PMU检测装置介绍

20世纪90年代初,基于全球定位系统(Global 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

PMU(phasor measurement unit 相量测量装置 ) 是利用 GPS 秒脉冲作为同步时钟构成的相量测量单元 , 可用来测量电力系统在暂态过程中各节点的电压向量，已被广泛应用于电力系统的动态监测、状态估计、系统保护、区域稳定控制、系统分析和预测等领域，是保障电网安全运行的重要设备。

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。

检测装置介绍：

为配合开展对相量测量单元 PMU 入网及现场检测工作，我公司根据国家电力调度通信中心颁发的《电力系统实时动态监测系统技术规范》（试行）研制了PMU 检定装置。该产品技术先进，属国内首创。经华北电力集团作为“华北电网自动化设备入网检测平台”项目的核心设备投入使用，各项性能指标均达到设计及使用要求，受到领导及专家的高度评价。本产品在研发定型过程中，得到国家电力科学研究院、华北电力科学研究院、北京电力调度中心、北京四方集团、南瑞集团等单位的大力支持，在此特表鸣谢！

主要功能和特点

●可对PMU进行同步相量误差的检定。

●可对三相相基波电压、电流、功率的基本误差进行检定及谐波影响量的试验。

●测试PMU的动态监测性能。

●标准源输出信号与 GPS 秒脉冲同步，即标准源输出信号的时间轴刻度与GPS 秒信号高度一致。可设定与同步时钟对应的基波电压、电流、相角。

●输出带有时标的工频三相电压/电流基波相量、三相基波功率量等。

●可设定基波电压/电流相量的频率、幅值和初相角以及键相脉冲与A相电压间的相位差等

●可设定任意时刻标准源输出的频率、对标准向量的相位、三相电源幅度等，实现对 PMU 动态特性的测试；可产生2～31次谐波，谐波次数、幅度、相位可任意设定。

●通过嵌入式计算机，实现了 PMU 基本误差的自动检测。包括对电压元件幅值误差 / 对标准向量相角误差、电流元件幅值误差/对标准向量相角误差、有功功率测量误差、无功功率测量误差、频率测量误差、频率对电压元件幅值测量误差影响 / 相角测量误差影响、频率对电流元件幅值测量误差影响 / 对标准向量相角测量误差影响、谐波对电压元件幅值测量误差影响 / 对标准向量相角测量误差影响、功角测量误差等项目的自动检测、自动生成检测报告。按照要求的规约对PMU装置进行全自动校验和数据管理。

●高精度标准功率源输出，软件自动校准，指标稳定可靠。

●多重保护：电源联动保护，限流保护、自动关闭功放输出等。

●严格的过载试验、颠震试验、误操作试验、高温老化试验，可靠性好。

主要技术指标

交流电压输出输出量限：3×57.7V、3×100V

稳定度：0.01%/min

失真度：≤0.2%

准确度：0.05%

─基波交流电流输出

输出量限：3×1A、3×5A、3×10A

稳定度：0.01%/min

失真度：≤0.2%

准确度：0.05%

─基波相角、相位差

三相电流对三相电压移相及电压电流对GPS的1PPS移相；。

调节范围：0～360。

分辨率：0.01。。

准确度：基波对1GPS相位角0.1 ,

基波电流电压相位差0.1

频率调节范围：45～65Hz

分辨率：0.001Hz

功率输出稳定度：0.01%/min

准确度：0.05%RG

─基波正序功率或三相基波功率谐波谐波次数：2～31次

谐波含量：0～20%

相位可调发电机功角键相

频率：与交流输出基波同频

脉宽：大于5ms

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