《CSD-361同步相量测量装置说明书(0SF.457.035)_V1.20》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CSD-361同步相量测量装置说明书(0SF.457.035)_V1.20（93页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 CSDCSD- -361361 同步相量测量装置同步相量测量装置 说说 明明 书书 CSDCSD- -361361 同步相量测量装置同步相量测量装置 说明书说明书 编 制：邢晓刚 校 核：童世洲 标准化审查：李连昌 审 定：杨东 出 版 号：V1.20 文 件 代 号：0SF.457.035 出 版 日 期：2012.08 版权所有：北京四方继保自动化股份有限公司 注：本公司保留对此说明书修改的权利。如果产品与说明书有不符之处，请您及时与我公 司联系，我们将为您提供相应的服务。 技术支持服务热线 电话：010-62986668 传真：010-62981900 重 要 提 示 感谢您使用北京四
2、方继保自动化股份有限公司的产品。为了安全、正 确、高效地使用本装置，请您务必注意以下重要提示： 1) 本说明书适用于 CSD-361 同步相量测量装置。 2) 请仔细阅读本说明书，并按照说明书的规定调整、测试和操作。如 有随机资料，请以随机资料为准。 3) 为防止装置损坏， 严禁带电插拔装置各插件、 触摸印制电路板上的 芯片和器件。 4) 请使用合格的测试仪器和设备对装置进行试验和检测。 5) 装置如出现异常或需维修，请及时与本公司服务热线联系。 6) 本装置的操作密码是：8888。 I 目目 录录 1 概述 . 1 1.1 适用范围及功能 1 1.2 装置主要特点 . 1 1.3 装置测量原
3、理 . 2 1.3.1 同步相量测量 . 2 1.3.2 发电机功角测量 4 1.4 装置执行的标准 5 2 技术条件 . 6 2.1 环境条件 . 6 2.2 电气绝缘性能 . 6 2.3 机械性能 . 6 2.4 电磁兼容性 . 6 2.5 安全性能 . 7 2.6 热性能（过载能力） 7 2.7 功率消耗 . 7 2.8 输出触点容量 . 7 2.9 装置主要功能 . 7 2.10 装置主要技术参数 9 2.11 装置测量精度 . 9 3 装置硬件 . 12 3.1 装置结构 . 12 3.2 装置功能组件概述 12 3.3 模入 CPU 插件（AI） 13 3.4 管理插件（MASTE
4、R） 14 3.5 数据集中插件（CPU） 15 3.6 开入插件（DI） 16 3.7 信号插件 . 17 3.8 电源插件（POW） 18 3.9 人机接口（MMI） 18 4 装置软件 . 19 4.1 功能体系结构 . 19 4.2 主子站通讯 . 19 第二篇 用户安装使用 . 21 5 开箱检查 . 21 II 6 安装调试 . 21 6.1 安装 21 6.2 通电前的检查 21 7 装置背板端子说明 . 22 7.1 装置端子图例 22 7.2 装置插件布置图 23 8 人机接口及其操作 . 25 8.1 装置液晶面板布置图 25 8.2 装置指示灯面板布置图 . 27 8.3
5、 装置人机界面显示 . 27 9 工程实施方案 . 30 9.1 集中组屏方式 . 30 9.2 分布组屏方式 30 10 运行及维护 . 31 10.1 装置投运前检查 31 10.2 运行中的注意事项 31 10.3 装置的维护 31 10.4 常见故障及对策 32 11 运输、贮存 . 32 12 订货须知 . 32 13 附录 . 33 附录 A. 离线数据分析软件使用说明 . 33 A.1. 前言 33 A.2. 软件安装方法 33 A.3. 数据下载准备工作 34 A.4. 离线数据管理工具 OfflineClient 使用方法 . 34 A.4.1. 程序主界面 34 A.4.2
6、. 设置 PMU 子站参数 . 35 A.4.3. 数据下载操作使用步骤 37 A.4.4. 查询结果查看及分析 40 A.4.5. 本地数据存储位置 41 A.4.6. 程序主界面 41 A.4.7. 工具栏 42 A.4.8. 回放实时数据文件 43 A.4.9. 回放录波数据文件 44 A.4.10. 合并曲线 46 III A.4.11. 设置曲线属性 47 附录 B. PMU 配置工具软件 AIConfig 使用说明 . 48 B.1. 概述 . 48 B.1.1. 软件简介 . 48 B.1.2. 配置工具软件的功能 48 B.1.3. 工具软件的安装和运行 48 B.2. 工具软
7、件使用说明 49 B.2.1. 【文件】菜单 . 49 B.2.2. 【召唤】菜单 . 53 B.2.3. 【配置】菜单 . 53 B.2.4. 【补偿】菜单 . 55 B.2.5. 【固化】菜单 . 57 B.2.6. 【开关量】菜单 . 58 B.2.7. 【脉冲】菜单 . 58 B.2.8. 【计算插件】菜单 64 B.2.9. 【帮助】菜单 . 76 附录 C.电力系统实时动态监测系统技术规范中的通信规约 . 77 C.1. 电力系统同步相量测量传输信息格式 77 C.1.1. 传输的信息 . 77 C.1.2. 数据帧 . 78 C.1.3. 头帧 . 80 C.1.4. 配置帧 .
8、 80 C.1.5. 命令帧格式 . 82 C.2. 子站主站通信流程 83 C.2.1. 系统启动或重建（数据流管道和管理管道均未建立） 84 C.2.2. 数据流管道重建（数据流管道故障断开，管理管道正常） 84 C.2.3. 管理管道重建（管理管道故障断开，数据流管道正常） 84 C.2.4. 正常通信传输（管理管道和数据流管道均正常） 85 C.2.5. 管理命令和记录文件传输 85 附录 D. PMU 数据类型 . 86 CSD-361 同步相量测量装置 说明书 1 第一篇 装置的技术说明 1 1 概述概述 1.1 1.1 适用适用范围范围及功能及功能 CSD-361 同步相量测量装
9、置（以下简称装置或产品）适用于 WAMS（Wide Area Measurement System）广域实时动态监测系统下的各电压等级的变电站、发电厂的 PMU（Phasor Measurement Unit）子站工程。 装置设计依据电力系统同步相量测量装置通用技术条件 ，装置的硬件结构、 技术指标、应用功能等均按照标准的要求统一规范并实施。 装置采用 19 英寸 4U 标准机箱， 分为 CSD-361A、 CSD-361B、 CSD-361C 和 CSD-361D 四种子型号，规格配置见表 1-1，每种子型号还可根据工程需求对测量通道数量、通 信接口数量等进行进一步的灵活配置，详见 3.2
10、节。 表 1-1 装置的规格配置 型号型号 技术参数技术参数 CSD-361A 最多配置 3 个模拟量测量插件（最多 36 路模拟量） ，单电源模式， 做主机用，配置液晶面板。 CSD-361B 最多配置 5 个模拟量测量插件（最多 60 路模拟量） ，单电源模式， 做从机用，配置平面板。 CSD-361C 最多配置 3 个模拟量测量插件（最多 36 路模拟量） ，双电源模式， 做主机用，配置液晶面板。 CSD-361D 最多配置 5 个模拟量测量插件（最多 60 路模拟量） ，双电源模式， 做从机用，配置平面板。 注：每个工程只能且必须配置一台主机，但从机可配置多达九台。全站最多支持 配置
11、16 块模拟量测量插件（模入 CPU 插件） 。 1.2 1.2 装置装置主要特点主要特点 1) 配置灵活配置灵活, , 硬件集成化程度高硬件集成化程度高：单台装置即可完成模拟量测量、数据存储、 远方通信、人机界面等全部功能，测量通道、通信接口、冗余存储设备等的 数量均可根据工程需求灵活选配；多台装置间采用 100M 以太网组网，便于扩 CSD-361 同步相量测量装置 说明书 2 展，可集中组屏、也可按小间或间隔分布式组屏。 2) 超强的超强的计算计算处理能力处理能力：装置相量计算采用高速 DSP 芯片实现，在完成常规相 量计算的基础上，还可根据用户需求，对于相量数据进行高阶 FIR 实时滤
12、波， 滤除影响最终分析应用的无效频率分量。 3) 保护级产品的硬件保护级产品的硬件平台平台：把对干扰敏感的部分（如交流变换器输出的弱电信 号、内部总线等）全部屏蔽在机箱内部，核心插件均采用 6 层或 8 层印制板， 印制板加工采用表面贴工艺，所有元器件均为工业级产品，硬件性能稳定可 靠，可通过严酷的 EMC IV 级试验。 4) 特殊的采样回路设计特殊的采样回路设计：单一采样脉冲触发采样保持电路，保证相量采集、计 算绝对同步；模数变换采用 16 位高速 A/D, 选用相移小的高精度 PT、CT，交 流测量精度高，精确测量范围大；采样回路中无可调节组件，无需现场调整。 5) 高精度相量高精度相量
13、测量测量：与清华大学电机系合作研究开发了专利算法，基于定间隔 采样，在 DFT 变换的基础上采用特定补偿算法对计算结果进行修正，保证非 工频输入情况和动态过程的测量精度，彻底摒弃过零点周期测频法固有缺陷。 6) 完善的本地数据记录功能完善的本地数据记录功能：可配置多块 500G 超大容量硬盘，支持冗余存储， 支持 14 天以上的稳态循环记录，可以连续记录相量、功率、频率和发电机功 角数据；支持暂态扰动记录，触发条件多样化，可对每个电气量分别设置 A、 B、C 相、正、负、零序触发条件，支持手动触发和联网（远方）触发，触发 后可以连续记录十几秒内所有模拟量通道的瞬时采样值，扰动记录密度保持 96
14、00Hz，与分段变采样率记录的方法相比，信息量更大，分析数据更加方便。 7) 强大的通信功能强大的通信功能：支持以太网、2Mbps 同步通信接口，每个子站可以同时向多 个（4）主站通信前置机发送实时数据和状态信息。 8)8) 用户用户界面界面人性化人性化：采用大液晶显示，可实时显示采样信息、同步状态、告警 信息等，装置提供四个快捷键，可以实现“一键化”操作，方便了现场人员 的运行维护操作。 1.3 1.3 装置测量原理装置测量原理 1.3.1 同步相量测量同步相量测量 电力系统常见的正弦电压和电流均可以表示为相量。 CSD-361 同步相量测量装置 说明书 3 ftUu2cos2 j UeU
15、50Hz Re Im ftUu2cos2 j UeU 50Hz Re Im 图 1-1 瞬时量转化为相量 例如电压信号)2cos(2fUu 表示成相量形式为： j UeU （如图 1-1 所示） 。 电流相量和电压相量相乘等于视在功率 * IUjQPS 。 GPS 为电力系统提供了全网统一的时钟信号,定时精度可达 ns 级。 借助 GPS 时钟 信号，可以在各厂站构造 Hz50 0 f 参考相量，其它相量都与参考相量比较，得到“绝 对” 相角。 经过通信系统传输， 异地相量综合在一起， 削去共同的参考相量就得到 “相 对”相角（如图 1-2） 。 Re Re Re Im Im Im O O O Phasor1 Phasor2 Phasor2 Phasor1 Ref1 Ref2 (a) (b) (c) 图 1-2 同步相量测量原理 同步相量测量算法有周期法、递归 DFT 变换、最小二乘变换、Kalman 滤波法、 谱分析法和自适应变间隔算法。递归 DFT 变换是目前应用较多的算法。设原信号为： ) 2 cos(2)( r N Xrx m 其中 m X为信号的有效值，为信号的相位。则信号x 的相量定义为： j Aex 递归 DFT 变换的公式为： )1( 2 )1( )1( 2 )1()( r N j erxNrx N jrxrx 除了递归 DFT 变换外，还必须对原始信号进
