pmu构成及原理讲课-华北.ppt

测量精度:0.1%，f:0.001Hz 授时/守时精度:5us、55us/2小时 发电机内电势相角测量 PMU关键技术 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 1.测量精度问题：0.1％，f:0.001Hz 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 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） 2.授时/守时精度:5us、55us/2小时 当k%=40%时，沿迟＝0.15度 ? A A ? t 5、PMU与其他装置的测量不同 6、同步相量角度与 t / f 的关系 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: 7、不同观察点的同步相量角度 k n k n k n k n k n k n k n k n 0+0/8 0 1+0/8 1 2+0/8 2 3+0/8 3 4+0/8 4 5+0/8 5 6+0/8 6 7+0/8 7 0+1/8 0 1+1/8 1 2+1/8 2 3+1/8 3 4+1/8 4 5+1/8 5 6+1/8 6 7+1/8 7 0+2/8 0 1+2/8 1 2+2/8 2 3+2/8 3 4+2/8 4 5+2/8 5 6+2/8 6 7+2/8 7 0+3/8 0 1+3/8 1 2+3/8 2 3+3/8 3 4+3/8 4 5+3/8 5 6+3/8 6 7+3/8 7 0+4/8 0 1+4/8 1 2+4/8 2 3+4/8 3 4+4/8 4 5+4/8 5 6+4/8 6 7+4/8 7 0+5/8 0 1+5/8 1 2+5/8 2 3+5/8 3 4+5/8 4 5+5/8 5 6+5/8 6 7+5/8 7 0+6/8 0 1+6/8 1 2+6/8 2 3+6/8 3 4+6/8 4 5+6/8 5 6+6/8 6 7+6/8 7 0+7/8 0 1+7/8 1 2+7/8 2 3+7/8 3 4+7/8 4 5+7/8 5 6+7/8 6 7+7/8 7 1）假设 ，则 在任何时刻永久不变 2）观察点为3周波点(60ms) 观察点 K n 同步相量 同步相量f=f0 0 0 0 1 3 1 2 6 2 3 9 3 4 12 4 5 15 5 6 18 6 7 21 7 3）观察点为2周波点(40ms) 观察点 K n 同步相量 同步相量f=f0 0 0 0 1 2 1 2 4 2 3 6 3 4 8 4 5 10 5 6 12 6 7 14 7 4）观察点为整周波点(20ms) 观察点 k n 同步相量 同步相量f=f0 0 0 0 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 5）观察点为 0.5*整周波点(10ms) 观察点 k n 同步相量 同步相量f=f0 0 0/2 0 1 1/2 0 2 2/2 1 3 3/2 1 4 4/2 2 5 5/2 2 6 6/2 3 7 7/2 3 6）观察点为 1/4整周波点(5ms) 观察点 K n 同步相量 同步相量f=f0 0 0/4 0 1 1/4 0 2 2/4 0 3 3/4 0 4 4/4 1 5 5/4 1 6 6/4 1 7 7/4 1 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 Receiver 0.1ms Power System Ua/Ub/Uc Ia/Ib/Ic 输入 同步采样 计算 判别及记录 数据输出 8、相量测量及计算 Pulse U／I计算 内电势计算 发电机直轴电流： 发电机交轴电流： 发电机功角： 直接测量：U、I、φ 已知参数：Xq、Xd 先计算 ：δ、ε 内电势角度直接测量 = = ＝ 空载 初相角 实时相角 9、测量误差计算 Total Vector Error GPS GPS PMU PMU 两点之间的功角计算 10、功角计算 GPS PMU 指定或计算的参考点 对参考点的功角计算 时 钟 模 块 交流电流／电压 以太网输出 主CPU ＋ DS