浅谈同步相量测量装置PMU

随着中国电力系统的快速发展,对电网动态安全监测提出了更高的要求。电网广域测量系统(WAMS)作为一种新型、有效的监测系统,通过同步采集相量数据为电网监测技术提供了新方向。同步相量测量装置(PMU)是广域测量系统的基础单元,其测量的精确性和实时性是直接影响到电力系统动态监视与分析、继电保护等高级应用的重要因素。本文介绍了同步相量测量装置的结构原理,以及相关的几种同步方法、频率跟踪方法和同步相量测量算法,并对其各自的优缺点进行分析。

基于新型改进矩阵束的便携式电网同步相量测量装置

针对传统同步相量算法受电网间谐波影响较大的问题,本文提出了一种基于新型改进矩阵束的电网同步相量测量算法.将电网信号构建成Hankel矩阵,对其进行奇异值分解并使用自适应定阶方法滤除其中的噪声干扰分量,通过矩阵运算得到准确的电压幅值、频率及相角.经过仿真验证,本算法对含有间谐波分量的电网信号测量结果优于流行的傅里叶变换测量算法.并根据此算法设计了一款便携式电网同步相量测量装置,可解决传统同步相量测量设备体积庞大、成本较高的问题,利用高精度卫星同步信号监测晶振实际频率,动态调整采样控制参数降低采样时间误差,将同步采样的电网波形参数与时间标签等无线传输至移动终端,完成电网信号幅值、频率及相角计算.实际测试表明,本装置具有较高的测量精度,其中电压幅值、频率和相角测量误差分别为0.038 5%、0.000 51 Hz和0.053 7°,满足《电力系统同步相量测量装置检测规范》(GB/T 26862—2011),具有较强的实际应用价值.

同步相量测量装置的以太网通信接口的设计

由同步电压测量装置、通信网络和监控中心组成的电网实时动态监控系统是电力系统研究和发展的方向,采用光纤以太网构建全网相角实时传输通道为信息的快速、时效的传输提供了保证;针对当前电力系统动态安全监控系统中相角测量装置(PMU)数据传输速率低、联网能力有限的现象,提出基于双DSP结构、具有网络接口的PMU硬件电路方案,给出了以太网接口的设计电路、网络协议栈的实现方法及程序流程,从而可实现在PMU广域测量数据基础上对电网的运行状态进行实时监测。

同步相量测量装置在水电站的应用

根据国网四川省《关于开展并网电厂PMU装置布点建设和信息完善工作的通知》要求,DXG水电站完成了CSD-361同步相量测量装置(PMU)的安装,按冗余配置方式通过一、二平面接入省调电力系统实时动态监测系统(WAMS),实现调度中心对机组励磁、调速器等实时数据的监控。现主要介绍DXG水电站同步相量测量装置的结构和功能,电压、电流相量的计算,PMU系统的建设过程,PMU装置功能实现的方式,并分析PMU在DXG水电站的应用成效、PMU装置故障的处理方法。

同步相量测量装置的可靠性评估

提出一种定量分析同步相量测量装置(PMU:Phasor Measurement Unit)可靠性的评估方法,提出并定义定量评估PMU的可靠性指标——PMU的可靠度,针对PMU的各个硬件功能模块建立了相应的可靠性模型,其中全球定位系统(GPS:Global Position System)模块采用了备用模式并建立了Markov状态空间图。以一PMU为例进行计算,结果表明,该方法可有效用于PMU可靠性评估与分析。

一种同步时标可自由设定的新型相量测量装置

提出一种同步时标可自由设定的新型广域电网相量测量装置(PMU),它由频率自适应等间隔采样模块、同步时标形成模块和核心微处理器模块等构成。通过硬件电路与计算软件的合理分工与协调配合,实现了相量同步测量装置中"时间同步"与"频率同步"的解耦处理,从而装置能够根据自由设定的同步时标与时标同步方式,自动定位截取整周期采样数据(无频谱泄漏)进行高精度离散傅里叶变换(DFT)相量计算,并通过简单的方法对截取DFT数据窗时造成的时标同步偏移量进而计算相量的相角偏差量进行高精度线性修正。同时对同步时标位于DFT数据窗首、中、末点3种情况下的相量测量精度进行了仿真研究,得出了"中点同步"精度最高的正确结论。

智能变电站同步相量测量装置研制

同步相量测量装置因测量精度高、数据具有精确时标等特点已成为电网的重要监测设备,但目前在智能变电站中应用不多,还处于探索阶段。提出应用于智能变电站的同步相量测量装置,该装置采用嵌入式软硬件平台,在实现传统同步相量测量装置相量计算、故障录波、实时纪录分析、实时通信等功能的基础上,实现了符合 IEC 61850 标准的设备建模、采样值报文接收和解析、与站内监控及其他智能电子设备数据共享等功能。

《电力系统同步相量测量装置检测规范》的编制

介绍了关于广域测量系统系列标准中的《电力系统同步相量测量装置检测规范》的编写背景及编写意义,结合我国电力系统现状,分析了编写同步相量测量装置检测规范的迫切性。阐述了该检测规范的框架结构,对规范的主要内容,如功能检验、性能试验、抗电磁干扰试验等,进行了介绍。

高性能同步相量测量装置守时钟研制

同步相量测量装置(PMU)可靠工作的关键是作为同步采样脉冲源的全球定位系统(GPS) 的秒脉冲的可靠性。针对由于气候、故障及其他因素可能造成秒脉冲失效的情况,采用数字锁相环 技术,利用复杂可编程逻辑器件(CPLD)及高精度晶振,研制了一种高性能的PMU守时钟。GPS 信号正常时,守时钟跟踪输入的秒脉冲;秒脉冲失效时,守时钟则提供一定误差范围内与秒脉冲同 步的替代信号。文中分析了其性能,通过仿真和实验进行了验证。

同步相量测量装置的一种异地校核方法

提出利用对晶振信号进行整数分频并结合GPS同步时钟生成相量测量装置(PMU)异地同步校核中基准信号的方法。通过分析可知,只要晶振频率足够高,生成的基准信号就有足够高的精度,而且信号的参量具有良好的可调节性。该方法可有效解决PMu测量网络中异地同步校核和自校核问题。

PMU(同步相量测量装置)的检测技术及误差处理措施分析

同步相量测量装置是一种新型检测技术,其可以对动态变化的数据参量进行跟踪测量,与传统测量方法不同,同步相量检测是建立在新统计原理下的数据处理方法。从概率统计上看,任何数据都存在一定的不可用性,如果数据呈现多种误差现象,则数据所表现的动态变化信息将会干扰技术人员核算、处理工作。基于此,文章将结合PMU检测、误差处理内容,对其技术措施的应用重点和难点进行系统分析。

基于GPS技术的电力系统同步相量测量装置

提出了一种采用全球定位系统 (GPS)同步相量测量装置 (PMU)的硬件方案。其设计基于双DSP结构 ,具有高速的运算能力和丰富的外围电路 ,并配置了网络接口 ,通信方便 ,可以实现电力系统大量节点的同步相量测量。叙述了PMU的原理、结构以及在电力系统中的应用。

一种新型的电网相量同步测量装置

研制了一种新型电网相量同步测量装置,结合GPS和单片机实现了异地被测信号的同步采样,很好地解决了采样频率自动快速跟踪并锁定电力系统基频变化和异地电网相量的同步测量问题,并通过理论分析表明,此装置在频率快速变化的情况下仍有较高的测量精度。

电网同步相量测量装置(PMU)

在发电厂和变电站安装相量测量单元(Phasor Measurements Units,PMU),它将带时标的相量数据打包并通过高速通信网络传送到数据分析中心,并可计算系统惯性中心相角和各机组、母线的相对相角,进一步由相应的应用程序,对相量数据执行实时评估以动态监视电网的安全稳定性,或进行离线分析为系统的优化运行提供依据。

PMU(同步相量测量装置)的检测技术及误差处理措施分析

在电力系统调度中心的工作中,加强对电力系统的动态稳定监测并提高分析能力,对电力系统调度中心的工作状态和工作实际性有重要影响。基于电力系统调度中心的工作需要,采用有效的检测技术消除检测误差,对整个电力系统的动态问题监测有重要影响。因此,我们应当对电力系统的动态稳定监测给予足够重视,并采取有效的技术,实现动态监测,提高监测效果,降低检测误差,满足电力系统调度中心的工作需求。

同步相量测量装置现场动态测试方法研究

随着大区电网的互联,低频振荡以及次同步振荡已经成为制约电力系统安全稳定运行的关键环节之一,如何保证互联系统可靠运行,也成为了电力系统研究的关键技术之一。在已有的研究基础上,针对同步相量测量装置,提出了一种现场动态高精度检测方法,同时验证时间是否同步,从源头上保证了电力系统运行的可靠性。

便携式同步相量测量装置现场测试仪

介绍了一种实用的相量测量装置(PMU)的现场校核方法。采用比对测量和模拟发电机信号输出的方法,使新研制的便携式PMU现场测试仪能对现场的PMU进行校核。现场试验表明,该方法可较方便地对跨空间分布的PMU进行客观的性能评价,并可对PMU进行异地校核。

多通道配电网同步相量测量装置模拟器的设计

基于ARM cortex-A8处理器硬件平台,设计了一种支持多种通信方式、可模拟多台PMU的多通道配电网同步相量测量装置模拟器。该模拟器以现有《电力系统实时动态监测系统第2部分:数据传输协议》(GB/T26865.2—2011)通信规约为基础,在Linux操作系统中选择读取已有文件数据或随机产生数据,生成符合通信规约要求的数据报文,并通过socket建立多通道连接,完成各种帧的封装与传输。此模拟器克服了使用PMU实体装置进行测试的缺点,从而方便了WAMS系统数据传输的相关测试。

高坝洲电厂同步相量测量装置的故障及处理

针对高坝洲水力发电厂同步相量测装置的配置、功能,分析自投运以来其PMU与WAMS主站通讯出现过的异常情况、存在的问题及处理措施,通过优化电厂PCS-996装置2台集中器的运行模式,更新CFG2配置文件,完成系统软件升级,使电厂PMU装置运行稳定,能较好地满足了上级调度工作要求。

广域测量系统中的同步相量测量装置

文章对广域测量系统结构进行了分析,详细地介绍了同步相量测量装置的功能、硬件电路。在此基础上,综述了同步相量测量技术在电力系统中的应用与研究,并探讨了其发展前景。