PMU基本介绍.ppt

PMU测量软件 模拟量采集 开关量采集 4-20mA采集 发电机内电势采集 GPS信号处理 相量计算及转换 扰动录波 通信模块 控制输出 * １）GPS授时信号处理模块； ２）模拟量信号采集处理模块； ３）开关量信号采集处理模块； ４）发电机内电势信号采集处理模块； ５）数据转换模块（如：将三相电压转换成 　　正序量传送）； ６）通信模块； ７）扰动录波模块； ８）控制输出模块（输出4-20mA控制信号）； PMU主要软件模块 * 1、装置一般利用GPS系统的授时信号1PPS作为数据采样的基准时钟源。 2、装置应能利用GPS的秒脉冲同步装置的采样脉冲，采样脉冲的同步误差不大于±1us。为保证同步精度，宜使用独立的GPS接受系统。 3、装置内部造成的任何相位延迟必须被校正。 4、当同步时钟信号丢失或异常时，装置应能维持正常工作。要求在失去同步时钟信号60分钟以内装置的相角测量误差不大于1度。 5、装置的同步时钟锁信能力应满足以下要求：a、温启动（停电4小时以上、半年以内的GPS主机开机）时间不大于50秒；b、热启动（停电4小时以内的GPS主机重新开机）时间不大于25秒；c、重捕获时间不大于2秒。 时钟同步要求 PMU技术原理 * PMU关键技术 1、同步采样技术； 2、定点采样下的频率跟踪技术； 3、高速稳定的通讯技术； 4、基于标准时钟信号的同步相量测量； 5、失去标准时钟信号的守时能力； 6、PMU与主站之间能实时通信并遵循有关通信协议。 PMU技术原理 * * 同步相量测量装置(PMU)技术介绍 主要内容 一、 PMU及动态监测系统的技术背景 二、同步相量测量基础 三、PMU的功能及作用 * 第一节 PMU及动态监测系统的技术背景 * 技术背景 传统的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于监测系统稳态运行情况的SCADA系统。 但都存在不足：传统的故障录波器只能记录故障前后几秒的暂态波形，由于数据量大，难以全天候保存，而且不同地点之间缺乏准确的共同时间标记，记录数据只是局部有效，难以用于对全系统动态行为的分析。 SCADA大约提供4秒刷新一次的稳态数据，对电网的动态状态预测、低频振荡、故障分析等几乎不能提供任何帮助。 因此，电力学术界提出“同步相量测量理论”和“实时动态监测系统”来解决这一问题。 在电力系统重要的变电站和发电厂安装同步相量测量装置（PMU），构建电力系统实时动态监测系统，并通过调度中心分析中心站实现对电力系统动态过程的监测和分析。该系统将成为电力系统调度中心的动态实时数据平台的主要数据源，并逐步与SCADA/EMS系统及安全自动控制系统相结合，以加强对电力系统动态安全稳定的监控。 动态监测技术出现的背景 * 实时动态监测系统的定位 频率越限 系统功角越限 稳定预测控制 低频振荡、在线扰动 短路故障 稳态运行 SCADA/EMS 保护/故障录波 电力系统实时动态监测系统 （响应时间） 0.001S 0.01S 0.1S 1S 10S 100S 1000S 技术背景 * 应用的需求： 　　 1)美国等西方国家的大停电，由于没有有效的电网动态监视手段,导 致了美国8.14大停电 　 2)我国电网规模越来越大,需应对措施 技术的可能： 高速计算机及数据管理 计算机计算速度大幅度提高,商用数据库越来越成熟. 高精度GPS 微秒级误差 高速广域通信技术 100M以上以太网 稳定成熟的应用算法 如EEAC算法已经成功应用于发达国家的电力系统稳定预警. 技术背景 * 国内外PMU的发展历史及应用状况 1、国外：90年代初期，已有简单的基于GPS的正序电压相角测量装置；90年代末，已有PMU监控系统在现场运行，如美国电力科学研究协会（EPRI）在乔治亚、佛罗里达、田纳西、纽约、邦纳维尔电管局（BPA）、加里佛尼亚等，安装了数量不等的PMU，少则2台，多则十台，用以研究电力系统在各种故障条件下的动态行为，并研究相角数据的实时传递和处理等。法国、英国、加拿大、日本等国目前都有PMU装置在实时运行。 1995年推出标准：IEEE Std 1344-1995 IEEE Standard for Synchrophasors for Po