PMU的原理及在电厂的应用
PMU的原理及在电厂的应用
20世纪90年代初,基于全球定位系统(G lobal Positioning System,GPS)的相量测量单元(Phasor Measurement Unit,PMU)的成功研制,标志着同步相量(synchrophasor)技术的诞生。
然而由于当时商业GPS技术条件的限制以及缺少高速通信的网络,PMU直到最近几年才在电力系统中的广泛应用。
它的出现促进了大电网广域测量/监视系统(Wide-Area Measurement/ Monitoring System,WAMS)的形成和发展。
我国电力发展趋势逐年实现全国电网互联,随着电网的规模不断扩大,单台机组容量不断增大,电网的动态特性变的非常复杂。
为了进一步加强电力系统调度对电力系统的动态稳定监控和分析的能力,需要在重要的变电站和电厂安装同步相量测量装置,构建电力系统实时动态检测系统,并通过调度中心对电力系统的动态过程进行监测和分析。
大型电力系统的功角稳定性、电压稳定性和频率稳定性三者之间相互诱发、相互影响,其中电压相量和功角状况是系统的主要状态变量,是系统是否稳定运行的标志。
如果能直接测量,那么将大大节约电力系统稳定计算的时间,提高了状态估计可靠性,甚至有可能实现电力系统实时自动控制。
1 广域同步相量测量系统的组成广域相量监测系统由以下几个部分组成。
相量测量装置PMU(phasor measure-ment unit)——用于同步相量的测量和输出并进行动态记录。
DC(data concentrate)——用于站端的数据接收和转发的通讯装置。
子站(substation)——安装在同一电厂或变电站的P M U 和D C 的集合。
主站(main station)——安装在电力调度中心,用于接收、管理、存储、分析、告警、分析和转发动态数据的计算机系统。
电力系统实时动态监测系统(real time power system dynamic monitoring system)——以同步相量测量和现代通讯技术为基础,对电力系统进行动态监测和分析的系统。
pmu技改方案
pmu技改方案一、背景介绍PMU（Phasor Measurement Unit）是一种基于同步电力系统的相量测量设备。
其作用是实时测量系统中的电压、电流相位和频率等参数，通过高速采样和数据传输，提供准确的电力系统状态信息。
随着电力系统的快速发展和智能化需求的不断增加，PMU的技术改进和升级变得必要和紧迫。
二、技改目标1. 提升测量精度：对于传统电力系统中存在的误差和不确定性问题，通过技术改进，提高PMU的测量精度，减少测量误差，保证数据的准确性。
2. 增强实时监测能力：通过改进PMU的采样率和数据传输速度，实现对电力系统实时运行状态的快速监测，提高对系统异常情况的捕捉能力，为系统调度和控制提供及时准确的信息。
3. 拓展应用领域：通过技术改进，使PMU可以适应更广泛的应用场景，包括配电网、新能源系统和微电网等。
三、技改方案1. 硬件改进（1）传感器更新：采用更高精度的传感器，提升PMU对电压、电流相位和频率等参数的测量精度，降低传感器的非线性误差和温度漂移对测量结果的影响。
（2）数据采样率提升：提高PMU的数据采样率，将其与系统节拍匹配，确保准确高效的数据采集，减少因采样频率不匹配引起的测量误差。
（3）数据传输速度优化：采用更高速的数据传输方式，提高数据的传输速度，确保实时性和准确性。
2. 软件改进（1）算法优化：对于PMU数据的处理和计算算法进行优化，提高数据处理的速度和准确性，降低计算过程中的误差。
（2）故障检测和诊断：通过改进故障检测和诊断算法，提高对电力系统故障的识别和定位能力，提前预警和防止系统事故的发生。
（3）数据存储和管理：优化数据存储和管理系统，提高数据的处理效率和可靠性，保证数据的完整性和安全性。
四、实施步骤1. 技术调研和方案设计：对现有PMU技术进行调研，制定技改方案，并进行详细的技术设计和方案规划。
2. 硬件改造：根据方案设计，对PMU设备进行硬件改造，更新传感器、提升采样率和数据传输速度。
相量测量单元PMU工
4 扰动数据记录 (1) 具备暂态录波功能。用于记录瞬时采样的数据的输出格式符 合 ANSI/IEEEC37.111-1991CPU处理电压输入电流输入4mA-20mA输 入开关量输入GPS10MHz以太网RS232告警信号输出轴脉冲输入4mA20mA输出控制输入（COMTRADE）的要求； (2)具有全域启动命令的发送和接收，以记录特定的系统扰动数 据； (3)可以以 IEC60870-5-103 或 FTP 的方式和主站交换定值及故障 数据。 5 当地通信接口 装置提供通信接口用于和励磁系统、AGC 系统、电厂监控系统进 行数据交换。 6 数据存储 存储暂态录波数据；存储实时同步相量数据。
相量测量单元PMU工作原理
演讲人 电化1班 彭少鹏 10号
同步相量测量装置
同步相量测量装置(PMU： PhasorMeasurementUnit)是利用全球定位系统 (GPS)秒脉冲作为同步时钟构成的相量测量单 元。可用于电力系统的动态监测、系统保护和 系统分析和预测等领域．是保障电网安全运行 的重要设备。目前世界范围内已安装使用数百 台PMU。现场试验、运行以及应用研究的结果 表明：同步相量测量技术在电力系统状态估计 与动态监视、稳定预测与控制、模型验证、继 电保护、故障定位等方面获得了应用或有应用 前景。
同步相量测量装置的结构
图中装置的输入信号有： ①线路电压、线路电流信 号的输入；②开关量信号 的输入；③发电机轴位置 脉冲的输入，可以是鉴相 信号或转速信号；④用于 励磁、AGC 等的 4mA～ 20mA 控制信号；⑤GPS 标 准时间信号。 装置的输出信号有： ①用 于中央信号的告警信号输 出；②用于通信用的 10/100M 以太网及RS232 接口 （采用IEEE std 1344 通信标准）；③用于控制 用的 4mA～20mA 输出
同步相量测量装置在水电厂的应用
水利水电158 2015年54期同步相量测量装置在水电厂的应用平金伟华能澜沧江水电股份有限公司小湾水电厂，云南南涧 675702摘要：同步相量测量装置（PMU）是电力系统安全稳定运行监测的重要手段、也是电网监测低频振荡及故障录波的重要设备，其最关键的技术要求就是在高精度测量基础上的同步性和实时性。
本文结合小湾电厂同步相量测量装置（PMU），阐述装设PMU 的必要性、系统构成、原理及其应用。
关键词：同步相量；PMU；时钟同步中图分类号：TM933.312 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)54-0158-01小湾电厂同步相量系统采用PAC-2000D分布式相量测量装置，对小湾6台机组及三条线路电气量实时同步测量，设备自2009年投运以来运行良好，提高了电力系统在线监测和实时控制技术水平，同时提供电网实时数据为电网安全稳定运行分析提供了强有力的依据。
1 设置PMU装置的必要性传统电力系统监测手段难以用于对全系统动态行为的分析。
缺乏精确有效的广域同步时钟，不满足实时性要求，给电力系统的计算和控制引发诸多困难。
值班员只能根据潮流、依靠经验间接判断系统的稳定性，给调度工作带来难度和压力。
随着高精度卫星（GPS/北斗）定位技术的发展，为进一步研究电力系统同步监测技术提供了一种新的手段，解决了在高精度测量的基础上的同步性和实时性的问题，为PMU装置的发展提供了技术保障。
2 系统构成小湾电厂PAC-2000D分布式相量测量装置由内电势测量单元（PAC-2000E）、数据采集单元（PAC-2000S）、数据集中处理单元(PAC-2000P)、多功能时间同步系统(PAC-2010)及相应的通讯设备构成。
数据采集单元主要对相电压、相电流、开关量和直流励磁电压、励磁电流等的实时同步测量。
数据集中处理单元完成实时数据处理、本地存储、远方通信、显示等功能。
授时单元接收卫星信号并向数据采集单元提供秒脉冲信号和时间信息。
同步相量测量装置
装置应用
20世纪90年代以来，pmu陆续安装于北美及世界许多国家的电网，针对同步相量测量技术所进行的现场试验， 既验证了同步相量测量的有效性，也为pmu的现场运行积累了经验。其中包括1992年6月，乔治亚电力公司在 scherer电厂附近的500 kv输电线上进行了一系列的开关试验，以确定电厂的运行极限并验证电厂的模型；1993 年3月，针对加利福尼亚—俄勒冈输电项目所进行的故障试验等。试验中应用pmu记录的数据结果与试验结果相当 吻合。
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装置原理
基于gps时钟的pmu能够测量电力系统枢纽点的电压相位、电流相位等相量数据，通过通信网把数据传到监测 主站．监测主站根据不同点的相位幅度．在遭到系统扰动时确定系统如何解列、切机及切负荷．防止事故的进一 步扩大甚至电网崩溃。根据功能要求．pmu应包括同步采样触发脉冲的发生模块、同步相量的测量计算模块和通 信模块。同步采样触发脉冲的发生部分主要功能是提供秒脉冲和当前标准时间(精确到秒)。为了降低对gps的依 赖性．在gps丢失卫星后一段时间内．由本机自身晶振提供相当精确的秒脉冲。相量测量运算部分输入模拟交流 信号．a/d由外部产生的同步采样脉冲触发．转换完成后发送“中断”给信号处理模块(dsp)．dsp每读取一点的 数据就和前面的采样数据进行数字傅里叶变换(dff)运算，求出该交流信号基波的幅值和相位。主dsp在计算相位 后同时加上相应的时标从通信接口将相量数据发送到监测主站或保存在本地共控机上．同步串口通信数据除了采 样点时刻的时标外．还有测量cpu发出的当前交流信号频率。
PMU同步相量测量装置原理及维护
PMU同步相量测量装置原理及维护
理论介绍
1、同步相量测量装置原理
同步相量测量装置（Synchronous Phase Measuring Unit，简称PMU）是一种用于测量电力系统中的同步量及相关量的设备，是电力系统原始信
息的采集、实时监测、回馈给其他设备的重要手段。
PMU具有较高的测量
精度、快速响应时间、不需要电源网络等优点，能够完成非常快速、非常
准确的同步相量测量。
典型的PMU结构由模拟采集部分、数字处理部分和通信接口部分组成。
模拟采集部分主要由相位测量单元、电压测量单元和电压开关量采集单元
组成，该部分主要负责采集大范围内的同步相量和电压开关量，并将其转
换为数字信号。
数字处理部分主要由数据处理模块、时间频控模块和状态
提取模块组成，其中包括电压及功率的计算、数据处理和数据转发等功能。
PMU还具有极好的通讯能力，可以将采集的数据通过以太网、GPRS等方式
传输到相应的监控系统中，从而使监控系统能够更准确的判断电力系统的
状态。
2、PMU维护
（1）保持良好的PMU机柜内环境：PMU机柜内要保持良好的环境，
保持适当的温度和湿度，确保机柜内空气流通。
（2）检查数字量输入：通过检查数字量输入，确保机柜内模拟采集
系统的正确运行。
pmu基本架构
pmu基本架构PMU基本架构随着电力系统的不断发展和智能化的推进，电力监测和保护技术也得到了很大的发展。
其中，PMU（Phasor Measurement Unit，相量测量单元）作为电力系统监测和保护的重要组成部分，其基本架构至关重要。
一、PMU的定义和作用PMU是一种用于测量电力系统中电压和电流的相位和幅值信息的设备。
通过测量电压和电流的相位和幅值，PMU可以提供电力系统的动态状态信息，如频率、相位角、功率等，从而实现对电力系统的实时监测和保护。
二、PMU的基本组成1. 传感器：传感器是PMU的核心部件，用于测量电力系统中的电压和电流信号。
传感器通常采用电流互感器和电压互感器来实现，通过对电流和电压信号的测量，可以获取电力系统的相位和幅值信息。
2. 采样和量化电路：采样和量化电路用于对传感器测量到的电压和电流信号进行采样和量化处理。
采样和量化电路通常采用高速ADC （Analog-to-Digital Converter）来实现，可以将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
3. 数据处理单元：数据处理单元是PMU的核心部件，用于对采样和量化电路获取到的数字信号进行处理和计算。
数据处理单元通常采用高性能的数字信号处理器（DSP）或者现场可编程门阵列（FPGA）来实现，可以实时处理和计算电力系统的相位和幅值信息。
4. 通信接口：通信接口用于将处理得到的电力系统状态信息传输给上位系统或其他设备进行进一步的分析和处理。
通信接口通常采用以太网接口或串口接口来实现，可以实现与其他设备的数据交互和通信。
三、PMU的工作原理PMU的工作原理主要包括采集、处理和传输三个步骤。
首先，传感器测量电力系统中的电压和电流信号，并将其转换为模拟电压和电流信号。
然后，采样和量化电路对传感器输出的模拟信号进行采样和量化处理，得到数字信号。
最后，数据处理单元对采样和量化得到的数字信号进行处理和计算，得到电力系统的相位和幅值信息，并通过通信接口将其传输给上位系统或其他设备。
什么是PMU（PMIC）
什么是PMU（PMIC）什么是PMU(PMIC)PMU(power management unit)就是电源管理单元，一种高集成的、针对便携式应用的电源管理方案，即将传统分立的若干类电源管理芯片，如低压差线性稳压器(LDO)、直流直流转换器(DC/DC)，但现在它们都被集成到手机的电源管理单元(PMU)中，这样可实现更高的电源转换效率和更低功耗，及更少的组件数以适应缩小的板级空间，成本更低。
PMU作为消费电子(手机、MP4、GPS、PDA等)特定主芯片配套的电源管理集成单元，能提供主芯片所需要的、所有的、多档次而各不相同电压的电源，同电压的能源供给不同的手机工作单元，像处理器、射频器件、相机模块等，使这些单元能够正常工作。
按主芯片需要而集成了电源管理，充电控制，开关机控制电路。
包括自适应的USB-Compatible的PWM充电器，多路直流直流转换器(BuckDC-DCconverter)，多路线性稳压器(LDO)，Charge Pump，RTC电路，马达驱动电路，LCD背光灯驱动电路，键盘背光灯驱动电路，键盘控制器，电压/电流/温度等多路12-BitADC，以及多路可配置的GPIO。
此外还整合了过/欠压(OVP/UVP)、过温(OTP)、过流(OCP)等保护电路。
高级的PMU可以在USB以及外部交流适配器、锂电池和应用系统负载之间安全透明的分配电能。
动态电源路径管理(DPPM) 在系统和电池充电之间共享交流适配器电流，并在系统负载上升时自动减少充电电流。
调整充电电流和系统电流分配关系，最大程度保证系统的正常工作，当通过USB 端口充电时，如果输入电压降至防止USB 端口崩溃的阈值以下，则基于输入电压的动态电源管理 (IDPM) 便减少输入电流。
当适配器无法提供峰值系统电流时，电源路径架构还允许电池补偿这类系统电流要求。
LDO是利用较低的工作压差，通过负反馈调整输出电压使之保持不变的稳压器件。
压差小的话用LDO，带可关断功能便于电源管理。
pmu工作原理
pmu工作原理
PMU是一种广泛应用于电力系统中的电力测量装置。
它通过高精度的时间同步和采样技术，能够精确地测量和记录电流和电压的幅值、相位和频率等参数。
PMU工作原理基于以下几个关键步骤：
1. 时间同步：PMU使用GPS卫星信号或其他时间源，确保系统中所有PMU的时间是完全同步的。
这样可以保证测量数据的一致性和准确性。
2. 采样：PMU以高频率对电压和电流进行采样。
通常，采样频率为每秒数千次，可以达到微秒级的精度。
这种高速采样保证了对电力系统动态行为的准确记录。
3. 数字变换：采样得到的模拟信号经过模数转换器（ADC）转换为数字信号，然后进行数字滤波和处理。
这一过程通常包括抗混叠滤波、滤波和反褶积等步骤，以消除采样过程中引入的非理想特性。
4. 参数计算：通过对采样数据进行数学处理，PMU可以计算出电流和电压的幅值、相位和频率等参数。
这些参数可以用来描述电力系统的状态和稳定性。
5. 数据传输：PMU通常通过通信网络将测量数据传输到数据中心或监控中心。
数据可以通过数字通信、以太网或其他网络传输协议进行传输。
这样，PMU提供的实时测量数据可以被其他系统和设备实时监测和分析。
总体而言，PMU的工作原理是通过时间同步和高精度采样技术，实时测量电力系统中的电流和电压参数，并将这些数据传输到远程控制中心，以实时监测和分析电力系统的运行状态。
这种实时监测和分析对于电力系统的稳定运行和故障检测具有重要意义。
PMU基本介绍全解
技术背景
行业标准
• IEEE1344-1995(R2001) ： IEEE Standard for Synchrophasors for Power Systems; EPRI：PC37.118-2005 《电力系统实时动态监测系统技术规范》: 国 调中心 03 年 2 月第 1 稿， 04 、 05 年修改稿 , 国家 电网公司06年4月正式发布；
发电机功角是发电机转子内电势与定子端电压或电网参考点母线电 压正序相量之间的夹角，是表征电力系统安全稳定运行的重要状态变 量之一，是电网扰动、振荡和失稳轨迹的重要记录数据。
PMU的用途
4）分析发电机组的动态特性及安全峪度分析
通过PMU装置高速采集的发电机组励磁电压、励磁电流、气门开度信号、 AGC控制信号、PSS控制信号等，可分析出发电机组的动态调频特性，进行 发电机的安全峪度分析，为分析发电机的动态过程提供依据。监测发电机 进相、欠励、过励等运行工况，异常时报警。绘制发电机运行极限图，根 据实时测量数据确定发电机的运行点，实时计算发电机运行裕度，在异常 运行时告警。
PMU功能应用
4、扰动数据记录 (1)具备暂态录波功能。用于记录瞬时采样的数据的输出格式符合 ANSI/IEEE PC37.111-1991（COMTRADE）的要求； (2)具有全域启动命令的发送和接收，以记录特定的系统扰动数据； (3)可以以IEC60870-5-103或FTP的方式和主站交换定值及故障数据； 5、与当地监控系统交换数据 装置提供通信接口用于和励磁系统、AGC系统、电厂监控系统等 进行数据交换。 6、数据存储 存储暂态录波数据；存储实时同步相量数据。
同步相量测量装置(PMU) 技术介绍
主要内容
一、 PMU及动态监测系统的技术背景 二、同步相量测量基础 三、PMU的功能及作用
PMU构成及原理讲课-华北
PMU在华北电网的部署情况
部署规模
华北电网已部署了数百个 PMU装置，覆盖了主要的 发电厂、变电站和输电线 路。
部署方式
PMU装置主要安装在变压 器、发电机、母线等关键 设备上，以及重要输电线 路的始末端。
通信网络
PMU通过高速数据通信网 络与电网调度中心相连， 实时传输监测数据。
PMU在华北电网的运行情况
PMU的发展历程
初期阶段
PMU最初是为了解决美国东北部 大停电事故而开发，主要功能是
监测电力系统的动态变化。
发展阶段
随着技术的进步和应用需求的增加， PMU的功能不断完善，逐渐应用 于电力系统的稳定控制和预防性控 制等领域。
成熟阶段
目前，PMU技术已经相当成熟，广 泛应用于全球范围内的电力系统， 为电力系统的安全稳定运行提供了 重要的保障。
PMU数据传输原理
PMU数据传输原理是指将PMU测量得到的电压和电流相量数 据传输到数据中心进行分析和处理的过程。
PMU数据传输通常采用基于IP的网络传输方式，通过专用的 传输协议将数据实时传输到数据中心。在传输过程中，需要 对数据进行加密和压缩，以确保数据的安全性和有效性。
04
PMU在华北电网的应用
02
PMU的构成
硬件构成
传感器
用于测量电压、电流和 相位角等电气参数，是 PMU的核心组成部分。
数据采集器
负责接收来自传感器的 数据，并进行预处理和
格式转换。
通信模块
负责将PMU与主站或其 他PMU进行数据传输， 一般采用光纤或无线通
信技术。
电源模块
为PMU提供稳定的电源 供应，确保其正常工作。
软件构成
数据采集软件
负责从数据采集器中读取原始 数据，并进行必要的预处理和
无人机电源管理单元
无人机电源管理单元无人机在现代社会中的应用越来越广泛，其背后支撑的关键技术之一就是电源管理单元。
无人机的飞行和任务依赖于可靠的电源供应，而电源管理单元则起到了调节、保护和控制电源的重要作用。
本文将从无人机电源管理单元的概念、构成、工作原理和发展趋势等方面进行介绍。
一、概念电源管理单元（Power Management Unit，简称PMU）是无人机电子系统中的一个关键模块，其主要功能是对电源进行监测、调节和保护。
它可以保证无人机飞行过程中的稳定电源供应,有效地延长飞行时间和提高飞行效率。
二、构成无人机电源管理单元通常由以下几部分组成：1. 电源输入模块：负责接收外部电源输入，并对电源进行初步的滤波和稳压处理，以确保输入电源的稳定性和可靠性。
2. 电源输出模块：负责将处理后的电源供应给无人机各个系统模块，同时能根据需要进行调节和分配。
3. 电源监测模块：用于监测输入和输出电源的电压、电流和温度等参数，同时对这些参数进行实时评估和反馈。
4. 保护控制模块：主要负责对电源进行过压、欠压、过流、短路等情况的保护控制，以确保无人机电子系统的安全运行。
三、工作原理无人机电源管理单元的工作原理大致分为以下几个步骤：1. 输入电源监测：对来自外部电源的输入进行实时监测和评估，确保输入电源的稳定性和可靠性。
2. 电源转换和调节：根据无人机各个系统模块的需求，对输入电源进行转换和调节，以满足系统的功耗需求。
3. 输出电源分配：将调节后的电源供应给无人机的各个系统模块，确保每个模块都能得到稳定的电源供应。
4. 故障保护和恢复：在出现电源异常或故障时，及时采取保护措施，并尝试恢复正常的电源供应。
四、发展趋势随着无人机技术的不断发展，对电源管理单元的要求也在不断提高，未来其发展趋势可能体现在以下几个方面：1. 高效节能：无人机对电池续航能力的要求日益提高，电源管理单元需要更加高效地利用电能，延长无人机的飞行时间。
2. 多电源兼容：未来无人机可能会采用多种不同类型的电源，电源管理单元需要具备更强的兼容性和自适应能力。
同步相量测量装置作用
同步相量测量装置作用同步相量测量装置（Synchronized Phasor Measurement Unit，简称PMU）是一种用于对电力系统进行实时监测和控制的高精度测量设备。
它能够准确测量电压、电流等相位和振幅信息，并与时间戳同步。
PMU主要由一台GPS接收器、一台高精度时钟、一台A/D转换器和一台通信模块组成。
PMU的作用主要有以下几个方面：1.实时监测电力系统状态：通过精确测量电流和电压的相位、频率、振幅等信息，PMU能够实时监测电力系统的状态。
它能够提供高精度、高频率的数据，帮助运行人员了解系统的实际运行情况，包括电压的稳定性、频率偏差、相位角等指标，从而及时发现潜在的问题和异常。
2.电力系统可靠性评估：PMU能够实时记录电网中的电流和电压波形数据，并与时间戳同步。
这些数据可以用于电力系统的可靠性评估，通过分析不同时刻系统的状态和性能，可以检测到潜在的故障和问题。
通过PMU提供的数据，可以进行故障分析和定位，并及时采取相应的措施以保障电网的稳定运行。
3.功率平衡和负载管理：PMU能够提供各个节点的电压和电流数据，这对于功率平衡和负载管理非常重要。
通过实时监测电网中不同节点的功率波动，可以及时发现负荷过重或不平衡的情况，并采取相应的调整措施。
同时，PMU还可以提供功率因数、无功功率等信息，为系统负载管理提供参考依据。
4.电能计量和电费结算：PMU可以提供准确的电流和电压数据，这对于电能计量和电费结算至关重要。
传统的电能计量方式往往存在一定的误差，而PMU能够提供高精度的电能数据，可以减少计量误差，提高电费的结算准确性。
5.电力系统灾难响应：PMU提供的高频率数据可以用于电力系统的灾难响应。
比如，在发生地震、风暴或其他灾害时，PMU能够提供实时的数据，帮助分析师和运行人员迅速评估电力系统的状况以及可能出现的问题，并及时采取反应措施。
总之，同步相量测量装置是电力系统监测和控制的关键设备，它能够提供高精度、高频率的电压和电流等参数数据，帮助监测运行状态、评估系统可靠性、进行负载管理和能效分析等。
pmu的原理应用及发展前景
PMU的原理应用及发展前景概述相位测量单元（PMU）是一种用于精确测量电力系统中电压和电流相位的设备。
它通过在不同位置安装的多个传感器进行同步测量，将数据传输到监控中心，从而实现对电力系统的监控和控制。
本文将介绍PMU的原理、应用以及发展前景。
原理PMU的基本原理是利用电力系统中的多个位置安装的传感器进行同步测量。
这些传感器测量电压和电流的相位，并将数据传输到监控中心。
PMU通过将这些数据进行时间戳同步，可以实现对电力系统中各个点的相位测量。
应用监控和控制PMU的主要应用之一是用于电力系统的监控和控制。
通过使用多个PMU在电力系统中的不同位置进行相位测量，可以实时获得电力系统的状态信息。
这些信息包括相位角、频率、功率等，可以帮助运营商监控系统的运行状况，并进行合理的控制策略。
故障检测和定位PMU在电力系统中的多点测量可以帮助运营商及时检测到电力系统中的故障并进行定位。
当系统中出现故障时，PMU可以实时监测故障点周围的相位变化，以定位故障点，进一步提高电力系统的可靠性和稳定性。
功率系统稳定分析PMU可以提供电力系统中各个点的相位角和频率等信息，这些信息对于功率系统稳定分析非常重要。
运营商可以利用PMU提供的数据进行电力系统稳定性分析，评估系统的运行状况，并根据需要进行调整，从而保证系统的稳定性。
发展前景随着电力系统的规模不断扩大和智能化程度的提高，PMU在电力系统中的应用前景日益广阔。
以下是PMU的发展前景的一些方面：实时数据分析随着云计算和大数据技术的不断发展，运营商可以利用PMU提供的实时数据进行更加精确和全面的电力系统分析。
通过将PMU数据与其他数据源进行整合，可以提供更准确的预测和运行策略，从而进一步提高电力系统的效率和可靠性。
高精度传感技术随着技术的不断进步，PMU的传感器将越来越小巧、精确和可靠。
高精度传感技术的发展将帮助提高PMU数据的准确性和稳定性，从而进一步提高电力系统的监控和控制效果。
无人机电源管理单元
无人机电源管理单元无人机电源管理单元（Power Management Unit, PMU）是指控制和管理无人机电力系统的关键部件，其功能涵盖能源采集、存储和分配等多方面。
随着无人机技术的飞速发展，PMU的重要性也日益凸显。
本文将详细介绍无人机电源管理单元的作用、原理、技术特点以及发展趋势。
一、无人机电源管理单元的作用1. 能源采集：无人机的能源采集通常包括太阳能、燃料电池、发动机等，PMU需要负责将这些不同类型的能源进行有效整合和利用，以保证飞行任务的持续性和稳定性。
2. 能量存储：PMU需要对采集到的能源进行存储管理，以便在需要的时候为无人机提供稳定的电力支持。
常见的能量存储方式包括电池、超级电容、储能飞轮等。
3. 电力分配：根据无人机不同系统的需求，PMU需要对存储好的电能进行动态分配，以满足飞行控制、通信、传感等系统的电力需求，确保无人机各项任务的顺利完成。
二、无人机电源管理单元的原理1. 无人机特点：无人机具有飞行灵活、空间复杂等特点，因此对电源管理单元提出了较高的要求，需要PMU具备较高的智能化、可靠性和灵活性。
2. 电能管理：PMU需要对电能进行智能管理，包括对不同类型能源的有效采集和整合，对电能进行储存和分配等一系列管理控制。
3. 系统整合：PMU需要与无人机的飞行控制系统、通信系统、传感系统等各个部件进行紧密整合，以实现对电能的精准分配，确保无人机的各项功能正常运行。
三、无人机电源管理单元的技术特点1. 智能化：PMU需要具备较高的智能化水平，能够实时感知电能状态、智能分析各系统能量需求，做出相应的电力分配和优化。
2. 可靠性：无人机电源管理单元的可靠性要求较高，需要能够应对可能的异常情况，确保无人机的飞行安全。
3. 高效性：PMU需要能够通过有效的能源管理方法，最大限度地提高电能的利用效率，延长无人机的续航时间。
4. 灵活性：PMU需要具备较高的灵活性，能够适应不同环境、不同任务对电力特性的要求，确保无人机各项任务的顺利完成。
pmu工作原理
pmu工作原理
PMU（Phasor Measurement Unit）是一种用于电力系统监测和控制的设备，它通过采集电力系统中的电压和电流数据，实时计算和传输电力系统的相位角、频率和幅值等信息。
其工作原理如下：
1. 传感器采集：PMU通过高精度电压和电流传感器采集电力系统中各节点的电压和电流信号。
这些传感器通常安装在变压器等关键位置，以获取准确的电力数据。
2. 数字信号处理：采集到的电压和电流信号经过模数转换，转换为数字信号。
然后，通过数字信号处理技术，对这些信号进行滤波、采样和分析等操作，以提取所需的电力信息。
3. 相位计算：PMU通过对电压和电流信号进行相位计算，可以确定不同节点之间的相位差。
相位差是电力系统稳定性的重要指标之一。
4. 频率计算：通过对电力系统中的电压和电流信号进行频率计算，可以得到电力系统的频率。
频率是衡量电力系统运行状态和负荷平衡情况的重要指标。
5. 数据传输：PMU通过通信网络将计算得到的相位角、频率和幅值等电力信息传输到上级监控系统。
这些信息可以用于电力系统的潮流计算、状态估计和动态稳定分析等控制和监测操作。
通过以上工作原理，PMU可以实时监测电力系统的状态，帮助运维人员及时发现异常情况并进行调整。
它在提高电力系统的稳定性、可靠性和安全性方面发挥着重要作用。
pmu的原理及在电厂的应用
PMU的原理及在电厂的应用1. 什么是PMU？PMU（Phasor Measurement Unit），中文译为相量测量单元，是一种用于精确测量电力系统中电压、电流的相位和幅值，并实时输出相量信息的设备。
PMU可以实时采集电力系统中各个节点的相量数据，通过 GPS 时间同步，将数据传输到监控中心，为电力系统的运行控制和故障分析提供准确的数据支持。
2. PMU的原理PMU的原理基于同步采样，即通过GPS全球定位系统来实现对各个节点的时间同步采样。
PMU通过高速ADC（模数转换器）对电压和电流进行同步采样，采样速度可达每秒数万次。
通过对采样数据进行数字信号处理，可以得到电压和电流的相位和幅值信息。
3. PMU在电厂的应用3.1 电网监测与风险预警在电厂的应用中，PMU主要用于电网监测与风险预警。
通过实时采集电网各个节点的相量信息，可以对电网的运行状态进行监测和分析。
当电网中出现异常情况时，例如电压异常、频率异常等，PMU可以及时发出警报，提醒运维人员进行相应的处理，以防止事故的发生。
3.2 故障定位与故障分析PMU在电厂中还可以用于故障定位与故障分析。
当电网发生故障时，PMU可以提供准确的相量数据，通过对数据的分析，可以定位故障发生的位置和原因，为事故处理提供指导和依据。
3.3 电力系统稳定性分析PMU可以帮助电厂进行电力系统稳定性分析。
通过实时采集电网中各个节点的相量数据，可以绘制电压和频率的波形图，分析电力系统的稳定性。
当电力系统发生不稳定情况时，PMU可以及时提供数据，并通过指标分析判断系统的稳定性状况，以便进行相应的调控。
3.4 电网规划和优化PMU还可以在电网规划和优化方面发挥作用。
通过对电网中各个节点的相量数据进行分析，可以评估电网的可靠性和容量，为电网的规划和优化提供数据支持。
此外，PMU还可以用于评估分布式能源的接入对电网稳定性的影响，帮助电厂制定合适的发展策略。
4. 小结PMU作为一种相量测量单元，可以实时采集电力系统中电压和电流的相位和幅值信息，并通过GPS时间同步传输数据到监控中心。
什么是PMU(PMIC)
什么是PMU（PMIC）什么是PMU(PMIC)PMU(power management unit)就是电源管理单元，一种高集成的、针对便携式应用的电源管理方案，即将传统分立的若干类电源管理芯片，如低压差线性稳压器(LDO)、直流直流转换器(DC/DC)，但现在它们都被集成到手机的电源管理单元(PMU)中，这样可实现更高的电源转换效率和更低功耗，及更少的组件数以适应缩小的板级空间，成本更低。
PMU 作为消费电子(手机、MP4、GPS、PDA 等)特定主芯片配套的电源管理集成单元，能提供主芯片所需要的、所有的、多档次而各不相同电压的电源，同电压的能源供给不同的手机工作单元，像处理器、射频器件、相机模块等，使这些单元能够正常工作。
按主芯片需要而集成了电源管理，充电控制，开关机控制电路。
包括自适应的USB-Compatible 的PWM 充电器，多路直流直流转换器(BuckDC-DCconverter)，多路线性稳压器(LDO)，Charge Pump，RTC 电路，马达驱动电路，LCD 背光灯驱动电路，键盘背光灯驱动电路，键盘控制器，电压/电流/温度等多路12-BitADC，以及多路可配置的GPIO。
此外还整合了过/欠压(OVP/UVP)、过温(OTP)、过流(OCP)等保护电路。
高级的PMU 可以在USB 以及外部交流适配器、锂电池和应用系统负载之间安全透明的分配电能。
动态电源路径管理(DPPM) 在系统和电池充电之间共享交流适配器电流，并在系统负载上升时自动减少充电电流。
调整充电电流和系统电流分配关系，最大程度保证系统的正常工作，当通过USB 端口充电时，如果输入电压降至防止USB 端口崩溃的阈值以下，则基于输入电压的动态电源管理(IDPM) 便减少输入电流。
当适配器无法提供峰值系统电流时，电源路径架构还允许电池补偿这类系统电流要求。
PMU在电力系统中的应用
PMU在电力系统中的应用作者：张培毅蒋洪源王茜来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2013年第12期摘要：由于大量的PMU装置接入电力系统，对电力系统的运行和控制产生巨大影响。
本文首先介绍PMU的原理和硬件装置，并介绍其在电力系统暂态稳定中的应用，在动态监测中应用和在状态估计中的应用。
其中着重从原理和应用模型两方面介绍PMU在状态估计中的应用。
关键词：电力系统 PMU 状态估计1 同步相量测量技术（PMU）概述基于GPS技术的PMU系统在电力系统中主要用于数据测量，以提高电力系统状态估计的精度及进行相关的保护、监测和控制研究。
PMU技术大概自1995年引入中国。
最近几年，本国南北几大电网系统对于PMU技术的研究和应用持续跟进，部分电网结构已有PMU配置计划成功应用的案例。
在实际监测活动中，经PMU测得的电压幅值和相角精确系数大大提高，可广泛应用在电力系统的状态估计、电力试验、动态监测、潮流计算、区域稳定控制、暂态稳定分析和预测、系统保护等专业领域。
2 PMU基本原理PMU基本功能是通过GPS信号同步测量和分析电流、电压数据，提供相位、幅值和频率信息。
通过从GPS系统中获取的高精度授时信号进行电流、电压的采样，然后通过采样数据确定相量，通过离散傅立叶变换求得基频分量，继而实现对电力系统各个节点数据的同步采集。
在电力系统实际运行过程中，若将PMU同步安装在各个节点上，即可实时检测整个系统的运行情况。
相量、相角、幅值应该同步测量，测量相角时可借助GPS的时间传递功能获取精确的时间，以规避时间误差。
GPS接收器以秒为计时单位，可提供间隔为一秒的脉冲信号1PPS，通过GPS获取的时间信号可精确到1微妙。
对于50Hz的工频量来说，其相位最大误差为0.018%，基本能满足功角测量的要求。
3 PMU在电力系统中的应用PMU目前主要应用于电力系统的状态估计、动态监测和暂态稳定分析上。
这一小节主要介绍PMU在动态监测和暂态稳定这后两个方向中的应用。
PMU系统
PMU系统PMU是同步向量测量装置，主要利用GPS的准确授时功能，同步测量观测点母线的电压电流相位、幅值，然后通过电力系统的远程通讯，传送给电网调度管辖的电力系统数据中心，进行实时的电网稳定分析，给调度用的，与发电厂关系不是很大。
在电力系统重要的变电站和发电厂安装同步相量测量装置（PMU），构建电力系统实时动态监测系统，并通过调度中心分析中心站实现对电力系统动态过程的监测和分析。
该系统将成为电力系统调度中心的动态实时数据平台的主要数据源，并逐步与SCADA/EMS系统及安全自动控制系统相结合，以加强对电力系统动态安全稳定的监控。
PMU 子站系统上传数据有：发电机功角、内电势、机端三相基波电压相量、机端基波正序电压相量、机端三相基波电流相量、机端基波正序电流相量、有功功率、无功功率、励磁电流、励磁电压、转子转速。
以SCADA/EMS为代表的调度监测系统是在潮流水平上的电力系统稳态行为监测系统，缺点是不能监测和辨识电力系统的动态行为。
部分带有同步定时的故障录波装置由于缺少相量算法和必要的通信联系，也无法实时观测和监督电力系统的动态行为。
随着“西电东送、全国联网”工程的建设，我国电网互联规模越来越大，电网调度部门迫切需要一种实时反映大电网动态行为的监测手段。
为大力推进建设电网动态安全监测预警系统。
即整合能量管理（EMS）、离线方式计算广域相量测量等系统，实现在线安全分析和安全预警，先期在国家电力调度通信中心组织实施，并逐步推广到网省调，以提高互联电网的安全稳定水平，有效预防电网事故，构筑电网安全防御体系。
国网公司对PMU的布点工作极为重视，各网省公司按照统一规划和部署，在330千伏及以上主网架和网内主力电厂部署相量测量装置（PMU），实现国家、区域、省三级广域相量测量系统的联网提高电网动态测量水平。
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１ 广域 同步相量测量系统 的组成
广 域 相 量 监 测 系 统 由 以下 几个 部 分 组
成 。
与 电 磁 转 矩 Ｔｅ 相 等 的 ， Ｔ一一Ｔｅ 是 即
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相量 测量 装置ＰＭＵ（ｈａ ｏ ｍｅ ｓ ｒ－ ｐ ｓｒ ａ ｕ ｅ ∞为 发 电机 转 子 的 角 速 度 ；６为发 电 机 的 ｍｅ ｔ ｎｔ一一 用 ｆ同步 相量 的测量和输 出 功 率 角 。 ｎ ｕ ｉ） 并进 行 动 态 记 录 。 这 时 电 磁转 矩 的 特性 曲线 （ 图１ 曲线 见 ） ＤＣ（ ａａ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔ ） 一用 于站端 的 Ｉ所 示 ， ｄ ｔ ｃ ｎ ｅ ｔａｅ一 当系 统运 行 条 件 发 生变 化 时 ， 切 如 数 据 接 收 和转 发 的 通 讯 装 置 。 除 一 部分 负 荷 时 ， 时 的 电 磁 转 矩 特 性 曲 这 子 站 （ｕ ｓ ａ ｉｎ） ｓ ｂ ｔ ｔｏ 一一 安 装 在 同一 电厂 线 如 图 曲 线 Ⅱ所 示 ， 磁转 矩 发 生 突 变 ， 电 从 或 变 电 站 的 ＰＭ Ｕ 和 ＤＣ的 集 合 。 ａ ｆ ｂ点 ， 时 Ｔ 点 １ ］ 此 ＞Ｔｅ 发 电 机 的 转 子 开 始 ， 主站（ ｉ ｓａｉ ｎ —— 安 装在 电力 调 加 速 ， ｍａ ｎ ｔ ｔｏ ） ６从 加 速 到 ， 此时 Ｔ ＝ ｅ 由于 Ｔ ， 度 中心 ， 于接 收 、 理 、 储 、 析 、 警 、 惯 性 的 存 在 ， 电 机 功 角 ６还 将 有 个 变 大 用 管 存 分 告 发 分析和转发动态数 据的计算机系统 。 的过 程 ， ￣ ｄ由于 ， 从ｃ ｌ ｜ Ｔ ＜Ｔｅ， 时发 电机转 此 直 ” 转 电力系统 实时 动态 监测 系统 （ｅ ｌ ｉ 子做 减 速 运 动 ， 到 ６＝ ， 子 以 此在 此 ｒａ ｔｍｅ 直 ｐ ｗｅ ｙ ｔｍ ｙ ａ ｃ ｍｏ ｉ ｒ ｇ ｓ ｓｅ 范 围 内 做 往 复 的 阻 尼 运 动 ， 到 最 后 ６ ｏ ｒｓ ｓｅ ｄ ｎ ｍｉ ｎｔ ｉ ｙ ｔｍ） ｏｎ 以 同步 相 量 测量 和 现 代 通 讯 技 术 为 基 此时 原 动机 机 械 力矩 和 电磁 转矩 达 到 础， 对电 力系统进 行动 态监测 和分 析的 系统 。 新 的平 衡 ， 到一 个 新 的 稳 定 状 态 。 达 但 实 际 上 ， 多 时 候 电 力 系 统 在 受 到 很
系统 低 频 振 荡 。 此 建 立 广 域 电 网 的 稳 定 监 视 和 控 制 系 统 具 有 重 要 的 意 义 ， 可 为 功 角稳 定 提 供 最 直 接 的 原 始 数 据 。 因 它 关 键 词 ： 步相 量 Ｇ Ｓ 相量 测量 装 置 键 相脉 冲 状 态 预 估 同 Ｐ 中图分 类 号 ： Ｖ７ ４ Ｔ ３ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ７ －３ ９ （ ０ １０ （ ） １ １ ０ １ ２ ７ １ ２ １ ）４ ｂ一０ ３ － ２ ６
２ 世纪 ９ 年 代初 ， 于全 球定 位 系统 （ ０ ０ 基 Ｇ ｌｂ ｌＰ ｓ ｉｎｎ Ｓ ｓｅ ｃｐ ） ｏ ａ ｏ ｉ ｏ ｉｇ ｙ ｔｍ， ｓ 的相量 测量 ｔ 单 元 （ ｈ ｓ ｒＭ ｅｓ ｒｍｅ ｔ ＵｎｔＰ Ｕ） Ｐ ａｏ ａ ｕｅ ｎ ｉ， Ｍ 的成 功研 制 ， 志着 同步 相量（ｙ ｃ ｏ ｈ ｓ ｒ技 标 ｓ ｎ ｈｒ ｐ ａ ｏ ） 术 的诞 生 。 而 由于 当时 商 业ＧＰ 技 术 条 件 然 Ｓ 的 限 制 以 及缺 少 高 速通 信 的 网络 ， ＭＵ直 Ｐ 到 最 近 几 年 才 在 电 力 系统 中 的 广 泛 应 用 。 它 的 出 现 促 进 了大 电 网 广域 测 量 ／监 视 系 统 （ ｉｅ Ｗ ｄ —Ａｒａ Ｍ ｅ ｓ ｒｍｅ ｔ Ｍ ｏ ｉｏｉｇ ｅ ａｕｅ ｎ／ ｎｔ ｒｎ Ｓ ｔｍ， ｙｓｅ ＷＡＭＳ 的形 成和 发展 。 国 电力发 ） 我 展趋 势 逐 年 实 现 全 国 电 网 互 联 ， 着 电 网 随 的规 模 不 断 扩大 ， 台 机 组 容量 不 断 增 大 ， 单 电 网 的 动 态 特 性 变 的 非 常 复 杂 。 了进 一 为 步加 强 电 力 系 统调 度 对 电力 系统 的 动 态稳 定监 控 和 分 析 的 能 力 ， 要 在 重 要 的 变 电 需 站 和 电厂 安 装 同 步 相 量 测 量 装 置 ， 建 电 构 力 系统 实 时 动 态 检 测 系统 ， 通 过 调 度 中 并 心 对 电 力 系 统 的 动 态 过 程 进 行 监 测 和 分 析。 大 型电力 系统的功 角稳定性 、 电压 稳 定 性 和 频 率 稳 定性 三 者 之 间 相 互 诱 发 、 相 互 影 响 ， 中 电 压 相 量 和 功 角 状 况 是 系 统 其 的 主 要 状 态 变 量 ， 系 统 是 否 稳 定 运 行 的 是 标 志 。 果能 直 接 测 量 ， 么将 大 大 节 约 电 如 那
动 力 与 电 气工 程
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墨衄
Ｐ Ｕ的 原理及 在 电厂 的应用 Ｍ
沈 建辉 潘 锐标 （ 江省 电力建设 有 限公司 浙 江宁 波 ３ ０１ 浙 １ ５ ０）
摘 要 ： 着全球 经济 一体化 发展的加快 ， 随 能源分布和 经济 发展 的不平衡 ， 以及 大 电网互联 、 国电 网互联趋 势 的不断发展 ， 跨 电网稳定运 行 的 问 题 日益 突 出 。 电 网 稳 定运 行 影 响 最 大 的 是 运 行 稳 定 性 的 破 坏 ， 括 功 角 稳 定 ． 率 稳 定 和 电 压 稳 定 。 角 稳 定 又 分 暂 态 稳 定 和 对 包 频 功
力 系统 稳 定 计 算 的 时 间 ， 高 了状 态 估 计 提 可靠 性 ， 至 有 可 能 实 现 电 力 系 接 地 、 相短 路 或 接 地 、 两 三相 短 路 ） 发 ， 电机 送 出 的 功 率 发 生 不 同 程 度 的 突 变 。 在 稳 定 运行 时 ， 电机 原 动机 的 机 械转 矩 Ｔｍ 发