PMU同步相量測量裝置原理及維護

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1、PMU同步相量測量裝置原理以及維護PMU及動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)背景同步相量測量基礎(chǔ)PMU的功能及作用PMU的主要技術(shù)要求發(fā)電機功角測量方法PMU通訊及其規(guī)約SMU-2系列PMU裝置介紹SMU系列同步相量測量裝置的維護國內(nèi)外PMU的發(fā)展歷史及應(yīng)用狀況國外：90年代初期，已有簡單的基于GPS的正序電壓相角測量裝置；90年代末，已有PMU監(jiān)控系統(tǒng)在現(xiàn)場運行，如美國電力科學(xué)研究協(xié)會（EPRI）在喬治亞、佛羅里達、田納西、紐約、邦納維爾電管局（BPA）、加里佛尼亞等，安裝了數(shù)量不等的PMU，少則2臺，多則十臺，用以研究電力系統(tǒng)在各種故障條件下的動態(tài)行為，并研究相角數(shù)據(jù)的實時傳遞和處理等。法國、

2、英國、加拿大、日本等國目前都有PMU裝置在實時運行。1995年推出標準：IEEEStd1344-1995IEEEStandardforSynchrophasorsforPowerSystems，2001年推出該標準的修訂版。(Arbiter公司的1133A)國內(nèi)：90年代中期，國內(nèi)的一些高校和研究機構(gòu)開始研究相角測量裝置（大部分為正序相角，每秒1次上送），并有部分投入試運行。目前臺灣歐華公司與電科院系統(tǒng)所合作，推出ADX3000型PMU，在華東電網(wǎng)、西北電網(wǎng)、臺灣島電網(wǎng)中有應(yīng)用。（以后出現(xiàn)PAC2000、SMU系列、CSS-200等等)2003年2月，國家電力調(diào)度通信中心在北京開會，制

3、定<<電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（試行）>>，并作為三峽（左岸）電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)項目的主要技術(shù)規(guī)范。（2006年4月國家電網(wǎng)公司正式發(fā)布）華東電網(wǎng)的WAMAP于2006年10月試運行。經(jīng)濟及電力發(fā)展的需求1)電網(wǎng)互聯(lián)運行的巨大效益?使大電網(wǎng)互聯(lián)、跨國聯(lián)網(wǎng)輸電的趨勢不斷發(fā)展。2)電網(wǎng)互聯(lián)產(chǎn)生電網(wǎng)穩(wěn)定運行問題日益突出,提出構(gòu)建WAMS系統(tǒng)（WideAreaMeasurementSystem）．前國內(nèi)大多數(shù)將其作為除保護／安控裝置外的第三道防線;3)系統(tǒng)穩(wěn)定按性質(zhì)可分為三種：功角穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定和頻率穩(wěn)定。本系統(tǒng)可為功角穩(wěn)定提供最直接的原始數(shù)據(jù)。建設(shè)思路在發(fā)電廠和變電站安裝相量測

4、量單元(PMU)它將帶時標的相量數(shù)據(jù)打包并通過高速通信網(wǎng)絡(luò)傳送到數(shù)據(jù)分析中心數(shù)據(jù)分析中心對各子站的相量進行同步處理和存儲計算系統(tǒng)慣性中心相角和各機組、母線的相對相角，執(zhí)行實時評估以動態(tài)監(jiān)視電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性進行離線分析為系統(tǒng)的優(yōu)化運行提供依據(jù)控制結(jié)合起來，提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平和傳輸能力。同步相量測量基礎(chǔ)主站安裝在電力系統(tǒng)調(diào)度中心，用于接收、管理、存儲、分析、告警、決策和轉(zhuǎn)發(fā)動態(tài)數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。子站安裝在同一發(fā)電廠或變電站的相量測量裝置和數(shù)據(jù)集中器的集合。子站可以是單臺相量測量裝置，也可以由多臺相量測量裝置和數(shù)據(jù)集中器構(gòu)成。一個子站可以同時向多個主站傳送測量數(shù)據(jù)。相量測量裝置用于進行同

5、步相量的測量和輸出以及進行動態(tài)記錄的裝置。PMU的核心特征包括基于標準時鐘信號的同步相量測量、失去標準時鐘信號的守時能力、PMU與主站之間能夠?qū)崟r通信并遵循有關(guān)通信協(xié)議電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)基于同步相量測量以及現(xiàn)代通信技術(shù)，對地域廣闊的電力系統(tǒng)動態(tài)過程進行監(jiān)測和分析的系統(tǒng)。發(fā)電機內(nèi)電勢同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子以同步速率旋轉(zhuǎn)時，主磁場在氣隙中形成旋轉(zhuǎn)磁場，它“切割”定子繞組，在定子繞組內(nèi)感應(yīng)出對稱三相電動勢，稱為激磁電動勢，又稱發(fā)電機內(nèi)電勢。發(fā)電機功角發(fā)電機內(nèi)電勢和機端電壓正序相量之間的夾角稱為發(fā)電機功角脈沖對時方式脈沖對時方式多采用空接點接入方式，它可以分為：·秒脈沖(PPS)－GPS時鐘1s

6、對設(shè)備對時1次；·分脈沖(PPM)－GPS時鐘1min對設(shè)備對時1次；·時脈沖(PPH)－GPS時鐘1h對設(shè)備對時1次。串行口對時方式被對時設(shè)備(故障錄波裝置、微機保護裝置)通過GPS時鐘的串行口，接收時鐘信息，來矯正自身的時鐘。對時協(xié)議有RS232協(xié)議、RS422/485協(xié)議等。IRIG-B時鐘碼對時方式IRIG-B是專為時鐘傳輸而制訂的時鐘碼標準。每秒鐘輸出一幀含有時間、日期和年份的時鐘信息。這種對時比較精確。GPS是英文GlobalPositioningSystem（全球定位系統(tǒng)）的簡稱，而其中文簡稱為“球位系”。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDou（COMPASS）Navigatio

7、nSatelliteSystem﹞是中國正在實施的自主發(fā)展、獨立運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)建設(shè)目標是：建成獨立自主、開放兼容、技術(shù)先進、穩(wěn)定可靠的覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，促進衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈形成，形成完善的國家衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)支撐、推廣和保障體系，推動衛(wèi)星導(dǎo)航在國民經(jīng)濟社會各行業(yè)的廣泛應(yīng)用。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成，空間段包括5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星，地面段包括主控站、注入站和監(jiān)測站等若干個地面Vmt