电力系统实时动态监测系统基本定义和技术规范

主站
数据帧: PMU
主站
命令帧: PMU
主站
头帧：PMU
主站
配置帧CFG1
由PMU产生，表明PMU可以传输的最大数据集合； PMU根据CFG1生成就地连续动态数据记录； 根据主站召唤，从PMU传送到主站。 格式（内容）：
各相量数据的名称和转换系数，各模拟量的名称和转换系 数。
对通道要求
各站点之间通信通道宜采用电力调度数据通 信网络。当系统不具备网络通信条件时，可 采用专用通信通道（如64K/2M G.703通道 等），通信速率不低于19.2kbps。主站之间 的通道带宽应不低于2Mbps。
对通信的要求
传输方式要求
装置应按时间顺序逐次、均匀、实时传送动态数据， 传送的动态数据中应包含整秒时刻的数据。
保存时间
装置动态数据的保存时间应不少于14天。
开放系统互联(OSI)参考模型。
应用层(Application layer) －> 通信格式 表示层(Presentation layer) 会话层(Session layer) 传输层(Transport layer) －> TCP/IP协议 网络层(Network layer) 数据链路层(Data link layer) 物理层(Physical layer) －> 电力数据网
对动态数据记录的要求
应能连续记录所测电压电流基波正序相量、三相电压基 波相量、三相电流基波相量、频率及开关状态信号；此 外，安装在发电厂时宜连续记录发电机内电势。
存储格式要求
装置应能按照是数据报文格式存储动态数据。
记录速率
装置动态数据的最高记录速率应不低于100次/秒，并具有多 种可选记录速率；记录速率应是实时传送速率的整数倍。
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。
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。
电力系统实时动态监测系统基本定义和技 术规范
内容提要
基本定义 基本技术要求 数据通信协议
相量测量标准
国外：IEEE-1344 1995(R2001)，C37.1182005
国内：电力系统实时动态监测系统技术规范 2003年制定，2005年第一次修订
相角的定义 通信格式和方式 数据存储方式 PMU装置技术指标
基本定义（1）
相量 phasor
正弦量可用相量表示, 相量的模代表正弦量的幅值, 在工程实 践中相量的模有时也采用有效值；相量的幅角代表正弦量的 初相角。
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。电力系统交流电气量的相量之间 存在着确定的相位关系。
频率测量精度
测量范围：45Hz～55Hz。 测量误差：不大于0.01Hz, （最好为0.001Hz）
对测量接入量的要求
应能同步测量安装点的三相基波电压、三相基 波电流、电压电流的基波正序相量、频率和开 关量信号。
安装在发电厂时宜具有测量发电机内电势和发 电机功角的功能；条件具备时，能够测量发电 机的励磁电压、励磁电流和转速信号。
时延要求
装置实时传送的动态数据的输出时延，即实时传送 的动态数据时标与数据输出时刻之时间差，应不大 于30ms。
实时传送速率
装置动态数据的实时传送速率应可以整定，至少应 具有25、50、100次/秒的可选速率。
WAMS通信帧类型
配置帧 CFG1: PMU
主站
配置帧 CFG2: PMU
基本定义（2）
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。
基本定义（3）
主站 main station
1个PMU只有1个CFG1.
配置帧CFG2
主站根据CFG1产生，下发给PMU； 规定PMU实际传输的数据集合和传输速度； PMU根据CFG2生成数据帧发送给主站； 可根据主站召唤，从PMU传送到主站。 格式与CFG1一致。 1个PMU可以有多个CFG2，分别对应不同的主站
数据帧
方向：由PMU根据CFG2产生，发送到主站 作用：承载实时数据 内容：数据时标、数据质量、相量、频率和功率 传送周期：20ms，带宽占用200－500kbps
SYN
FRAMSIZE SOC
同步性要求
装置应能利用同步时钟的秒脉冲同步装 置的采样脉冲，采样脉冲的同步误差应 不大于±1µs。为保证同步精度，应使用 独立的同步时钟接收系统。
同步相量测量过程中，数据采样的脉冲 必须由同步时钟的秒脉冲信号锁定。
电压电流测量精度
电压相量测量的相对误差要求
输入电压
0.1Un≦U＜0.2Un 0.2Un≦U＜0.5Un 0.5Un≦U＜1.2Un 1.2Un≦U＜2Un
功率测量精度
功率测量误差极限要求
输入电流 输入电压
0.2In≦I＜0.5In 0.5In≦I＜2In 2In≦I＜10In
0.2Un≦U＜ 0.5Un 2.0%
1.0% 2.0%
0.5Un≦U＜ 1.2Un 1.0% 0.5％
1.0 %
1.2Un≦U＜ 2.0Un 2.0%
1.0% 2.0%
注：装置测量的功率是基波正序功率或三相基波功率。
幅值测量误差极限 相角测量误差极限
1.0%
0.5°
0.5%
0.5°
பைடு நூலகம்
0.2%
0.2°
0.5%
0.5°
电流相量测量的相对误差要求（测量CT）
输入电流
0.1In≦I＜0.2In
幅值测量误差极限
1.0%
0.2In≦I＜0.5In 0.5%
0.5In≦I＜1.2In 0.2%
相角测量误差极限
1°
0.5° 0.5°