中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP2PAC-2000电力系统同步相量测量装置电力系统同步相量测量装置n同步相量测量技术同步相量测量技术nCEPRI 相量测量的研究历程相量测量的研究历程n装置简介装置简介n装置性能特征装置性能特征n装置主要功能装置主要功能 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP3 同步相量测量技术同步相量测量技术 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP4术语和定义术语和定义(1) n同同步步相相量量 synchrophasor：：以以标标准准时时间间信信号号作作为为采采样样过过程程的的基基准准，，通通过过对对采采样样数数据据计计算算而而得得的的相相量量称称为为同同步步相相量量因因而而，，各各个个节节点点的的相相量量之之间间存存在着确定统一的相位关系在着确定统一的相位关系n相相量量测测量量装装置置 phasor measurement unit (PMU) ：：用用于于进进行行同同步步相相量量的的测测量量和和输输出出以以及及进进行行动动态态记录的装置。
记录的装置 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP5术语和定义术语和定义(2) n电电力力系系统统实实时时动动态态监监测测系系统统 real time power system dynamic monitoring system：：基基于于同同步步相相量量测测量量以以及及现现代代通通信信技技术术，，对对地地域域广广阔阔的的电电力力系系统统动动态态过过程程进进行行监监测测和和分析的系统分析的系统n主主站站 main station：：安安装装在在电电力力系系统统调调度度中中心心，，用用于于接接收收、、管管理理、、存存储储、、分分析析、、告告警警、、决决策策和和转转发发动动态态数数据据的的计计算算机机系统n子子站站 substation：：安安装装在在同同一一发发电电厂厂或或变变电电站站的的相相量量测测量量装装置置和和数数据据集集中中器器的的集集合合子子站站可可以以是是单单台台相相量量测测量量装装置置，，也可以由多台相量测量装置和数据集中器构成也可以由多台相量测量装置和数据集中器构成 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP6同步相量的表示同步相量的表示 XmXmt = 0(1 PPS)signalx(t)-90°0°t = 0(1 PPS) P7同步相量测量同步相量测量同步采样脉冲同步采样脉冲GPSO电电网网节节点点1电电网网节节点点2电网调度中心电网调度中心同步采样脉冲同步采样脉冲OO P8电力系统实时动态监测系统的组成电力系统实时动态监测系统的组成电力系统实时动态监测系统电力系统实时动态监测系统主主 站站通信系统通信系统子子 站站相量测量装置相量测量装置（PMU）数据集中器（数据集中器（DC）） P9电力系统实时动态监测系统的拓扑结构电力系统实时动态监测系统的拓扑结构华北电网华北电网东北电网东北电网子站A1子站A2子站A3子站B1子站B2东北主站华北主站国调主站 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP10相量测量装置的主要特点和技术关键相量测量装置的主要特点和技术关键(1)n同同步步性性：：相相量量测测量量装装置置应应能能利利用用同同步步时时钟钟（（如如GPS））的的秒秒脉脉冲冲信信号号同同步步装装置置的的采采样样脉脉冲冲，，采采样样脉冲的同步误差应不大于脉冲的同步误差应不大于±1µs。
n实实时时性性：：相相量量测测量量装装置置在在高高速速通通信信系系统统的的支支撑撑下下，，能能实实时时地地将将各各种种数数据据传传送送至至多多个个主主站站，，并并能能实实时时接收各主站的命令接收各主站的命令n高高速速度度：：相相量量测测量量装装置置必必须须具具有有高高速速的的内内部部数数据据总总线线和和对对外外通通信信接接口口，，以以满满足足大大流流量量实实时时数数据据的的运算、存贮和对外发送运算、存贮和对外发送 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP11相量测量装置的主要特点和技术关键相量测量装置的主要特点和技术关键(2)n高高精精度度：：相相量量测测量量装装置置必必须须具具有有足足够够高高的的测测量量精精度度，，一一般般A/D需需在在16位位及及以以上上，，装装置置测测量量环环节节产产生生的信号相位误差和幅值误差要进行补偿的信号相位误差和幅值误差要进行补偿n高高可可靠靠性性：：相相量量测测量量装装置置必必须须具具备备很很高高的的可可靠靠性性，，以以满满足足未未来来的的动动态态监监控控系系统统的的可可靠靠性性要要求求。
可可靠靠性性体体现现在在两两方方面面，，一一是是装装置置运运行行的的稳稳定定性性和和可可靠靠性；二是记录数据的安全可靠性性；二是记录数据的安全可靠性n大大容容量量：：相相量量测测量量装装置置必必须须具具备备足足够够大大的的存存贮贮容容量量，，以以保保证证能能长长期期记记录录和和保保存存实实时时记记录录数数据据和和暂暂态录波数据态录波数据 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP12 CEPRI 相量测量的研究历程相量测量的研究历程 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP13组建国内第一套实时动态监测系统组建国内第一套实时动态监测系统n1995年年，，中中国国电电科科院院在在南南方方电电网网组组建建我我国国第第一一套套投入商业运行的实时功角监测系统投入商业运行的实时功角监测系统新疆西藏东北华北西北华中华东南方 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP14中国电科院的中国电科院的PMU研究之路研究之路n1998年，开始构建华东电网实时功角监测系统年，开始构建华东电网实时功角监测系统n2001年，开始构建福建电网实时功角监测系统年，开始构建福建电网实时功角监测系统 新疆西藏东北华北西北华中华东南方 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP15第一次在动态监测系统中直接测量发电机内电势第一次在动态监测系统中直接测量发电机内电势n2002年年，，中中国国电电科科院院研研制制的的GJ-205型型发发电电机机内内电电势势测测量量仪仪在在华华东东电电网网动动态态监监测测系系统统的的徐徐州州子子站站投投入运行。
入运行发电机内电势发电机内电势测试仪测试仪PMU 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP16组建了我国第一个大型混合相量测量系统组建了我国第一个大型混合相量测量系统n2003年年，，在在东东北北电电网网组组建建了了我我国国第第一一个个采采用用不不同同厂厂家家、、不不同同型型号号的的PMU装装置置混混合合构构成成的的统统一一、、开开放、兼容的新一代电力系统实时动态监测系统放、兼容的新一代电力系统实时动态监测系统新疆西藏东北华北西北华中华东南方主站：包含主站：包含2个厂家产品个厂家产品子站：包含子站：包含3个厂家产品个厂家产品 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP17参与制订我国第一部同步相量测量技术规范参与制订我国第一部同步相量测量技术规范n2002年年，，中中国国电电科科院院作作为为主主要要起起草草单单位位 ，，参参加加了了由由国国调调中中心心组组织织的的《《电电力力系系统统实实时时动动态态监监测测系系统统技术规范技术规范》》 试行试行稿的制订稿的制订 。
n2004年年底底，，参参与与完完成成了了《《电电力力系系统统实实时时动动态态监监测测系统技术规范系统技术规范》》修订稿的编写工作修订稿的编写工作 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP18CEPRI 在相量测量领域的推广应用成效在相量测量领域的推广应用成效n1995年年至至2005年年，，经经历历了了十十余余年年的的探探索索、、研研究究和和推广应用推广应用：：l组建了组建了 7 个电力系统实时动态监测系统；个电力系统实时动态监测系统；l建立了建立了 7 个主站；个主站；l建立了建立了 46 个子站；个子站；l有有 62 台台PMU装置在系统中运行装置在系统中运行 P19中国电科院中国电科院PMU在电网中的分布在电网中的分布新疆西藏东北华北西北华中华东南方华东电网华东电网 2个主站个主站 20个子站个子站 28台台PMU国调系统国调系统 1个主站个主站 2个子站个子站 2台台PMU华中电网华中电网 1个主站个主站 8个子站个子站 15台台PMU南方电网南方电网 1个主站个主站 11个子站个子站 12台台PMU东北电网东北电网 1个主站个主站 1个子站个子站 1台台PMU西北电网西北电网 1个主站个主站 4个子站个子站 4台台PMU P20新一代新一代PMU装置研制成功装置研制成功n 2004年年初初，，中中国国电电科科院院研研制制的的新新一一代代PMU装装置置 ——PAC-2000电电 力力系系统统相相量量测测量量装装置置在在东东北电网投入运行。
北电网投入运行 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP21新一代新一代PMU装置的推广应用装置的推广应用n2004年年底底，，在在华华东东电电网网中中标标的的7个个子子站站共共13台台PAC-2000装装置置顺顺利利通通过过华华东东电电网网组组织织的的工工厂厂验验收收目目前前所所有有屏屏柜柜已已运运抵抵现现场场，，部部分分具具备备条条件件的的厂厂站站已安装投运已安装投运n2005年年2月月，，PAC-2000装装置置在在500kV徐徐州州三三堡堡变变电电站站投投入入运运行行，，成成为为国国调调中中心心实实时时动动态态监监测测系系统统的一个新子站的一个新子站n与与华华东东电电网网的的合合作作开开发发项项目目——发发电电机机动动态态安安全全监监控控系系统统目目前前正正在在研研发发中中这这是是业业界界首首次次将将PMU应用到发电厂就地监控中应用到发电厂就地监控中 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP23中国电科院的中国电科院的PMU研究之路研究之路n2005年年底底自自主主研研发发完完成成PAC-2000分分布布式式相相量量测测量量装置装置 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP24中国电科院的中国电科院的PMU研究之路研究之路n2006年年底底以以PI数数据据库库为为数数据据平平台台重重庆庆电电网网WAMS系统中标系统中标 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP29 PAC-2000装置简介装置简介 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP30PAC-2000装置的研究概况装置的研究概况n2003年年1月月正正式式立立项项开开发发，，2004年年3月月第第一一台台PAC-2000在东北电网投入运行。
在东北电网投入运行n积积累累十十余余年年相相量量测测量量的的推推广广应应用用经经验验，，应应用用最最新新科技发展成果科技发展成果n中国电科院独立开发，拥有自主知识产权中国电科院独立开发，拥有自主知识产权n全全面面满满足足《《电电力力系系统统实实时时动动态态监监测测系系统统技技术术规规范范》》的要求 P31PAC-2000装置的屏体外观图装置的屏体外观图 P32PAC-2000装置的屏体布置图装置的屏体布置图 P33装置外观图装置外观图 P34变换器箱外观图变换器箱外观图 P35PAC-2000分布式相量测量装置组成分布式相量测量装置组成nPAC-2000S数据采集单元数据采集单元nGPS授时单元授时单元nPAC-2000P数据集中器数据集中器 P36PAC-2000分布式系统架构分布式系统架构 P37PAC-2000S数据采集单元数据采集单元nPC/104+QNX+ExtremeDB P38PAC-2000S数据采集单元数据采集单元n模模拟拟量量信信号号形形式式可可以以为为交交流流电电流流、、交交流流电电压、直流电流和直流电压压、直流电流和直流电压n可可同同时时处处理理48路路模模拟拟量量信信号号、、16路路开开关关量量输入信号和输入信号和8路开关量输出信号路开关量输出信号 n可可直直接接接接收收GPS信信号号，，也也可可以以接接收收光光纤纤信信号号 P39GPS授时单元授时单元n输出信号输出信号l6路秒脉冲输出路秒脉冲输出l6路时间信息输出路时间信息输出n输入信号输入信号lGPS天线接口天线接口l1路秒脉冲输入路秒脉冲输入l1路时间信息输入路时间信息输入 P40PAC-2000P数据集中器数据集中器n最多可接入最多可接入8台数据采集单元台数据采集单元n可向多主站传送数据可向多主站传送数据n存存储储所所有有数数据据采采集集单单元元的的最最多多14天天动动态态数数据据n存储暂态录波数据存储暂态录波数据n支持双硬盘备份支持双硬盘备份 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP41 装置性能特征装置性能特征 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP42PAC-2000装置的性能特征装置的性能特征n是硬件平台最先进是硬件平台最先进PMUn是守时精度最高的是守时精度最高的PMUn是供电方案最完善的是供电方案最完善的PMUn是测量通道最多的是测量通道最多的PMUn是人机界面最友好的是人机界面最友好的PMU 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP43 装置性能特征装置性能特征——先进的硬件平台先进的硬件平台 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP44高性能的硬件平台结构高性能的硬件平台结构n采采用用第第三三代代的的CompactPCI工工控控总总线线和和DSP并并行行数据处理系统相结合的硬件平台数据处理系统相结合的硬件平台 n具具有有运运行行稳稳定定可可靠靠、、结结构构层层次次清清晰晰、、总总线线速速度度快快、、系统数据处理能力强等特点系统数据处理能力强等特点n严严格格按按照照CompactPCI工工业业标标准准设设计计，，采采用用标标准准化化、、模模块块化化、、开开放放式式的的结结构构设设计计，，便便于于装装置置调调试试、、现现场维护和产品升级场维护和产品升级 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP45PAC-2000装置硬件硬件结构图装置硬件硬件结构图CPCI总线总线通信系统通信系统人机接口人机接口 同步时同步时钟输入钟输入同步时同步时钟输出钟输出开关信号输入开关信号输入 开关信号输出开关信号输出 模拟信号输入模拟信号输入 继电器继电器光电隔离光电隔离IO逻辑逻辑DSP信号调理信号调理16bit ADCDSP时钟电路时钟电路DSPGPS主控主控CPU数据储存数据储存 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP46中国工控机技术的发展历程中国工控机技术的发展历程CompactPCIIPCSTD1998年年90年代年代80年代年代生产过程生产过程自动化自动化管理信息化管理信息化退出历史舞台退出历史舞台 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP47CompactPCI工控总线平台工控总线平台 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP48CompactPCI工控总线平台工控总线平台80.0 mm80.0 mm后后I/O板板233.35 mm233.35 mm160.0 mm160.0 mm前插板前插板背板背板 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP49CompactPCI工控总线平台工控总线平台nCompactPCI与与ISA比较比较CompactPCIISA总线宽度64 bits16 bits总线速率66MHz8MHz总线接口气密针孔接头金手指抗振性能优异差电磁兼容性优异一般耐腐蚀优异差热插拔支持不支持 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP50高性能的高性能的DSPn32 bit 外部总线宽度外部总线宽度n200 MHz 时钟速度时钟速度n1600 MIPS 运算能力运算能力 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP51 装置性能特征装置性能特征——稳定可靠的软件平台稳定可靠的软件平台 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP52稳定可靠的软件平台稳定可靠的软件平台n装置采用嵌入式实时操作系统装置采用嵌入式实时操作系统QNX作软件平台。
作软件平台n各各模模块块相相互互独独立立，，单单个个模模块块发发生生异异常常时时不不会会影影响响其他模块的正常运行其他模块的正常运行n当当监监控控模模块块发发现现某某一一功功能能模模块块异异常常时时，，可可以以将将该该模模块块删删除除，，然然后后再再重重新新启启动动该该模模块块，，其其间间，，其其他他模块仍维持正常运行模块仍维持正常运行n各模块可以独立升级各模块可以独立升级 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP53装置软件结构示意图装置软件结构示意图数据采集数据采集模模 块块文件管理文件管理模模 块块人机对话人机对话模模 块块数据通信数据通信模模 块块共享数据区共享数据区监控及管理模块监控及管理模块 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP54QNX嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统nQNX是是由由加加拿拿大大QSSL公公司司开开发发的的分分布布式式嵌嵌入入式式实实时操作系统。
时操作系统n2002年年QNX被被Dedicated Systems Expert 公公司司评为世界上最优秀的嵌入式实时操作系统之一评为世界上最优秀的嵌入式实时操作系统之一nQNX是是真真正正的的符符合合POSIX标标准准的的实实时时操操作作系系统统，，软件可移植性强软件可移植性强nQNX是是基基于于微微内内核核、、完完全全地地址址空空间间保保护护体体系系结结构构的的操操作作系系统统，，具具有有超超强强的的稳稳定定性性、、可可靠靠性性和和可可维维护性护性 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP55 装置性能特征装置性能特征——先进的守时和测量技术先进的守时和测量技术 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP56先进的守时和测量技术先进的守时和测量技术n高性能高性能GPS接收模块、高精度晶振接收模块、高精度晶振n独独具具特特色色的精密守时电路的精密守时电路n16-bit A/D转换器转换器n硬件电路无可调元件硬件电路无可调元件n采采用用频频率率补补偿偿、、非非线线性性补补偿偿等等多多种种软软件件修修正正技术技术 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP57GPS时钟同步精度时钟同步精度nGPS信号正常时，时钟同步误差信号正常时，时钟同步误差 ≤ ±100ns。
nGPS信信号号异异常常时时，，装装置置仍仍能能正正常常工工作作，，并并具具有有极极高的守时精度：高的守时精度：l失星失星 2 小时，时钟同步误差不大于小时，时钟同步误差不大于 30µ s（（ 0.5°））l失星失星 10 小时，时钟同步误差不大于小时，时钟同步误差不大于 150µ s （（ 2.7°））n装装置置只只需需捕捕获获到到一一颗颗卫卫星星信信号号便便可可保保证证时时钟钟精精度度，，这这一一性性能能特特别别适适宜宜于于山山区区和和丘丘陵陵地地区区的的发发电电厂厂和和变电站所安装的变电站所安装的PMU 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP58信号测量精度信号测量精度n电压幅值误差：电压幅值误差：0.1% (0.4Un～～2.0Un)n电流幅值误差：电流幅值误差：0.1% (0.4In～～10In)n功率引用误差：功率引用误差：0.1% n频率测量误差：频率测量误差：0.001Hz (45Hz～～ 55Hz)n绝对相角测量误差：绝对相角测量误差：l50±0.1Hz：：≤±0.1°l50±1.0Hz：：≤±0.2°l50±3.0Hz：：≤±0.5° 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP59 装置性能特征装置性能特征——安全安全可靠可靠的冗余配置技术的冗余配置技术 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP60均衡冗余供电技术均衡冗余供电技术n装装置置采采用用两两路路可可热热插插拔拔的的电电源均衡冗余供电源均衡冗余供电。
n任任何何一一路路电电源源故故障障（（无无论论是是外外部部供供电电故故障障，，还还是是内内部部电电源源模模块块故故障障））都都不不会会影影响响装装置的正常运行置的正常运行n电电源源检检修修或或更更换换装装置置电电源源模模块时装置无须停运块时装置无须停运直流110V直流220V交流220VCompactPCI总线总线直直流流电电源源模模块块交交流流电电源源模模块块 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP61安全的数据存储方案安全的数据存储方案 n操操作作系系统统和和程程序序文文件件保保存存在在高高可可靠靠的的CF卡卡中中，，保保证了装置运行的可靠性不受硬盘故障的影响证了装置运行的可靠性不受硬盘故障的影响 n数数据据文文件件一一式式两两份份同同时时保保存存在在两两个个独独立立的的大大容容量量硬硬盘盘中中，，互互为为备备份份防防止止单单个个硬硬盘盘发发生生故故障障所所造造成成的的测测量量数数据据损损毁毁，，极极大大地地提提高高了了测测量量数数据据的的安安全性全性 数据盘A数据盘B 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP62 装置性能特征装置性能特征——测量通道多、配置灵活测量通道多、配置灵活 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP63是测量通道最多的是测量通道最多的PMU通道类型通道类型模拟量输入模拟量输入开关量输入开关量输入开关量输出开关量输出通道数量通道数量4896641281632 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP64配置灵活配置灵活n装装置置的的测测量量信信号号：：交交流流电电压压、、交交流流电电流流、、直直流流电电压、直流电流、脉冲信号、开关量。
压、直流电流、脉冲信号、开关量n用用户户可可整整定定：：采采样样速速率率、、实实时时记记录录速速率率、、实实时时数数据上传速率、实时记录数据的储存时间等据上传速率、实时记录数据的储存时间等 n可可独独立立配配置置：：每每路路模模拟拟量量通通道道的的量量程程、、与与每每个个主主站的通信模式站的通信模式 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP67 装置主要功能装置主要功能 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP68装置主要功能装置主要功能n实时监测实时监测n实时记录实时记录n暂态录波暂态录波n发电机内电势测量发电机内电势测量n非交流信号监测非交流信号监测n同步时钟和同步采样同步时钟和同步采样n对外通信对外通信n数据分析与事件记录数据分析与事件记录 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP70实时监测实时监测n三相基波电压相量、三相基波电流相量三相基波电压相量、三相基波电流相量n基波正序电压相量、基波正序电流相量基波正序电压相量、基波正序电流相量n有功功率、无功功率有功功率、无功功率n系统频率系统频率n开关量信号开关量信号n发电机内电势和发电机功角发电机内电势和发电机功角n发电机励磁电压、励磁电流发电机励磁电压、励磁电流 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP71实时监测实时监测n监监测测数数据据输输出出速速率率可可设设置置为为25、、50、、100次次/秒秒 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP72实时记录实时记录n装置可以连续不间断记录所有测量信号装置可以连续不间断记录所有测量信号n测量数据同时存入两个独立的硬盘，互为备份测量数据同时存入两个独立的硬盘，互为备份n可可就就地地保保存存连连续续14天天以以上上的的记记录录数数据据，，记记录录数数据据自动循环覆盖，装置不提供删除和修改功能自动循环覆盖，装置不提供删除和修改功能 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP73实时记录实时记录n三相基波电压相量、三相基波电流相量三相基波电压相量、三相基波电流相量n基波正序电压相量、基波正序电流相量基波正序电压相量、基波正序电流相量n系统频率系统频率n开关量信号开关量信号n发电机内电势和发电机功角发电机内电势和发电机功角n发电机励磁电压、励磁电流发电机励磁电压、励磁电流 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP74实时记录实时记录n实时记录数据的记录速率实时记录数据的记录速率l25、、50、、100次次/秒可整定秒可整定 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP75暂态录波暂态录波n通通过过高高速速采采样样来来记记录录电电力系统的暂态过程力系统的暂态过程n可可就就地地分分析析暂暂态态录录波波数数据据n可可向向主主站站传传送送暂暂态态录录波波数据数据 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP76暂态录波暂态录波n暂暂态态录录波波数数据据输输出出格格式式符符合合ANSI/IEEE C37.111-1999（（COMTRADE）标准要求）标准要求n暂态录波的记录速率暂态录波的记录速率l最高最高4800次次/秒（秒（96点点/周波）周波）l最低最低1600次次/秒（秒（32点点/周波）周波） 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP77暂态录波的启动判据暂态录波的启动判据n频率变化率越限频率变化率越限n电压突变电压突变n电流突变电流突变n频率越限频率越限n电压越限电压越限n电流越限电流越限n开关变位开关变位n功角越限功角越限n低频振荡低频振荡 n接受主站触发命令接受主站触发命令 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP78发电机内电势测量发电机内电势测量n利用发电机内电势测试仪利用发电机内电势测试仪发电机内电势发电机内电势测测 试试 仪仪PMU 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP79发电机内电势测量发电机内电势测量n根据发电机电气参数和运行参数推导根据发电机电气参数和运行参数推导PMUU If(Xd ,Xq, Xd’,Xq’,U,I) 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP80非交流信号监测非交流信号监测n当装置安装在发电厂时可以监测：当装置安装在发电厂时可以监测：lAGC控制信号控制信号lPSS控制信号控制信号l励磁控制系统信号励磁控制系统信号l调速器控制信号调速器控制信号 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP81非交流信号监测非交流信号监测n当装置安装在直流换流站时可以监测：当装置安装在直流换流站时可以监测：l直流电压信号直流电压信号l直流电流信号直流电流信号l直流系统控制信号直流系统控制信号 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP82同步时钟和同步采样同步时钟和同步采样n接接收收GPS信信号号，，产产生生高高精精度度的的同同步步时时钟钟信信号号和和同同步采样脉冲信号。
步采样脉冲信号n具具有有精精密密守守时时电电路路，，在在失失去去GPS信信号号后后仍仍能能长长时时间维持高精度的同步采样间维持高精度的同步采样n可可接接收收来来自自其其他他装装置置的的同同步步时时钟钟信信号号和和PPS脉脉冲冲信号n可向其他装置发送同步时钟信号和可向其他装置发送同步时钟信号和PPS脉冲信号脉冲信号 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP83装置通信装置通信n全面符合全面符合《《电力系统实时动态监测系统技术规范电力系统实时动态监测系统技术规范（试行修改稿）（试行修改稿）》》中制定的通讯协议中制定的通讯协议 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP84装置与主站的通信装置与主站的通信n实时监测数据的传输实时监测数据的传输l按按CFG2规定向主站传送实时监测数据规定向主站传送实时监测数据l可以同时向多个主站传送实时监测数据可以同时向多个主站传送实时监测数据l不同的主站可以有各自独立的不同的主站可以有各自独立的CFG2配置配置n实时记录数据的传输实时记录数据的传输l可以离线的方式向主站传送实时记录数据可以离线的方式向主站传送实时记录数据n暂态录波数据的传输暂态录波数据的传输l装置可以离线的方式向主站传送暂态录波文件装置可以离线的方式向主站传送暂态录波文件 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP85装置与变电站监控系统的通信装置与变电站监控系统的通信n装装置置可可按按DL/T 667-1999传传输输规规约约（（103规规约约））与与变电站监控系统通信。
变电站监控系统通信 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP90数据分析功能数据分析功能n能能在线和和离离线线观观察察分分析析实时测量数据实时测量数据n具有多种显示界面具有多种显示界面l数值数值l曲线曲线l矢量图矢量图 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP91数据分析功能数据分析功能n实时记录数据分析实时记录数据分析n暂态录波数据分析暂态录波数据分析n谐波分析谐波分析n通道运算通道运算 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP92事件记录功能事件记录功能n运行日志运行日志n异常日志异常日志n事件标识日志事件标识日志n故障录波日志故障录波日志 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP93 装置操作及维护装置操作及维护 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP96运行监视界面运行监视界面 中国电力科学研究院中国电力科学研究院 CHINA ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTEP105 感谢各位！感谢各位！ 。