同步相量测量装置(PMU)培训教材
- 格式:pdf
- 大小:372.58 KB
- 文档页数:5
第四章开发平台LabⅥEw下面对前面板和流程图分别进行介绍:4.3.1前面板前面板是图形用户界面,也就是VI的虚拟仪器面板。
这一界面上有用户输入和显示输出两类对象,具体表现有开关、旋钮、图形以及其他控制(contr01)和显示对象(indicator)。
图4.2所示是一个随机信号发生和显示的简单vl的前面板,上面有一个显示对象,以曲线的方式显示了所产生的一系列随机数。
还有一个控制对象——开关,可以启动和停止工作。
4.3.2流程图流程图提供Vl的图形化源程序,与前面板相互对应。
在流程图中对vI编程,以控制和操纵定义在前面板上的输入和输出功能。
流程图中包括前面板上的控件的连线端子,还有一些前面板上没有但却必不可少的函数、结构和连线等。
图4-3是与图4-2对应的流程图,我们可以看到流稃图包括了前面板上的开关和随机数显示器的连线端子,还有一个随机数发生器的函数及程序的循环结构。
如果将VI与标准仪器相比较,那么前面板上的控件与仪器面板上的控件相对应,而流程图上的函数等就相当于仪器箱内的实现电路。
在许多情况下,使用VI可以仿真标准仪器,不仅在屏幕上出现一个模拟的标准仪器面板,而且其功能也与标准仪器相差无几。
图4—2随机信号发生器的前面板组成图ofrandomsignalgcnerationFig.4—2Thefrompanel第四章开发平台LabVIEW.图4—3随机信号发生器的流程图Fig.4—3Theblockdiagramofrandomsignalgeneration第五章全嘲同步时钟的建立5.1所示:GPS的空间卫星星座,由分布在六个独立轨道的24颗GPS卫星组成(其中包括3颗备用卫星),平均每个轨道上分布4颗卫星。
图5—1GPS卫星星座Fig.5-1GPSsatelliteconstellationGPS地面系统设有5个卫星监测跟踪站、1个主控站和3个信息注入站。
其中5个监测站分别位于夏威夷、科罗拉多、阿松森、迭哥伽西亚、卡瓦加兰,主要负责监测卫星的轨道数据、大气数据以及卫星工作状态。
PMU 调试入门手册V1.0本手册旨在引导初学者快速掌握PMU 的调试技能,熟悉PMU 子站使用的各种产品。
根据手册能独自完成常规的PMU 子站调试工作。
本手册内容主要包括PMU 子站设备软硬件介绍,配置工具的使用方法,以及常见问题处理。
一、PMU 子站简介电力系统同步相量测量装置 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。
现有PMU 大多依靠美国的GPS 系统进行授时,部分设备已经开始采用GPS 和北斗系统双对时。
目前公司的PMU 产品为CSS-200系列和CSD-361系列,至2012年起,新建项目开始使用CSD-361系列PMU 。
想深入了解四方PMU 产品,建议大家从CSS-200系列开始学习了解,更容易掌握PMU 的原理及功能。
1. PMU 子站在系统中的作用1) 同步采样和相量计算;发电机内电势测量;2) 实时数据上传,可同时与多个主站实时通信,参照IEEE 1344 、IEEE C37.118、《电力系统动态监测系统技术规范》的要求设计,可以与符合标准协议的任何其它主站系统进行数据交换;3) 稳态循环记录相量、功率、频率等数据;4) 动态短时记录模拟量采样数据,支持模拟量触发、开关量触发、联网触发、手动触发等多种扰动记录触发方式;5) 记录数据分析工具,实现数值浏览、波形复现、数据格式转换等功能。
2. PMU 子站的通讯功能PMU 子站主要用于和主站(调度)进行通讯,也可与本地工作站通讯。
网络结构图如下:对于电厂的调度数据网来说,按照电力二次系统安全防护工纵向认证,保障电力监控系统和电力调度数据网络的安全。
电力调度数据网原则上区分为生产控制大区和管理信息大区。
生产控制大区分为控制区(安全区I)和非控制区(安全区II)。
AGC、AVC、PMU基础知识培训(71页)一、自动发电控制(AGC)概述1. AGC的定义自动发电控制(Automatic Generation Control,简称AGC)是指通过自动调节发电机的输出功率,使电网频率和联络线功率控制在规定范围内的技术手段。
AGC在电力系统中起着至关重要的作用,确保了电网的稳定运行。
2. AGC的功能(1)维持电网频率稳定:AGC能够实时监测电网频率,根据频率偏差调节发电机输出功率,使电网频率恢复至额定值。
(2)实现联络线功率控制:AGC根据联络线功率偏差,调整发电机输出功率,确保联络线功率在规定范围内。
(3)优化发电机组运行:AGC根据发电机组的经济性、可靠性等因素,合理分配发电任务,提高发电效率。
3. AGC的基本原理AGC系统主要由三部分组成:测量单元、控制单元和执行单元。
测量单元负责实时监测电网频率和联络线功率;控制单元根据测量数据,计算出发电机输出功率的调整量;执行单元根据调整量,对发电机进行实时调节。
二、自动电压控制(AVC)概述1. AVC的定义自动电压控制(Automatic Voltage Control,简称AVC)是指通过自动调节无功功率,使电网电压控制在规定范围内的技术手段。
AVC对于保障电网电压稳定、提高电能质量具有重要意义。
2. AVC的功能(1)维持电网电压稳定:AVC能够实时监测电网电压,根据电压偏差调节无功功率,使电网电压恢复至额定值。
(2)优化无功功率分配:AVC根据电网运行状况,合理分配无功功率,降低线路损耗,提高电网运行效率。
(3)提高电能质量:AVC通过调节无功功率,改善电网电压波形,降低电压谐波,提高电能质量。
3. AVC的基本原理AVC系统主要由测量单元、控制单元和执行单元组成。
测量单元负责实时监测电网电压;控制单元根据测量数据,计算出无功功率的调整量;执行单元根据调整量,对无功补偿装置进行实时调节。
三、相量测量单元(PMU)概述1. PMU的定义相量测量单元(Phasor Measurement Unit,简称PMU)是一种高精度、实时同步测量电网相量的装置。
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。
三、主要功能
1. 相量测量装置的主要特点和技术关键:
a) 同步性:相量测量装置必须以精确的同步时钟信号(如GPS)作为采
样过程的基准,使各个远方节点的相量之间存在着确定统一的相位关系。
相量测量装置能利用同步时钟的秒脉冲信号同步装置的采样脉冲,采样脉冲的同步误差应不大于±1μs。
b) 实时性:相量测量装置在高速通信系统的支撑下,能实时地将各种数据传送
至多个主站,并接收各主站的相应命令。
c) 高速度:相量测量装置必须具有高速的内部数据总线和对外通信接口,以满
足大量实时数据的测量、存贮和对外发送。
d) 高精度:相量测量装置必须具有足够高的测量精度,一般A/D 需在16位及以
上,装置测量环节产生的信号相移必须要进行补偿,装置的测量精度包括幅值和相角的精度。
e) 高可靠性:相量测量装置必须具备很高的可靠性,以满足未来的动态监控系
统的可靠性要求。
可靠性体现在两方面,一是装置运行的稳定性;二是记录数据的安全可靠性。
f) 大容量:相量测量装置必须具备足够大的存贮容量,以保证能长期记录和保
存相量数据、暂态数据。
2. 功能要求:
a) 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。
b) 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。
c) 应至少能将所测的电压基波正序相量一次值、电流基波正序相量一次值、
频率、发电机内电势实时传送到主站。
d) 装置应具备同时向多个主站实时传送动态数据的能力。
e) 装置应能接受多个主站的召唤命令,实时传送部分或全部测量通道的动态数据。
3. 实现功能:
a)构建WAMS-广域测量系统,监测电力系统动态过程
–低频振荡检测
–负荷模型辨识
–发电机控制器的控制效果校评价
–仿真模型校核
–其他:机组一次调频评价、AGC辅助服务评价
b)构建广域控制系统,利用全局信息抑制电网低频振荡。
具体实例可见四方公司“同步相量测量技术基础”
四、国网Q/GDW 131-2006 技术规范
具体见标准,并对其中进行说明。