PMU构成及原理讲课华北20180329.ppt

频率精度：0.001Hz，需解决问题： 1）高精度计数源 2）软件频率计算／平滑 模拟精度：0.1%，需解决问题： 1）高精度测量：电流范围：0-3In，16位A/D，分辨率 1V/65536=15uV，需要较好的电磁兼容性设计 2）高速计算，多次迭代：双CPU快速采样, FFT计算 ，每周波200点， 1-99次谐波 关键技术（测量精度问题：0.1％，f:0.001Hz ） 授时精度考虑： GPS模块精度误差(100ns) 1PPS上升沿误差(100ns) CPU采样时间响应误差(1us左右) 光纤传输延迟误差(5us/1km)(可校） 当k%=40%时，沿迟＝0.15度 关键技术（授时/守时精度:5us、55us/2小时） 守时精度考虑： GPS传导微波信号，易受到干扰 GPS受到干扰时时间精度无参考价值 以上是目前GPS时间不准的主要原因 采用高稳定度晶振实现守时 采用原子钟技术实现守时（9us/天） 目前采用（10e-9）的XTAL实现 55us/2小时 未来采用Atomic Clock Chip（10e-10以上）实现 9us/24小时 发电机内电势数值计算 发电机内电势初相角自动测定 利用键相信号测量发电机功角的工程化实施 关键技术（发电机内电势相角测量） ω ω0 1、如果以ω0为参考旋转矢量，则当ω＝ ω0时，U旋转相量等于静止不动 2、但此方法定义的绝对相量违背同步相量的定义 3、当ω不等于 ω0时，U相量仍然旋转 主要概念（相量的矢量误差） 主要概念（RTU/PMU／FR／RELAY） RTU 主站 A PMU 主站 A1/?/t A1：基波有效值 ? ：对应采样窗口的基波角度 t ：对应采样窗口的时间标识 ? A A ? t U为最大值的时间点为 tm(n)，（n=…,-2,-1,0,1,2,3,4,5,…） 当观察点为kT0时，根据同步相量定义计算出同步相量为: 主要概念（观察点不同，同步相量角度也不同） 7 7+7/8 6 6+7/8 5 5+7/8 4 4+7/8 3 3+7/8 2 2+7/8 1 1+7/8 0 0+7/8 7 7+6/8 6 6+6/8 5 5+6/8 4 4+6/8 3 3+6/8 2 2+6/8 1 1+6/8 0 0+6/8 7 7+5/8 6 6+5/8 5 5+5/8 4 4+5/8 3 3+5/8 2 2+5/8 1 1+5/8 0 0+5/8 7 7+4/8 6 6+4/8 5 5+4/8 4 4+4/8 3 3+4/8 2 2+4/8 1 1+4/8 0 0+4/8 7 7+3/8 6 6+3/8 5 5+3/8 4 4+3/8 3 3+3/8 2 2+3/8 1 1+3/8 0 0+3/8 7 7+2/8 6 6+2/8 5 5+2/8 4 4+2/8 3 3+2/8 2 2+2/8 1 1+2/8 0 0+2/8 7 7+1/8 6 6+1/8 5 5+1/8 4 4+1/8 3 3+1/8 2 2+1/8 1 1+1/8 0 0+1/8 7 7+0/8 6 6+0/8 5 5+0/8 4 4+0/8 3 3+0/8 2 2+0/8 1 1+0/8 0 0+0/8 n k n k n k n k n k n k n k n k 1）假设 ，则 在任何时刻永久不变 2）观察点为3周波点(60ms) 7 21 7 6 18 6 5 15 5 4 12 4 3 9 3 2 6 2 1 3 1 0 0 0 同步相量f=f0 同步相量 n K 观察点 3）观察点为2周波点(40ms) 7 14 7 6 12 6 5 10 5 4 8 4 3 6 3 2 4 2 1 2 1 0 0 0 同步相量f=f0 同步相量 n K 观察点 4）观察点为1周波点(20ms) 7 7 7 6 6 6 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 1 1 1 0 0 0 同步相量f=f0 同步相量 n k 观察点 5）观察点为 0.5*整周波点(10ms) 3 7/2 7 3 6/2 6 2 5/2 5 2 4/2 4 1 3/2 3 1 2/2 2 0 1/2 1 0 0/2 0 同步相量f=f0 同步相量 n k 观察点 6）观察点为 1/4整周波点(5ms) 1 7/4 7 1 6/4 6 1 5/4 5 1 4/4 4 0 3/4 3 0 2/4 2 0 1/4 1 0 0/4 0 同步相量f=f0 同步相量 n K 观察点 DFT DFT DFT 50 Hz 数 据 计 算 f df/dt 暂态检测 正序 触发标志 实 时 输 出 GPS Time Recei