电力系统实时动态监测系统pmu技术规范(试行版第一次修改稿修改)最终版

电力系统实时动态监测系统pmu技术规范(试行版第一次修改稿修改)最终版内容摘要：

） 4 200 6 300 8 400 12 600 16 800 24 1200 32 1600 48 2400 64 3200 96 4800 128 6400 192 9600 384 19200 表 采样频率标准二 每周期采样点数 采样频率 （电网额定频率 50Hz） 4 200 8 400 10 500 16 800 20 1000 32 1600 40 2020 50 2500 64 3200 80 4000 电力系统实时动态监测系统技术规范（试行版第一次修改稿修改） 8 100 5000 128 6400 160 8000 200 10000 320 16000 400 20200 640 32020 800 40000 1600 80000 3200 160000 同步相量的表示 模拟信号 )c os (2)( 0   tVtv 对应相量形式为 V∠ 。 当 v(t)的最大值出现在秒脉冲时，相量的角度为 0度，当 v(t)正向过零点与秒脉冲同步时相量的角度为 90度（如图 ）。 (a) 0度 (b) 90度 图 波形信号与同步相量之间的转换关系 当相量幅值不变时，相量的相位与模拟信号的频率应符合如下关系： Hz50)(200  fffdtd  即相量的频率等于 50Hz时，相量的角度不变；当相量的频率大于 50Hz时，相量的角度逐渐增大，当相量的频率小于 50Hz时，相量的角度逐渐减小。 为保证相量数据时标的一致 性，本规范规定相量的时标对应于采样数据窗第一点的时刻，其角度对应于此采样数据窗第一点的角度。 Vm t = 0 (1 PPS) Vm t = 0 (1 PPS) signal x(t) 电力系统实时动态监测系统技术规范（试行版第一次修改稿修改） 9 6 相量测量装置技术要求 环境条件 工作环境的大气条件 a) 环境温度：－ 5C～＋ 40C；－ 10C～＋ 55C。 b) 相对湿度： 5％～ 95％（在装置内部既无凝露，也不应结冰）。 c) 大气压力： 70kPa～ 106kPa。 试验的标准大气条件 a) 环境温度：＋ 15C～＋ 35C。 b) 相对湿度： 45％～ 75％。 c) 大气压力： 86kPa～ 106kPa。 仲裁试验的标准大气条件 a) 环境温度：＋ 20C177。 2C。 b) 相对湿度： 45％～ 75％。 c) 大气压力： 86kPa～ 106kPa。 额定电气参数 直流电源 a) 额定电压： 220V、 110V。 b) 允许偏差：－ 20％～＋ 15％。 c) 纹波系数：不大于 5％。 交流回路 a) 交流电压： 3100/ V。 b) 交流电流： 1A； 5A。 c) 额定频率： 50Hz。 结构、外观及其他 机箱、插件的尺寸要求 机箱、插件的尺寸应符合 GB/T 的规定。 外壳防护 外壳防护应符合 GB 4208－ 1993 中规定的外壳防护等级 IP20 的要求。 电力系统实时动态监测系统技术规范（试行版第一次修改稿修改） 10 电气间隙和爬电距离 电气间隙和爬电距离的最小值均应符合 GB 16836—1997 中 、 的规定。 着火危险防护 着火危险防护应符合 GB 16836—1997 中 的规定。 静电及电磁场干扰的防护 装置应采取必要的防静电及防辐射电磁场干扰的防护措施，装置的不带电金属部分应在 电气上连成一体，并具有可靠的接地点。 安全标志 装置应有安全标志，安全标志应符合 GB 16836—1997 中 、 的规定。 装置的功能 基本功能 装置应同时具有实时监测、动态数据记录和实时通信功能，且三者不能相互影响和干扰。 人机接口 应能够通过人机接口，对 装置进行参数配置、定值整定，并能够监视装置的运行状态等信息。 实时监测功能要求 a) 应能同步测量安装点的三相基波电压、三相基波电流、电压电流的基波正序相量、频率和开关量 信号。 b) 安装在发电厂时宜具有测量发电机内电势和发电机功角的功能；条件具备时，能够测量发电机的励磁电压、励磁电流和转速信号。 c) 应至少能将所测的电压基波正序相量一次值、电流基波正序相量一次值、频率、发电机内电势实时传送到主站。 d) 装置应具备同时向多个主站实时传送动态数据的能力。 e) 装置应能接受多个主站的召唤命令，实时传送部分或全部测量通道的动态数据。 动态数据记录功能要求 a) 应能连续记录所测电压电流基波正序相量、三相电压基波相量、三相电流基波相量、频率及开关状态信 号；此外，安装在发电厂时宜连续记录发电机内电 电力系统实时动态监测系统技术规范（试行版第一次修改稿修改） 11 势。 b) 当装置监测到电力系统发生扰动时，装置应能结合时标建立事件标识，并向主站发送告警信息。 c) 记录的数据应有足够的安全性。 不应因直流电源中断而丢失已记录的数据；不应因外部访问而删除记录数据；不应提供人工删除和修改记录数据的功能。 d) 应具有响应主站召唤向主站传送记录数据的能力。 通信功能要求 a) 向主站实时传送动态数据、装置的状态信息。 b) 向主站传送动态数据记录文件。 c) 向当地厂站监控系统传送装置的状态及数据信息。 d) 接收并响应主站下达的命令。 状态标识 装置应对动态数据的时钟同步状态进行标识。 异常监视 装置应具有在线自动检测功能，在正常运行期间，装置中的单一部件损坏时，应能发出装置异常信号。 自恢复措施 装置应设有自恢复电路，在正常情况下，装置不应出现程序走死的情况，在因干扰而造成程序走死时，应能通过自复位电路自动恢复正常工作。 信号隔离措施 装置的所有引出端子不允许同装置的 CPU 及 A/D 工作电源系统有电的联系。 针对不同回路，可以分别采用光电耦合、继电器 转接、带屏蔽层的变换器磁耦合等隔离措施。 告警信号 CT、 PT 断线、直流电源消失、装置故障、通信异常时，相量测量装置应发出告警信号，以便现场运行人员及时检查、排除故障。 装置失电时的要求 装置的时钟信号及其他告警信号在失去直流电源的情况下不能丢失，在电源恢复正常后应能重新正确显示并输出。 电力系统实时动态监测系统技术规范（试行版第一次修改稿修改） 12 装置的主要技术性能 实时监测 传输方式要求 装置应按时间顺序逐次、均匀、实时传送动态数据，传送的动态数据中应包含整秒时刻的数据。 时 延要求 装置实时传送的动态数据的输出时延，即实时传送的动态数据时标与数据输出时刻之时间差，应不大于 30ms。 实时传送速率 装置动态数据的实时传送速率应可以整定，至少应具有 2 50、 100 次 /秒的可选速率。 动态数据记录 存储格式要求 装置应能按照本标准第 11 章的格式存储动态数据。 记录速率 装置动态数据的最高记录速率应不低于 100 次 /秒，并具有多种可选记录速率；记录速率应是实时传送速率的整数倍。 保存时间 装置动态数据 的保存时间应不少于 14 天。 事件标识 1). 当电力系统发生下列事件时装置应能建立事件标识，以方便用户获取事件发生时段的动态数据： a） 频率越限； b) 频率变化率越限； c) 幅值越上限，包括正序电压、正序电流、负序电压、负序电流、零序电压、零序电流、相电压、相电流越上限等； d) 幅值越下限，包括正序电压、 相电压 越下限等； e) 线性组合，包括线路功率振荡等； f) 相角差，即发电机功 角越限。 电力系统实时动态监测系统技术规范（试行版第一次修改稿修改） 13 2). 当装置监测到继电保护或 /和安全自动装置跳闸输出信号（空接点）或接到手动 记录命令时应建立事件标识，以方便用户获取对应时段的动态数据。 3). 当同步时钟信号丢失、异常以及同步时钟信号恢复正常时，装置应建立事件标识。 装置通信 通信接口 装置应具有不少于两个网络接口和不少于两个 RS232/RS485 接口，装置与主站通信宜采用网络通信方式。 与主站通信的底层传输协议 在网络通信方式下底层传输协议采用 TCP 协议。 与主站通信的应用层协议 装置和主站通信的应用层协议应符合第 10 章的要求。 与当地 监控系统的通信协议 装置向当地厂站监控系统传送装置的状态信息时通信协议宜采用 IEC 61850系列标准或 IEC 608705103 标准。 时钟同步 基准时钟源 装置应利用同步时钟（一般为 GPS 系统的授时信号）作为数据采样的基准时钟源。 同步误差 装置应能利用同步时钟的秒脉冲同步装置的采样脉冲，采样脉冲的同步误差应不大于 177。 1181。 s。 为保证同步精度，应使用独立的同步时钟接收系统。 相位延迟的校正 装置内部造成的任何相位延迟必须被校正。 同步时钟信号异常对相角测量的影响 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的增量不大于 1 度（对应于 55181。 s ）。 同步时钟锁信能力 a) 温启动（停电四个小时以上、半年以内的 GPS 主机开机）时间不大于 50 电力系统实时动态监测系统技术规范（试行版第一次修改稿修改） 14 秒； b) 热启动（停电四个小时以内的 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。 测量元件的准确度 电压、电流相量测量精度 a) 在额定频率时电压相量测 量范围和测量误差应满足表 的规定。 b) 在额定频率时电流相量测量范围和测量误差应满足表。 c) 频率影响：频率偏离额定值 1Hz 时，要求幅值测量误差改变量不大于额定频率时测量误差极限值的 50%，相角测量误差改变量不大于 176。 ；频率偏离额定值 3Hz时，要求幅值测量误差改变量不大于额定频率时测量误差极限值的 100%，相角测量误差改变量不大于 1176。 发电机功角测量误差：在额定频率下不大于 1176。 d) 谐波影响：叠加 10％的 13 次及以下次数的谐波电压，基波电压幅值测量误差要求同 a)，角度误差改变量不大于 176。 表 电压相量测量的相对误差要求 输入电压 ≦ U＜ ≦ U＜ ≦ U＜ ≦ U＜ 2Un 幅值测量误差极限 % % % % 相角测量误差极限 176。 176。 176。 176。 表 电流相量测量的相对误差要求（测量 CT） 输入电流 ≦ I＜ ≦ I＜ ≦ I＜ 幅值测量误差极限 % % % 相角测量误差极限 1176。 176。 176。 有功功率、无功功率测量精度 a) 在 49Hz～ 51Hz频率范围内，有功功率和无功功率的测量误差应满足表 的规定。 b) 功率测量误差的计算公式为： %100 实际视在功率值 实际功率值功率测量值功率测量误差 表 功率测量误差极限要求 输入电流 输入电压 ≦ U＜ ≦ U＜ ≦ U＜ ≦ I＜ % % % ≦ I＜ 2In % ％ % 电力系统实时动态监测系统技术规范（试行版第一次修改稿修改） 15 2In≦ I＜ 10In % % % 注：装置测量的功率是基波正序功率或三相基波功率。 频率测量精度 a) 测量范围： 45Hz～ 55Hz。 b) 测量误差：不大于。 交流电流接入要求 为了保证对电力系统稳态和动态参数的测量精度，装置的交流电流回路宜接入测量 CT 回路。 过载能力 a) 交流电流回路： 倍额定电流，允许连续工作； 2 倍额定电流，允许时间为 1s。 b) 交流电压回路： 倍额定电压，连续工作； 倍额定电压，允许 10s；2 倍额定电压 , 允许 1s。 c) 过载能力的评价标准：装置经受过电流或过电压后，应无绝缘损坏、液化、炭化或烧焦等现象，有关电气性能应符合 的要求。 直流电源影响 在试验的标准大气条件下，直流电源在 中规定范围内变化时，装置应能可靠工作，性能及参数符合 、 的规定。 在瞬时加上、瞬时断开直流电源，直流电源缓慢上升或缓慢下降时，装置均不应误发信号，当直流电源恢复正常后，装置应自动恢复正常工作。 功率消耗 装置的功率 消耗应满足 DL/T 4782020 中 的要求。