同步相量测量装置(PMU)构成及原理讲座共94页文档
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
PMU同步相量测量装置原理及维护
PMU通讯及其规约
SMU-2系列PMU装置介绍 SMU系列同步相量测量装置的维
护
国网电力科学研究院
STATE GRID ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE
国内外PMU的发展历史及应用状况
同步相量：
Vm
Vm
绝对相角：
t=0 (1 PPS)
signal x(t) t=0 (1 PPS)
国网电力科学研究院
STATE GRID ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE
1、SOC（Second of Century: 世纪秒）＋秒等分 数＋相量数据
2、SOC＋当前秒内的采样点数＋相量数据
• 装置应能实时记录全部测量通道的相量数据。
• 装置实时记录数据的最高速率应不低于100次/秒，并具有多种可选记录速率。 • 装置实时记录数据的保存时间应不少于14天
国网电力科学研究院
STATE GRID ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE
作用1：进行快 速的故障分析
发电机内电势 • 同步发电机转子以 同步速率旋转时， 主磁场在气隙中形 成旋转磁场，它 “切割”定子绕组，
发电机功角 • 发电机内电势和机 端电压正序相量之 间的夹角称为发电 机功角
在定子绕组内感应
出对称三相电动势， 称为激磁电动势， 又称发电机内电势。
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STATE GRID ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE
据可以在计算机
界面上显示出来
摘要同步相量测量装置
摘要同步相量测量装置(PMU)是广域测...基于DSP的同步相量测量装置的研究1733摘要同步相量测量装置(PMU)是广域测量系统(WAMS)中关键设备之一。
本文设计基于DSP(TMS320LF2407A)双CPU结构的PMU，详述其硬件构成，并对其中的数据采集、GPS 授时、数据通信部分作进一步阐述。
在软件系统中引入实时操作系统μC／OS-II，确保整个系统的实时性和可靠性。
关键词同步相量测量装置PMU DSP双CPU μC／OS-II GPS引言随着全球卫星定位系统(GPS)的广泛应用，基于GPS的实时相量测量装置PMU(Phase Measurement Unit)很好地解决了电力系统广域空间同步测量的问题，并形成了电网广域测量系统WAMS(Wide Area Measurement System)。
PMU在全网统一的时间坐标系下(通过接收GPS的同步时钟信号)，对电力系统不同节点的电压和电流进行同步采样，通过数据处理生成各节点电压、电流的正序相量，由GPS给每个相量打上时间标签，然后将这些信息实时传送到控制中心。
控制中心在统一的时标下，根据各个PMU的测量信息对电力系统的状态进行分析，进行全电网的稳定控制、事故预警等。
本文提出的PMU构成方案，充分利用了数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)的集成资源，采用双CPU结构，以GPS秒脉冲为同步时钟信号，结合高速14位A／D芯片进行采样，并以USB 2．0接口、CAN总线接口和以太网接口相结合的通信方式实现高速、大容量的数据传输。
软件没计采用μC/OS-II实时操作系统，保证了装置的实时性和可靠性。
1 PMU的构成与硬件实现作为WAMS的关键组成部分，实时性和可靠性是最重要的，因此PMU的设计也应以此为依据。
PMU的原理框图如图1所示。
来自PT／CT二次侧的电信号经前置滤波，变为适合DSP处理的小信号。
然后，根据GPS 输出的同步时钟秒脉冲(PPS)经DSP(No．2)内部的捕获单元产生满足时间同步和频率同步要求的异地同步采样信号，启动A／D转换。
蒋文凭 相量测量单元PMU的工作原理
2V1
GPS
2V2
1PPS
1PPS
O
V1
O
V1 V2
O
V2
图1. 同步相量测量原理图
二、PMU工作原理
PMU工作原理试从以下五个方 面来讲： • • • • • 同步相量及计算 PMU测量硬件 PMU PMU测量模块 PMU构成单元及配置 PMU安装及通信模式
A1//t
主站
图2. PMU工作原理图
SMU-1U-1P
图8.安装及通信模式图 通信实现方式： 1. RS232 (少）
2. 10/100M以太网（多）
谢谢您的观看！
(因本人水平有限，不当之处，还请老师谅解）
V=|V| = Vr + jVi
θ
Vr 实 部
图3.相量测量的基本原理图
2. 相量测量及计算
图4. 相量测量及计算全过程图
3. PMU测量硬件
PMU测量硬件：
图5. PMU测量硬件图
4. PMU测量模块
• １）GPS授时信号处理 模块； • ２）模拟量信号采集处 理模块； • ３）开关量信号采集处 理模块； • ４）发电机内电势信号 采集处理模块； • ５）数据转换模块（如： 将三相电压转换成 正序量传送）； • ６）通信模块； • ７）扰动录波模块； • ８）控制输出模块（输 出4-20mA控制信号）；
349757880qqcom华东交通大学电气与电子工程学院11级电力系统班一概述同步相量测量pmu是利用高精度的gps卫星同步时钟实现对电网母线电压和线路电流相量的同步测量通过通信系统传送到电网的控制中心或保护控制器中用于实现全网运行监测控制或实现区域保护和控制
相量测量单元PMU的工作原理 主讲人：蒋文凭
PMU简述、系统组成及装置功能介绍、通讯与路由、运行与维护
内容提要
PMU简述 系统组成及装置功能介绍 通讯与路由 运行与维护
PMU简介
术语和定义
• 同步相量 synchrophasor：以标准时间信号 作为采样过程的基准，通过对采样数据计算 而得的相量称为同步相量。因而，各个节点 的相量之间存在着确定统一的相位关系。
• 相量测量装置 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 基于标准时钟信号的同步相量测量、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。
AC12U AC9I
6SF.004.261Z.123 6SF.004.261Z.112
输入12路独立电压（不 接入母线等元件，测量相电
共N点）
压或线电压
输入9路独立电流
与AC12U配合，接入线路等 元件
计算插件
配置：三个（ 2电、1光）独立的 以太网口，可选配500G硬盘。
用途：接入WAMS主站，本地动态 数据存储。
CSD-361A主机单元
交流插件
型号
图号
AC6U6I(a) 6SF.004.261Z.111
AC6U6I(b) 6SF.004.261Z.121
技术参数
用途
输入6路电压（共N点）、接入线路、变压器等元件，
6路独立电流
仅测量相电压
输入6路独立电压（不 接入线路、变压器等元件， 共N点）、6路独立电流 测量相电压或线电压
开入插件
I型开入：配置24路开入，带 启动闭锁继电器，每个机箱 中只可配置1块。
II型开入：配置28路开入回路 。
用法：无特殊需求时，PMU仅 使用II型开入。
PMU功能原理介绍2010
PMU装置的基本功能
25
➢PMU的输入量 ➢PMU的输出量（3种） ➢PMU的性能指标
PMU装置的输入量
26
时钟信号
: 同步时钟(GPS, 北斗)
交流量(A,B型): 三相电压、电流信号（Uabc,Iabc）
直流量(B型） : 机组4～20mA直流量
电平信号(B型): 机组键相脉冲、转速脉冲
开关量(A,B型): 刀闸位置，机组开关量信号
NR1102E
NR1121A
NR 1401
NR 1401 选配插件
NR1415G NR1415G NR1415G NR1415G
选配插件
选配插件
NR1416 NR1502 NR1525 NR1301 220V
DANGER
DANGER
➢ PCS-996B装置主要用于发电厂机组的同步相量测 量，可采集和记录发电机内电势、功角、机组励磁 电压、电流、转速、调频等4～20mA的信号量。
应用场合：变电站、开关站、发电厂 采集对象：母线、线路、主变的交流量和开关量
CPU
DSP
交流头
交流头
开入 开出
电源
F L A S H
1102
直
功
流
角
采
测
样
量
PCS-996B型采集单元
应用场合：火力发电厂、水力发电厂、风电场 采集对象：机组的交流量、直流量、开关量和
键相脉冲
PCS-996B (发电厂)
CPU
DSP
交流头
交流头
开入 开出
电源
F L A S H
1102
直
功
流
角
采
测
样
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
同步相量测量装置(PMU)培训教材
向量测量装置（PMU）基础知识（2010-5-13）一、同步测量技术的基本原理同步相量测量是利用高精度的GPS 卫星同步时钟实现对电网母线电压和线路电流相量的同步测量，通过通信系统传送到电网的控制中心或保护、控制器中，用于实现全网运行监测控制或实现区域保护和控制。
交流电力系统的电压、电流信号可以使用相量表示，相量由两部分组成，即幅值X（有效值）和相角φ，用直角坐标则表示为实部和虚部。
所以相量测量就必须同时测量幅值和相角。
幅值可以用交流电压电流表测量；而相角的大小取决于时间参考点，同一个信号在不同的时间参考点下，其相角值是不同的。
所以，在进行系统相量测量时，必须有一个统一的时间参考点，高精度的GPS 同步时钟就提供了一个这样的参考点。
任意两个相量在统一时间参考点下测得的两个相角的“差”即为两地功角，这就是相量测量的基本原理。
设正弦信号：可以采用相量表示为：由式(2)可见，相量有两种表示方法：直角坐标法（实部和虚部）和极坐标法（幅度值和相位）。
交流信号通过傅里叶变换，将输入的采样值转换到频域信号，从而得到相量值。
式(1)可以用相量的形式表示出来：如图1-1 所示，V(t)代表变换器要处理的瞬时电压信号，通过傅里叶变换，电压或电流可以用相量的形式表示出来。
二、组成结构1. 基本结构：2. 基本实现方式：3. 组合方式：分为集中式和分布式组合方式，类同与原RTU与目前测控装置组合方式。
a) 集中式子站集中式子站一般集中组屏，通信方式简单，通信电缆较少。
适用于集中主控式的变电站及发电厂和电厂开关站，PAC-2000 电力系统相量测量装置可以直接与多个主站通信。
b) 分布式子站分布式子站能显著减少二次系统电缆长度，大大降低二次系统负载，工程设计灵活，降低安装工作量，提高测量精度。
适用于规模很大或测量信号分散的发电厂和变电站，PAC-2000 电力系统相量测量装置可以通过数据集中器来构建分布式子站，数据集中器将各PMU 的信息透明发送到主站，同时将主站的命令信息发送到各PMU 中。
分布式同步相量测量装置
分布式同步相量测量装置概述分布式同步相量测量装置（Distributed Synchronized Phasor Measurement Unit，简称DS-PMU）是一种可以实现对电力系统进行实时监测和定位故障的高精度装置。
DS-PMU采用了分布式的方式，可以同时对多个节点进行测量，获得更加全面的监测数据。
该装置依据卫星同步技术进行精确时钟同步，实现测量值的同步。
原理DS-PMU主要由测量单元、数据采集单元、数据传输单元和控制单元四个模块组成。
其中，测量单元用于对电压、电流等数据进行测量和处理；数据采集单元用于对测量数据进行采集和处理；数据传输单元用于将采集到的数据传输到控制单元；控制单元用于对测量数据进行处理和分析，并根据需要进行控制命令的下发。
DS-PMU采用相量测量技术，通过对电压和电流进行同时测量，并通过相量变换计算出电网中的相量参数，如电压、电流、相位、频率等。
相量测量不仅能够实现相位和频率的测量，还可以通过相量拟合等算法实现对电压稳态和暂态过程的监测。
DS-PMU还可以通过将多个相量合成一个全系统相量的方式，获得电力系统的全面监测数据，从而实现对电力系统的稳定性、安全性和可靠性的全面监测。
特点•高精度：DS-PMU采用了高精度的相量测量技术，可以实现相位和频率的高精度测量，并通过相量拟合算法实现对电力系统的全面监测。
•大容量：DS-PMU可以同时对多个节点进行测量，多个节点测量数据可以合成一个全系统相量，获得电力系统的全面监测数据，容量可达数百M/s，可以满足大规模电网监测需求。
•高可靠性：DS-PMU采用了精确时钟同步技术，实现了多节点数据同步，能够解决测量数据相位一致性问题，提高了数据采集和处理的可靠性。
•分布式：DS-PMU采用分布式的方式进行测量，可以在电力系统的多个节点进行测量，获得更加全面的监测数据，提高了监测的准确性。
•智能化：DS-PMU采用了先进的数据处理技术，可以对监测数据进行实时处理和分析，根据需要进行控制命令的下发，实现对电力系统的智能监测和控制。
PMU相量测量装置简介
PMU相量测量装置。
02
实施过程
南方电网在关键变电站和输电线路中部署了PMU相量测量装置，利用
大数据技术和云计算平台对海量数据进行处理和分析。
03
效果评估
南方电网通过PMU相量测量装置的应用，提高了电网的智能化水平，
实现了对电网运行状态的实时监控和优化调度，减少了停电事故的发生。
大型企业能源管理项目应用案例
采用低功耗设计、休眠模式等节能技术，以延长装置的使用寿命 并降低维护成本。
电源监测与预警
具备电源状态监测功能，及时发现电源故障或电量不足的情况， 并提供预警信息。
04
PMU相量测量装置的未 来发展
技术创新与升级
1 2 3
硬件升级
随着电子技术和制造工艺的进步，PMU相量测 量装置的硬件将不断升级，提高测量精度和稳定 性。
功能
PMU通过采集电压和电流的相位、幅 值等信息，提供电网的实时动态数据， 用于分析电网的运行状态、稳定性以 及进行故障诊断等。
工作原理
工作原理
PMU通过安装于电力系统的传感器 ，实时采集电压和电流信号，并利用 数字信号处理技术，计算出电压和电 流的幅值、相位等信息。
时间同步
PMU内部装有高精度时钟，并通过GPS （全球定位系统）接收器进行时间同步， 确保各PMU之间的数据同步。
分布式能源管理
PMU装置可以监测和管理分布式 能源的接入和运行，提高能源利 用效率。
能源调度与优化
基于PMU提供的数据，可以对能 源调度和优化进行精细化操作， 提高能源供应的可靠性和经济性。
科研与教育
科研数据支持
PMU装置提供的大量实时数据为电力系统科研提供了有力支持，有助于推动相 关领域的技术进步。
分布式同步相量测量装置ppt课件
内容提要
PMU简述 系统组成及装置功能介绍 工程方案及实施 主子站通讯原则 PMU常规操作与配套软件演示 运行与维护
PMU简介
术语和定义
• 同步相量 synchrophasor：以标准时间信号作为采 样过程的基准，通过对采样数据计算而得的相量 称为同步相量。因而，各个节点的相量之间存在 着确定统一的相位关系。
• 相量测量装置 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时钟信 号的同步相量测量、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。
术语和定义
• 电力系统实时动态监测系统 real time power system dynamic monitoring system：基于同步相量 测量以及现代通信技术，对地域广阔的电力系统 动态过程进行监测和分析的系统。
同步相量测量的技术指标
技术规范, 《电力系统实时动态监测系统技术规范》
同步测量,同步对时误差不超过1µs 相量测量,幅度误差0.2％，角度误差不超过0.2度 频率测量,45－55Hz，误差不超过0.01Hz 动态记录,连续记录，最快100Hz数据存储 自动守时,GPS失锁60分钟，误差增大不超过55µs 实时通信,按照标准协议传送动态数据:25Hz,50Hz,100Hz 发电机内电势直接测量功能
CSC-187A,CSC-187D 100M光以太网设备
CSS-200/1A 同步相量采集单元
CSFU-107 内电势测量装置
CSC-196 时间同步装置
GPS天线
同步相量测量装置的技术特征
同步采样：配置独立的对时装置，对时精度高 相量计算：16位AD转换，专利算法 数据记录：大容量历史存储，系统与数据分离 实时通讯：远方多主站通讯方式，互不影响
PMU介绍
导航星全球定位系统是卫星无线电导航定位系 统的一种 20 世纪70 年代初，美军继“子午仪”卫星导 航系统之后，开始进行新一代卫星无线电导航 系统GPS 的研制 其间经历了四个阶段：
方案论证阶段(1973～1979 年) 工程研制试验阶段(1980～1985年) 试运行阶段(1986～1990 年) 完善与应用阶段(1991～1995 年)
t3
100ms<t3<600ms (实测结果)
计算原理
电压电流瞬时值：v a ,b ,c、ia ,b ,c
ɺ V =
N −1 2 N −1 − jkθ 2 N −1 ∑ vk e = N (∑ vk cos kθ − j ∑ vk sin kθ ) N k =0 k =0 k =0
三相相量
Vabc Iabc
1PPS 10KHz
GPS 接收器 时间标记
电压电流 (数字信号)
处理器
高速通信网络
电压电流 (幅值相角) 功率，功角
测量装置外观
GPS接收板结构图
29MHz RF MONOPAC 差分GPS 数据 2#串口 1#串口 1PPS 10KHz 外部主 接口 定时参 照信号 RTC 32KHz SRAM ROM+ 串行 EEPROM
GPS系统的局限性及对策
美国对GPS工作卫星的民用信号施加了诸 如选择性干扰（SA技术）之类的干扰措 施，降低了GPS的精度
差分GPS可以在很大程度上克服干扰措施对精 度的影响。（差分导航指某一用户设备通过数据传
输线路相对于另一坐标已知的用户设备的导航）
随着冷战的结束，美国为了促进GPS民用，将 逐步减少干扰措施 美国的各种干扰政策主要针对定位导航功能实 施的，对定时精度基本没有影响
PMU演示
PMU
简单介绍
第一页，编辑于星期六：五点 二十四分。
目录
1 系统概述
2 结构概述
3 PMU核心----相量数据集中器PDC
4 本地工作站使用装置--QT
第二页，编辑于星期六：五点 二十四分。
系统概述
电力系统中两种传统的监测方法的缺点：
1.故障录波器记录的原始波形的快速暂态数据量太大，难以保存长时间的数据
通信网络2
通信网络1
PMU装 置
PMU装 置
PMU装 置
PMU装 置
PMU装 置
GPS卫 星
LPS-700装置安装于PMU子站，采用9600Hz的采样速率，实时监测系统
的各种实时运行信息。主站是安装在电力系统调度中心，用于接收、管理、 存储、分析、告警、决策和转发动态数据的计算机系统。
第六页，编辑于星期六：五点 二十四分。
5.
4.
3.
2.
1.
交 流 插 件
直 流 调 理 插
低 压 开 入 隔
电 源 插 件
逻 辑 插 件
件
离
插
件
(POW-6002)
(LOG-6901)
1.
智能插件
（含CPU，主要用于信号采集、信号处理、通信。）
6.
5.
4. CPU
3.
2.
开
对采
入
量
(ATD-8808)
低压开入隔离插件(DI-7204)
提供给现场开入激励源为直流220V 或直流 110V。考虑到高压信号 不能直接进入采集插件，现场的信号需经过高压开入隔离插件，转 换成24V低压开入信号。该高压开入隔离插件具有施密特特性，当有 高电压电平Ue输入时，高电平需要>70% Ue；当从高电平变为低电 平时，低电平为<30%Ue，这样可以有效防止外部开入信号接触不良 引起的电平抖动。
浅谈同步相量测量装置PMU
浅谈同步相量测量装置PMU随着中国电力系统的快速发展，对电网动态安全监测提出了更高的要求。
电网广域测量系统（WAMS）作为一种新型、有效的监测系统，通过同步采集相量数据为电网监测技术提供了新方向。
同步相量测量装置（PMU）是广域测量系统的基础单元，其测量的精确性和实时性是直接影响到电力系统动态监视与分析、继电保护等高级应用的重要因素。
本文介绍了同步相量测量装置的结构原理，以及相关的几种同步方法、频率跟踪方法和同步相量测量算法，并对其各自的优缺点进行分析。
标签：电网动态安全监测；广域测量系统；同步相量测量装置1 引言电力是现代社会经济发展和日常生活不可或缺的一种能源。
自美国加拿大发生史上最严重的大停电，世界各地相继曝出大规模停电事故，其给社会和居民生活造成难以估计的损失。
同时，电网的安全可靠运行愈发引起了各国的重视，对于电网安全监测技术的要求也随之提高。
广域测量系统（WAMS）是一种新型的电网监控系统，主要用于监测电力系统动态运行情况。
相较于传统的SCADA系统，WAMS通过GPS统一授时，为电网内不同测量点提供同步参考时标并进行相量数据的同步采集，从而实现电网运行动态监视[1，2]。
同步相量测量装置PMU是WAMS的基本单元，是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，利用PMU可改善对系统稳态情况的监测性能和进行状态估计。
PMU的核心特征包括基于标准时钟信号的同步相量测量、失去标准时钟的守时能力、PMU与主站之间能够实时通信并遵循有关通信协议。
2 同步相量测量装置的技术原理PMU通过传感器采集电力信号，经滤波器滤除谐波干扰，GPS模块产生秒脉冲（PPS，即每秒1个脉冲），和频率跟踪与测量环节合成异地同步采样脉冲序列，AD转换器接收到采用脉冲后触发模数转换，在微处理器中进行数据计算处理并定上时钟标刻，发送至数据中心。
PMU测量信号的处理分别包括异地同步、频率跟踪测量和同步相量测量。
异地同步方法有选取数据窗的起始、中间或末尾作为同步时标三种。
PMU子站培训课件
技术背景
• 应用的需求：
我国电力系统正在进行西电东送，全国联网 电网交直流混联，新能源并网，我国电网规模越 来越大,电网潮流的不确定性加大,互联电网稳定 性水平有下降的可能，所以，对电力系统信息采 集和运行状态的监视提出了更高的要求。
现有继电保护系统的不足
– 时间误差增加1ms，相位误差增加18度
1us
360度
＝0.018度
V1
V2
20ms
0
t
技术指标
同步相量测量的技术指标
技术规范, 《电力系统实时动态监测系统技术规范》
同步测量,同步对时误差不超过1µs（接入全站统一对时 的要求）
相量测量,幅度误差0.2％，角度误差不超过0.2度 频率测量,45－55Hz，误差不超过0.01Hz 动态记录,连续记录，最快100Hz数据存储 自动守时,GPS失锁60分钟，误差增大不超过55µs 实时通信,按照标准协议传送动态数
5. 低频振荡实时评估和预警 6. 电压稳定综合评估和预警
3. 并网机组调频调压能力评估
保护/故障录 4. 混合状态波估计
（响应时间）
0.001S
0.01S
0.1S
7. 广域保护、稳控和阻尼控制
故障分析
1S
10S
100S
1000S
内容提要
PMU简介 技术指标 产品组成 工程方案及实施 主子站通讯原则 运行与维护
机组辅助信号（4－20mA)：励磁电流、励磁电压、 汽门开度、水门开度、PSS（分组交换）输出、AGC（自 动增益控制）负荷指令等。
模拟量输入
同步相量处理流程
将输入变换为+-5V 的电压信号