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).pdf
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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(
2、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
3、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/T 995-2006 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
4、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(PMU)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。4.4 广域测量系统 wide area measurement system(WAMS)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 con
5、centrator(DC)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
6、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相量之间的夹角称为发电机功角。4.10 动态数据 dynamic data PMU 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 data PMU 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
7、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
8、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、
9、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。5.5.3 负责组织 P
10、MU 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
11、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 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
12、 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
13、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 500kV 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
14、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
15、.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。6.2.2.10 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
16、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
17、.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/IEEE C37.111-1991(COMTRADE)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。6.2.6.2 PMU 装置应利用同步时钟秒脉冲同步装置的采样脉冲,采样脉冲的同步误差应不大于 1s。6.2.6.3 PMU 装置每秒测量相量的次
18、数应是整数,采样点在每秒内应均匀分布。6.2.7 电力二次系统安全防护 PMU 装置必须具备可靠性高的自身安全防护措施,不得与安全等级较低的系统直接相连。6.2.8 电源要求 PMU 装置应采用冗余电源,并接入厂站内向子站自动化系统设备供电的专用电源设备(包括不间断电源、直流电源及配电柜)。7 设备运行管理 7.1 调度机构自动化部门负责主站 WAMS 系统的运行维护和厂站PMU 装置运行的专业管理,运行方式部门负责提出 PMU 装置的配置和功能需求,并负责 WAMS 系统数据的分析。7.2 主站 WAMS 系统及厂站 PMU 的运行管理应遵循电网运行准则 DL/T 1040-2007、中国南
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