PMU系统调试探讨分析.docx

PMU系统调试探讨分析

摘要：PMU系统不仅是调度监视机组实时参数的重要途径，而且还是影响电网安全稳定运行和经济运行的重要因素。根据国网公司下发的关于PMU装置接入省调WAMS系统及华北网新平面系统的要求，本文针对我厂四台机组PMU分机装置及厂内500kV升压站PMU主机装置现状，探讨进行PMU系统升级改造的方法和注意事项，

关键词：PMU系统?运行调试?安全可靠

1.PMU系统概述

随着科学技术的不断进步，国网不断推进对动态安全监测预警系统的建设，同时也对大型发电机组的运行中数据采集及实时监控调节水平不断提出新的要求。PMU系统就是联结电厂与电网的重要一环，它是利用秒脉冲作为同步时钟组成相量测量单元，对电网系统各节点电气量进行采集，成为电力系统调度中心实时数据监测的主要数据源，并通过调度中心实现对系统动态过程数据进行分析、状态预判，结合系统保护实现电网安全预警的功能，保障电网安全稳定的运行。PMU（PhasorMeasurementUnit）系统是由同步相量测量装置和相量数据集中器共同构成。同步相量测量装置主要用于数据采集及计算，相量数据集中器主要用于汇集站内所有同步相量测量装置的数据并与WAMS(WideAreaMeasurementSystem)主站实时通信。

主要控制过程如图1所示：

图1

2.PMU系统功能配置及功角测量原理

2.1系统功能配置

我厂采用的是北京四方PMU系统可实现同步采集测量点的三相电压和三相电流，计算三相基波电压、三相基波电流、正序基波电压相量、正序基波电流相量、频率和频率变化率；同步测量发电机内电势及功角，利用发电机的电气参数和机端电压电流相量计算发电机内电势和功角，可利用接入发电机键相脉冲信号实测发电机内电势相角和功角。还会对相关设备信息的开关量进行采集，如断路器开关位置、刀闸位置、励磁信号、转速信号、一次调频信号及发电机PSS和AVR相关信息。并且配备了实时数据记录、次同步振荡监视、实时数据通信等功能，当电力系统发生故障时，可通过相应的功能模块进行事故分析。

2.2功角测量原理

发电机功角δ是发电机内电势Eq与机端电压之间的夹角,功角对于判断发电机运行状态具有重要意义。同步发电机之间的相对内电势角（即相对转子角）是衡量系统中各发电机是否同步运行的直接标志,对于功角稳定判别、区域间低频振荡监测有着重要作用。内电势测量原理示意如图2所示：

图2

??在图2中使用矢量图表示上述电气量的关系,图中内电势Eq领先正序机端电压U的角度为发电机功角δ;内电势Eq领先GPS参考矢量的角度φ为内电势绝的转子位置绝对角;键相脉冲矢量始终领先内电势Eq常数角θ即初始位置角。由于内电势Eq无法直接测量,实际只能通过测量键相脉冲信号间接得到内电势Eq的相位。键相脉冲信号由安装在发电机转子轴侧面的键相传感器输出,发电机转子轴上开有键相齿槽,每当齿槽转过传感器之前时,传感器即输出一个脉冲,脉冲频率与发电机转速相当。键相脉冲发生时刻对应转子上某个固定齿或槽,因此键相脉冲矢量与发电机内电势相量存在恒定的角度偏差θ。

3.PMU系统安装、调试注意事项

无论是PMU系统升级改造工作，还是其日常的检修维护工作，如果操作前不进行系统的考虑和分析，都会对机组正常的监视调节和调度的信息采集带来一定的影响，严重时还会造成人身伤害、机组跳机、电网波动等不利影响。以我厂PMU系统的安装调试为例总结出以下几点：

3.1?涉网信号方面；

开工前需要提前和网调、省调部门进行沟通，按照规定时间提申请票，并在申请票中说明此项工作对相关系统的影响，尤其是运行中的机组要考虑到对关联设备的干扰，例如在运行机组开展PMU安装调试工作会影响到机组AVC的投退并影响NCS系统的电量计量；失去对一次调频投入和动作信号的监视等；各厂接线方式的不同还可能会出现失去机组转速、励磁电压无法监视等情况。PMU装置组网连接如图3所示

?

图3

3.2PMU终端二次线的接入方面；

开工前认真核清系统图纸，保证施工图符合现场实际，保证接线正确，标号清晰准确，为之后的调试和以后运行中的消缺提供有力保障。其中需要重点指出的是电压、电流回路措施一定要执行到位，严防施工中出现对人身设备造成伤害；对模拟量输入回路要采取可靠的静电屏蔽，避免对信号回路的影响，造成显示结果偏差大。

3.3安装调试

调试前需要准备好相应调试工具，主要包括笔记本电脑、专用的PMU调试工具（用于CSD-361-CG/CSD-363装置配置制作）、Recordplayer离线工具(用于查看PMU存储的稳态、暂态离线数据)、FlashFXP（波形下载工具）。

3.3.1在所有外部回路接线完成后，利用专用的PMU调试工具进行内部参数配置，重点核对装置内部各电气量量程是否与定值单及现场实际相符，确认