中国南方电网同步相量测量装置(PMU)配置和运行管理规定

1、附件:中国南方电网同步相量测量装置PMU配置和运行管理规定试行1范围本规定适用于中国南方电网PMU装置的配置和运行管理。南方电网公司各相关部门和单位、南方电网各并网发电企业,均应遵守本规定；有关单位在南方电网开展PMU装置的设计、施工、制造、运行维护等工作时,也应遵守本规定。2总则2.1为保证南方电网广域测量系统以下简称WAMS系统的安全、可靠运行,为电网运行提供准确的动态数据和故障信息,依据电力系统安全稳定导则DL7552001、电网运行准则DL/T 1040-2007、电网运行规则试行电监会22号令、中国南方电网电力调度管理规程Q/CSG 2 1003-2008等有关规程规定,结合南方电网实际情况,特制定本规定。3规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。IEEE C37.118- 2005 电力系统同步相量标准ANSI/IEEE C37.111-1991电力系统暂态数据交换通用

2、格式DL/T 478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件 GB/T 14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程国家电力监管委员会5号令 电力二次系统安全防护规定南方电网电力二次系统安全防护技术实施规范DL 476-1992 电力系统实时数据通信应用层协议DL/T995-2006继电保护和电网安全自动装置检验规程DL/T 553-1994 220kV500kV电力系统故障动态记录技术准则DL/T 663-1999 220kV500kV电力系统故障动态记录装置检测要求4术语和定义4.1相量 phasor正弦量的复数表示形式。相量的模代表正弦量的有效值,相量的幅角代表正弦量的相角。4.2同步相量 synchrophasor对信号以标准时间为基准进行同步采样并转换而得的相量称为同步相量。电网同步相量之间的相位关系反映了电网相应交流电气量的实际相位关系。4.3相量测量装置 phasor measurement unit 用于进行同步相量的测量、记录和输出的装置。PMU的核心功能包括基于标准时钟信号的同步相量测量功能、失去标准时钟信号的守时功能、与主站之间实时通信功能。4.

3、4广域测量系统 wide area measurement system 以同步相量测量技术为基础,以电力系统动态过程监测、分析为目标的实时监测系统。WAMS系统包括主站部分和子站部分,PMU装置是WAMS系统的子站设备。4.5数据集中器 data concentratorDC用于子站端接收和转发数据的通信装置。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。4.6子站 substation安装在同一厂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。4.7主站 main station安装在电力调度中心,用于接收、管理、存储、分析、显示和转发动态同步相量数据的计算机系统。4.8发电机内电势 generator internal electromotive force同步发电机转子以同步速率旋转时,主磁场在气隙中形成旋转磁场,它切割定子绕组,在定子绕组内感应出的对称三相电动势,称为激磁电动势,又称发电机内电势。4.9发电机功角 power angle发电机内电势和机端电压正序

4、相量之间的夹角称为发电机功角。4.10动态数据 dynamic dataPMU装置实时测量、计算得出的电力系统相量、功率、频率、开关量等数据。4.11暂态数据 transient dataPMU装置在电力系统出现扰动时自动记录下的电力系统电气量的瞬时值数据。5职责划分5.1南网总调5.1.1负责南方电网PMU的专业管理工作,对子公司、分公司及发电厂的PMU工作进行专业指导。5.1.2贯彻执行国家有关法律法规、电力行业标准及相关规定,组织制定南方电网PMU装置的技术标准和管理规定并监督执行。5.1.3负责南方电网PMU装置的运行统计评价,发布PMU装置的运行信息。5.1.4负责南方电网PMU装置的技术监督工作,对PMU装置存在的重大缺陷提出整改要求。5.1.5根据电网运行的需要,提出调度管辖范围内PMU装置的配置及技术改造要求。5.1.6参与调度管辖范围内新、改扩建PMU装置的技术规范审查和设备选型。5.1.7组织PMU装置技术信息交流和培训。5.2各省区中调5.2.1负责本省区电网PMU装置的专业管理,对调度管辖范围内各单位的PMU工作进行专业指导。5.2.2贯彻执行国家、电力行业和南

5、方电网公司的有关法律、标准和规定,参与南方电网PMU装置的技术标准和管理规定的制定工作。5.2.3负责本省区电网PMU装置的运行统计评价,按要求将统计评价结果上报南网总调。5.2.4负责本省区电网PMU装置的技术监督工作,对PMU装置存在的缺陷提出整改要求。5.2.5根据本省区电网运行的需要,提出本省区电网PMU装置的配置及技术改造要求。5.2.6参与本省区电网新、改扩建PMU装置的技术规范审查和设备选型。5.2.7组织本省区电网PMU专业培训工作。5.3分、子公司规划部门5.3.1在进行电力系统规划工作中,按照本规定的PMU配置原则,与一次系统同步规划电网PMU装置。5.4分、子公司工程建设管理部门5.4.1负责组织PMU装置的设计、施工、调试和竣工验收工作,并保证PMU装置与相应输变电工程的一次设备同步投入运行。5.4.2及时向相应调度机构和设备运行维护单位提供PMU装置的施工图纸、竣工图纸、技术说明书等技术资料。5.5分、子公司生产技术部门5.5.1负责PMU装置的设备归口管理。5.5.2负责组织PMU装置技术改造方案的编制、审查,落实技术改造资金,协调并监督技术改造方案的实施。

6、5.5.3负责组织PMU装置技术改造工程的设计、施工、调试和竣工验收,按照有关规定进行新建工程PMU装置的竣工验收。5.5.4参与PMU装置的规划、设计审查及设备选型。5.6发电企业5.6.1按照本规定的PMU配置原则,与一次系统同步规划、建设发电厂的PMU装置。5.6.2落实调度机构关于PMU装置的配置、技改和反措要求。5.6.3负责本单位的PMU装置的运行维护工作。5.7设备运行维护单位超高压局、供电局和发电厂5.7.1贯彻执行有关PMU装置的标准和规定。5.7.2负责所维护PMU装置的现场测试验收工作。5.7.3负责编写所维护PMU装置的现场运行规程；建立、健全所维护PMU装置的图纸资料及运行技术档案。负责所维护PMU装置的运行维护和日常管理工作,掌握装置运行状况,及时分析处理异常情况。做好PMU装置的运行统计工作,并按要求将运行统计结果上报PMU装置所属的专业管理部门。5.7.4负责所维护PMU装置的定期检验工作。5.7.5负责落实有关反事故措施,并根据所维护PMU装置的运行情况,提出所维护PMU装置的技改方案。5.7.6负责本单位PMU装置维护人员和运行人员的专业技术培训。6

7、配置原则和技术要求6.1布点原则6.1.1PMU的布点应满足电网稳定监视、分析、预警和决策的要求。6.1.2单机容量300MW及以上的电厂、总装机容量500MW及以上的电厂应配置PMU装置。6.1.3南方电网直流换流站、500kV变电站应配置PMU装置。6.1.4地区小水电容量超过200MW的220kV变电站应配置PMU装置。6.1.5其他稳定问题突出的发电厂和变电站,也应配置PMU装置。6.2技术要求6.2.1基本技术要求6.2.1.1PMU装置的软件、硬件、结构设计及性能要求应遵循继电保护和安全自动装置技术规程GB/T 14285-2006、静态继电保护及安全自动装置通用技术条件DL/T 478-2001、220kV500kV电力系统故障动态记录技术准则DL/T 553-1994、远动设备及系统 第4部分：性能要求GB/T17463-1998等技术规范的要求。6.2.1.2PMU装置应能够测量、存储和实时发送动态数据,应能与变电站自动化系统或发电厂监控系统交换数据。6.2.2实时监测功能要求6.2.2.1为保证测量精度,PMU装置的交流电流回路应接入测量CT回路。6.2.2.2 5

8、00kV变电站的PMU装置应同时接入站内所有500kV侧和200kV侧间隔的电压、电流量,并接入必要的开关量。6.2.2.3直流换流站的PMU装置应同时接入站内所有交流出线、换流变压器交流侧电压、电流量,并接入必要的开关量。6.2.2.4 220kV变电站的PMU装置应同时接入站内所有220kV侧主变和线路的电压、电流量,并接入必要的开关量。220kV变电站的110kV出线,若所联系的110kV以下电网有较多电源或可能存在稳定问题,则也应将其电压、电流量接入PMU装置。6.2.2.5发电厂的PMU装置应测量发电机内电势、功角、定子电压、定子电流、励磁电压、励磁电流和转速信号,接入送出线路的电压、电流量,并接入必要的开关量。6.2.2.6 PMU装置应同步测量安装点的三相电压、三相电流和必要的开关量信号,并实时计算得出各电气量的三相基波相量、正/负/零序相量和系统频率。6.2.2.7 PMU装置应将部分或全部动态数据实时传送到主站。6.2.2.8PMU装置应具备同时向多个主站实时传送动态数据的能力。6.2.2.9 PMU装置应能接受主站的召唤命令,向主站传送历史动态数据和暂态数据。6.2

9、.2.10 PMU装置应具备明确分类的异常告警信号,并接入厂站监控系统和WAMS主站,用于运行值班人员监视。6.2.3动态数据记录功能要求6.2.3.1应能连续记录全部动态数据。6.2.3.2当装置监测到电力系统发生扰动时,装置应能结合时标建立事件标识,并向主站发送告警信息。6.2.3.3装置动态数据的最高记录速率应不低于100次/秒,并具有多种可选记录速率；装置动态数据的保存时间应不少于14天。6.2.3.4记录的数据应有足够的安全性。不应因直流电源中断而丢失已记录的数据；不应因外部访问而删除或中断记录数据；不应提供人工删除和修改记录数据的功能。6.2.4暂态数据记录功能要求6.2.4.1电力系统出现扰动导致PMU装置所监测的电气量出现异常时,PMU装置应自动触发暂态数据记录功能,记录扰动前后各接入量的暂态数据。6.2.4.2运行维护单位应在PMU装置投运前,按附表一给出的整定原则,整定PMU装置触发记录暂态数据的条件,并将实际整定值报相应调度机构备案。若有需要,调度机构也可下达PMU装置触发记录暂态数据的整定值。6.2.4.3暂态数据的采样频率应达到1000Hz以上。6.2.4.4暂态数据文件应符合ANSI/IEEEC37.111-1991COMTRADE的要求。6.2.5 PMU装置应具有不少于三个网络接口,支持接入2M专线通道接入MSTP口或经路由设备接入E1口,支持接入调度数据网。6.2.6时钟同步要求6.2.6.1 PMU装置应利用同步时钟例如GPS等系统的授时信号作为数据采样的基准时钟源。6.2.

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