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1、PMU调试入门手册本手册旨在引导初学者快速掌握PMU的调试技能，熟悉PMU子站使用的各种产品。根据 手册能独自完成常规的PMU子站调试工作。本手册内容主要包括PMU子站设备软硬件介绍， 配置工具的使用方法，以及常见问题处理。一、PMU子站简介装置Phasor Measurement Unit (PMU)用于进行同步相量的测量和输出以及进行动态记 录的装置。PMU的核心特征包括基于标准的同步相量测量、失去标准时钟信号的守时能力、 PMU与主站之间能够实时通信并遵循有关通信协议。现有PMU大多依靠美国的GPS系统进行 授时，部分设备已经开始采用GPS和北斗系统双对时。目前公司的PMU产品为CSS-
2、200系列和CSD-361系列，至2012年起，新建项目开始使 用CSD-361系列PMU。想深入了解四方PMU产品，建议大家从CSS-200系列开始学习了解， 更容易掌握PMU的原理及功能。1. PMU子站在系统中的作用1) 同步采样和相量计算；发电机内电势测量；2) 实时数据上传，可同时与多个主站实时通信，参照IEEE 1344、IEEE、电力系统 动态监测系统技术规范的要求设计，可以与符合标准协议的任何其它主站系统进 行数据交换；3) 稳态循环记录相量、功率、频率等数据；4) 动态短时记录模拟量采样数据，支持模拟量触发、开关量触发、联网触发、手动触 发等多种扰动记录触发方式；5) 记录数
3、据分析工具，实现数值浏览、波形复现、数据格式转换等功能。2. PMU子站的通讯功能PMU子站主要用于和主站(调度)进行通讯，也可与本地工作站通讯。网络结构图如下：如上图所示，PMU子站将采集到的数据通过调度数据网上送至调度主站。这里简单 介绍下调度数据网的知识，对于电厂的调度数据网来说，按照电力二次系统安全防护工 作要求安全分区，网络专用，横向隔离，纵向认证，保障电力监控系统和电力调度数据 网络的安全。电力调度数据网原则上区分为生产控制大区和管理信息大区。生产控制大 区分为控制区（安全区I）和非控制区（安全区II）。PMU子站需接入安全区I。在于调 度进行通讯时，通讯质量也与调度数据网息息相关
4、。二、CSD-361系列和CSS-200系列PMU子站软硬件介绍1. CSS-200 系列CSS-200系列包括WAMS主站及PMU子站设备，这里仅介绍PMU子站设备。常见的PMU 子站设备包括：数据集中处理单元（CSS-200/1P）、同步相量采集单元（CSS-200/1A）、内电 势测量单元（CSFU-107）、网络通讯设备（CSC-187A/B/C/D/E）、对时装置（CSC-196）等。 系统网络结构如下图所示：备注：N=1 :系统正常配置N=2 :系统冗余配置对于各个类型的装置不再一一详细介绍，有需要的同事可以查看对应的，了解装置各详 细参数。下面主要对数据集中处理单元、同步相量采集
5、单元、内电势测量单元和监控后台做 介绍。1）数据集中处理单元CSS-200/1P 区分 CSS-200/1P-1234 ， CSS-200/1P-123 均采用 QNX 系统，CSS-200/1P-4 采用 Linux 系统。两者功能上一致，仅操作系统不一致，搭载的后台监控软 件和配置方法上也有所区别，在调试中务必注意。目前，我部门接触到的老 PMU 子站， CSS-2OO/1P-12基本上很少见，主要还是CSS-200/1P-3装置。该装置并非由四方生产，而 已外协厂家生产，实际上是一台工业计算机，内置硬盘、内存、处理器等，外设键盘、鼠标（PS2 口）及显示器lP-3和1P-4的区别在于内置
6、的DOM盘不一样，硬件上也有所优化。CSS-200/1P在PMU子站中主要负责处理同步相量采集装置采集到的数据，将数据实时 保存至本地硬盘（滚动存储14天），并将数据上送至调度主站。也就是说，调度看到的数据 应和存储至硬盘数据一致。这也是与调度进行数据核对时可参考的地方。另外，硬盘并不影 响系统正常启动及运行，仅负责存储数据。CSS-200系列PMU的监控后台软件也存储在数据集中处理单元，分为QNX及Linux两种 监控程序，在调试时更新程序时务必注意。同时，数据集中处理单元均自带系统还原功能， 通过命令将装置还原至出厂设置，也可进行备份，备份后再还原则还原至该备份，与 windows 系统还
7、原功能类似。CSS-200/1P在PMU子站中的地址是独立的，默认出厂设置为（178、168、158）.对应 ETHO、ETH1、ETH2和ETH3。如果一套PMU子站中有两台1P装置，一台IP地址为44,另一 台为45。2）同步相量采集单元CSS-200/1A 装置分为 CSS-200/1A-12345,目前广泛使用的是CSS-200/1A-5，与其 它 CSS-2OO/1A 装置的区别在于交流插件（只可配置三块）可灵活配置， 管理插件 CSS-200/1A-5可兼容通系列其它1A装置。CSS-200/1A装置在PMU子站中有独立的IP地址，根据ID号来进行设置。ID号从0开 始顺序递增（对
8、应的IP地址：，常见的QNX系统能支持不超过8台CSS-200/1A装置接入， Linux系统最大能支持12台CSS-200/1A装置接入。3）内电势测量单元发电厂中的 PMU 子站通常需要采集发电机的内电势信号， CSS-200 系列 PMU 使用 CSFU-107装置来采集发电机内电势，一台机组需配置一台107装置，通常与外部键相脉冲 传感器配合使用，也可以从汽机TSI系统的机组转速传感器取得信号。无论采集哪种采集方 式，都要求输出的信号为电压信号。CSFU-107装置在PMU子站中也有独立的IP地址，与CSS-200/1A装置一样，根据ID号 来进行设置。ID号从16开始顺序递增，对应的
9、IP地址为。一般来说，键相脉冲传感器采集的机组脉冲信号接入装置后，需要进行拨码设置后，装置才能运行正常。拨码分为两部分，SW1和SW2：内电势测量装置利用比较器原理将键相脉冲整形为CPU可以直接利用的TTL电平，应将R楠入信研帕值 咸为3比器比较器阈值设定在键相脉冲的高低电平中间，且阈值电压尽可能远离脉冲高电平和低电平。SW1 幵关 1 GH;SW1的开关1处于ON档位时，将把输入信号幅值减为三分之一后再引入比较器，开关1+ T5VSW2+ 11.25V+7.&V+3.75VR -11 25VR -15V-15V3.75VSW1JTX1 OSTTL电平信吕处于OFF档位时，不改变输入信号幅值，
10、SW1的其它开关对输入信号不起作用。电阻串的分压值通过SW2切换后引入比较器的另一个输入端，电阻串中所有的电阻阻值相等；SW2某路开关处于ON档位时，左右两侧导通，对应的电阻分压信号引入比较器，如F表所示；实际应用中也可将多个开关同时拨到ON档位，此时这些开关间的电阻相当于被短路，实际的阈值可以通过计算得到。拨码开关 SW2 对应的比较器阈值SW2对应开关ON, 其它开关OFF12345678比较器阈值0V-15V简单的算法如下：正常情况下是8 档，因此每档之间的电压为30/8=；如果根据理论计算出的阈值需要其 它的档位，则需进行拨码，如调整为6档，则每档之间的电压为30/6=5V,把SW2-
11、1、SW2-2、 SW2-3拨至ON,贝IJSW2-1、SW2-2、SW2-3表示电压为10V，SW2-4表示5V，依次递减；如把 SW2-2、SW2-3、SW2-4 拨至 ON,则 SW2-1 表示电压为 10V，SW2-2、SW2-3、SW2-4 表示 5V, 依次递减。当键相脉冲输入信号正常，且比较器阈值拨码设置合理时，装置前面板 PULSE 指示灯应一秒闪烁一次，ALERT 1指示灯应始终熄灭（不存在其它故障）。4）监控后台软件目前，CSS200/1P的软件版本分为QNX （）和Linux和。在进行版本升级时，注意将css200/bin目录下的文件先删除再进行上传，尽量不要替 换或覆盖
12、，原因在于每版程序的文件数量不一定都是一致的。QNX和Linux系统的监控后台功能都一致，仅界面风格不太一样，另外，QNX系统的分 辨率是自适应的，但Linux系统的分辨率需要在系统启动时，进BIOS修改。一般来说，装置断电重启后，应能自动加载至监控界面，无需输入任何指令。如重启后 停留在系统灰色界面，常规来说，一般是配置文件不合格导致，重新检查配置文件是否正确。 修改后再重启装置查看，直至断电重启后能直接启动至监控后台。基本上在进行程序替换，配置修改后，需重新验证配置，验证方式以命令的形式执行， 流程如下：系统键+S调出命令窗口，输入：#cd css200/bin#chmod 777 *（修
13、改可执行程序的权限）#./initrig （重新生成触发配置）#./inicheck （验证配置是否正确）在验证配置时，尽管只有的配置提示，同时需要注意其它配置项CSS200_1AX）中的内 容与中的内容对应上，如间隔名称等。其它的命令，如查看文件夹，在线修改配置文件等操作方法，见。2. CSD-361 系列 PMUCSD-361系列是公司推出的新一代产品，基于LINUX内核，操作方法与LINUX系统的 CSS-200/1P装置类似。但无论从装置外观，系统结构以及配置方法上与之前的CSS-200系 列有很大的区别，调试时务必注意。对于CSD-361的系统结构来说，最主要的改变在与功能上的整合，
14、数据采集和数据处理 由不同插件来完成，而不是独立的装置了，而且键相脉冲信号的采集也整合到交流插件中， 而不再单独配置独立的采集装置了。简单点概述，新一代的PMU子站产品分位主机CSD-361A 或CSD-361C，从机CSD-361B或CSD-361D。简略的网络结构示意图如下：关于装置的硬件介绍，这里不一一赘述，请大家查看对应的。1) CSD-361 装置软件简介 目前，研发归档的程序有：管理插件和计算插件程序，务必注意这两者的程序是有区别 的，替换时一定要核对好后再下载，否者插件重启后无法正常工作。交流插件的DSP程序， 一般来说交流插件的程序需配合管理插件程序使用。管理插件和计算插件的程
15、序列表：Li binU ini国libI i ttart sh2) CSD-361 配置工具的简介针对 CSD-361 的配置，研发开发了对应的配置工具，避免手动修改导致的一些错误。工 具的使用详见。CSD-361配置工具不仅仅只是制作PMU子站的配置，还包括查看各个交流插件的工作状 态，外部键相脉冲信号的波形，交流插件的升级等功能，请大家在调试时完全掌握好工具的 使用功能。3) CSD-361 各插件程序下载介绍CSD-361 管理插件和计算插件以及交流插件，开入插件及开出插件在现场调试时均需更 新地址或程序。管理插件和计算插件的程序使用FlashFTP或者其它FTP工具将程序文件上传到管理插件或计算插件(用户名root,密码root) /mnt/nor目录下。开入插件和开出插件在站内需配置为唯一的地址，应与配置工具中配置的插件地址一致。使用串口线连接调试PC机的串口和开入插件、信号开出插件的10针调试串口，参照设置开 入插件和信号开出插件的ID,开入插件的ID号从OxOE开始分配，信号开出插件的ID号从 0x01 开始分配。交流插件升级时需使用，打开程序后，在程序界面上方会看到如下所示菜单栏和工具栏。胆”当显亮色后,用鼠标左键点击该按钮连接
