PMU基本介绍.pptx
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1、主要内容主要内容一、一、PMUPMU及动态监测系统的技术背景及动态监测系统的技术背景二、同步相量测量基础二、同步相量测量基础三、三、PMUPMU的功能及作用的功能及作用第一节第一节 PMUPMU及动态监测系统的技术背景及动态监测系统的技术背景技术背景传传统统的的电电力力系系统统监监测测手手段段主主要要有有侧侧重重于于记记录录电电磁磁暂暂态态过过程程的的各各种种故故障录波仪障录波仪和侧重于监测系统稳态运行情况的和侧重于监测系统稳态运行情况的SCADA系统系统。但但都都存存在在不不足足:传传统统的的故故障障录录波波器器只只能能记记录录故故障障前前后后几几秒秒的的暂暂态态波波形形,由由于于数数据据量
2、量大大,难难以以全全天天候候保保存存,而而且且不不同同地地点点之之间间缺缺乏乏准准确确的的共共同同时时间间标标记记,记记录录数数据据只只是是局局部部有有效效,难难以以用用于于对对全全系系统统动动态态行行为为的的分分析析。SCADA大大约约提提供供4秒秒刷刷新新一一次次的的稳稳态态数数据据,对对电电网网的的动动态态状状态态预预测、低频振荡、故障分析等几乎不能提供任何帮助。测、低频振荡、故障分析等几乎不能提供任何帮助。因因此此,电电力力学学术术界界提提出出“同同步步相相量量测量量理理论”和和“实实时时动动态态监监测测系系统统”来解决这一问题。来解决这一问题。在在电电力力系系统统重重要要的的变变电电
3、站站和和发发电电厂厂安安装装同同步步相相量量测测量量装装置置(PMUPMU),构构建建电电力力系系统统实实时时动动态态监监测测系系统统,并并通通过过调调度度中中心心分分析析中中心心站站实实现现对对电电力力系系统统动动态态过过程程的的监监测测和和分分析析。该该系系统统将将成成为为电电力力系系统统调调度度中中心心的的动动态态实实时时数数据据平平台台的的主主要要数数据据源源,并并逐逐步步与与SCADA/EMSSCADA/EMS系系统统及及安安全全自自动动控控制制系统相结合,以加强对电力系统动态安全稳定的监控。系统相结合,以加强对电力系统动态安全稳定的监控。动态监测技术出现的背景动态监测技术出现的背景
4、实时动态监测系统的定位实时动态监测系统的定位频率越限频率越限系统功角越限系统功角越限稳定预测控制稳定预测控制低频振荡、在线扰动低频振荡、在线扰动 短路故障短路故障稳态运行稳态运行SCADA/EMS保护保护/故障录波故障录波电力系统实时动态监测系统电力系统实时动态监测系统(响应时间)(响应时间)0.001S0.01S0.1S1S10S100S1000S技术背景 应用的需求:1)美国等西方国家的大停电,由于没有有效的电网动态监视手段,导 致了美国8.14大停电 2)我国电网规模越来越大,需应对措施 技术的可能:高速计算机及数据管理 计算机计算速度大幅度提高,商用数据库越来越成熟.高精度GPS 微秒
5、级误差 高速广域通信技术 100M以上以太网 稳定成熟的应用算法 如EEAC算法已经成功应用于发达国家的电力系统稳定预警.技术背景国内外PMU的发展历史及应用状况1、国外:90年代初期,已有简单的基于GPS的正序电压相角测量装置;90年代末,已有PMU监控系统在现场运行,如美国电力科学研究协会(EPRI)在乔治亚、佛罗里达、田纳西、纽约、邦纳维尔电管局(BPA)、加里佛尼亚等,安装了数量不等的PMU,少则2台,多则十台,用以研究电力系统在各种故障条件下的动态行为,并研究相角数据的实时传递和处理等。法国、英国、加拿大、日本等国目前都有PMU装置在实时运行。1995年推出标准:IEEEStd134
6、4-1995IEEEStandardforSynchrophasorsforPowerSystems,2001年推出该标准的修订版。(ArbiterArbiter公司的公司的1133A)1133A)2、国内:90年代中期,国内的一些高校和研究机构开始研究相角测量装置(大部分为正序相角,每秒1次上送),并有部分投入试运行。目前台湾欧华公司与电科院系统所合作,推出ADX3000型PMU,在华东电网、西北电网、台湾岛电网中有应用。(以后出现(以后出现 PAC2000PAC2000、SMUSMU系列、系列、CSS-200CSS-200等等等等)2003年2月,国家电力调度通信中心在北京开会,制定,并作
7、为三峡(左岸)电力系统实时动态监测系统项目的主要技术规范。(2006年4月国家电网公司正式发布)华东电网的WAMAP将于2006年10月试运行。技术背景 行业标准行业标准IEEE1344-1995(R2001)IEEE1344-1995(R2001):IEEE IEEE Standard Standard for for Synchrophasors for Power Systems;Synchrophasors for Power Systems;EPRIEPRI:PC37.118-2005PC37.118-2005电电力力系系统统实实时时动动态态监监测测系系统统技技术术规规范范:国国调调
8、中中心心0303年年2 2月月第第1 1稿稿,0404、0505年年修修改改稿稿,国国家家电网公司电网公司0606年年4 4月正式发布;月正式发布;技术背景国家电网公司关于国家电网公司关于“十一五十一五”期间加强电网调度工作的意见:期间加强电网调度工作的意见:1)全面加强“十一五”期间电网调度工作,要从加强基础建设、规范完善制度入手,立足科学管理,着力开拓创新,完善管理机制,强化保障作用。必须围绕电网的安全、优质、经济运行,以“三个提高”为基础,以“两个规范”为手段,努力建设好“三个重点领域”,为建设“一强三优”现代公司和促进电力工业持续、快速、协调发展做出贡献。2)“三个提高”即提高调度队伍
9、素质、提高自动化水平、提高智能化水平;“两个规范”即规范电网调度技术路线和模式、规范电网调度(交易)机构设置;“三个重点领域”即重点保证特大特高压交直流混合系统安全稳定运行、重点建设三级电力市场体系、重点建设电网动态安全监测预警系统。3)建设电网动态安全监测预警系统。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。4)各网省公司要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
10、三级广域相量测量系统的联网,提高电网动态测量水平 技术背景国网公司对PMU的布点工作极为重视第二节第二节 同步相量测量装置基础同步相量测量装置基础广域测量系统的组成1)相量测量装置PhasorMeasurementUnit(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。2)数据集中器 Data Concentrator(DC)用于站端数据接收和转发的通讯装置。能够同时接收多个通道的测量数据,并能 实时向多个通道转发测量数据。3)子站 Substation
11、 安装在同一发电厂或变电站的相量测量装置和数据集中器的集合。子站可以是单台相量测量装置,也可以由多台相量测量装置和数据集中器构成。一个子站可以同时向多个主站传送测量数据。4)主站 main station 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。5)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。广域测量系统的组成PMUPMUPMUPMU子站/数据集中器子站/数据集中器主站(分析中心
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