SMU-2型同步相量测量装置技术使用说明书.pdf

SMU-2型同步相量测量装置技术使用说明书.pdf

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V1.1SMU-2型同步相量测量装置技术使用说明书-I-目录目录第一章第一章简介及技术规范简介及技术规范.11.1概述.11.2SMU-2系列同步相量测量控制装置系统构成.21.3SMU-2系列同步相量测量控制装置技术特点.21.4装置设计遵循的标准.3第二章第二章SMU-2系列装置功能及容量系列装置功能及容量.52.1SMU-2MA同步相量测量控制单元.52.1.1SMU-2MA装置容量.52.1.2SMU-2MA装置功能.52.2SMU-2MB同步相量测量控制单元.62.2.1SMU-2MB装置容量.62.2.2SMU-2MB装置功能.62.3SMU-2G发电机同步相量测量单元.62.3.1SMU-2G装置容量.72.3.2SMU-2G装置功能.72.4SMU-2CS数据集中器.82.4.1SMU-2CS容量.82.4.2SMU-2CS功能.82.5SMU-2GPS时钟同步单元.92.5.1SMU-2GPS单元组成.92.5.2SMU-2GPS单元容量.92.6SMU-2P同步相量辅助分析单元.92.6.1SMU-2P软件平台及运行环境.102.6.2SMU-2P参数设置.102.6.3系统分析功能.112.6.4辅助存贮功能.112.6.5实时数据显示.112.6.6同步相量装置测试模拟主站软件.11第三章第三章SMU-2系列装置组成及接线系列装置组成及接线.133.1SMU-2系列装置的组成.133.2SMU-2系列装置的安装及接线.163.2.1SMU-2系列装置的安装.163.2.2SMU-2MA端子定义及面板指示.163.2.3SMU-2MB端子定义及面板指示.223.2.4SMU-2G端子定义及面板指示.223.2.5SMU-2GPS端子定义及面板指示.243.2.6SMU-2CS端子定义及面板指示.25第四章第四章SMU-2系列装置系统常规配置系列装置系统常规配置.27SMU-2型同步相量测量装置技术使用说明书-II-4.1变电站同步相量测量系统配置.274.1.1变电站同步相量测量系统结构.274.1.2变电站集中配置结构.284.1.3分散式配置示例.284.2发电厂相量测量装置.29第五章第五章SMU-2系列装置技术性能指标系列装置技术性能指标.315.1输入信号.315.2采样指标.325.3装置时钟.325.4同步相量数据测量、传输与记录.325.5扰动数据记录方式.325.6扰动数据启动判据.325.7参数整定方式.335.8辅助分析系统波形的计算和分析.335.9通讯.335.10告警信号.335.11绝缘性能.335.12冲击耐压.335.13高频干扰抵抗力.345.14抗电磁干扰能力.345.15环境条件.345.16供电电源.34第六章第六章SMU-2P同步相量测量装置界面使用说明同步相量测量装置界面使用说明.356.1装置界面概况.356.1.1状态条定义.356.2系统结构图.376.3实时数据.376.4系统工况.416.5辅助分析功能.416.6数据比对.506.7界面其他功能介绍.506.7.1简报窗.506.7.2登录框.516.7.3DC参数设置.516.7.4PMU定值管理.546.7.5通道参数校核.58第七章第七章分析工具使用说明分析工具使用说明.647.1DYNVIEW分析工具.647.1.1软件遵循的标准.647.1.2软件特点.647.1.3软件界面.64SMU-2型同步相量测量装置技术使用说明书-III-7.2故障文件分析软件.687.1.1故障分析软件主界面.687.1.2菜单指引说明.717.1.3快捷工具栏指引说明.72附录附录售后服务售后服务.75SMU-2型同步相量测量装置技术使用说明书-1-第一章简介及技术规范第一章简介及技术规范本章包括下述SMU-2型同步相量测量控制装置的简单介绍：

概述SMU-2同步相量测量控制装置的构成SMU-2同步相量测量控制装置的技术特点实现的功能装置设计遵循的标准1.1概述1.1概述电力系统中的SCADA系统能提供大约4秒刷新一次的稳态数据，而传统的故障录波器能提供故障前后几秒内动态的快速波形数据（每秒千次以上的原始录波数据）。

但这二种监测方法都存在一定的不足：

故障录波器记录的原始波形的快速动态数据量太大，不可能全天候保存，只能记录故障前后几秒的原始数据，对于电网中许多系统类型的故障不足以进行分析；SCADA系统中慢速刷新的稳态数据对于电网系统的动态状态预测、低频振荡、故障分析等工作几乎不能提供任何帮助。

因此，在电力学术界就提出“同步相量测量理论”和“电力系统实时动态监测系统”来解决这个问题，通过基于GPS同步时钟的相量测量装置（PhasorMeasurementUnit:

PMU），同步采集电网各关键节点的电压电流相量，这些同步相量数据不需要如同原始波形的采集密度就可对电网的动态运行状态进行实时精准的状态预测，为输电线路的低频振荡及故障分析等工作提供足够的数据，为系统事后分析提供详实而同步的数据。

PMU是电力系统实时动态监测系统及广域测量系统的核心单元。

SMU-2同步相量测量装置利用GPS卫星时钟信号和高速DSP数字信号处理技术，按照IEEEStandard13441995（R2001）和电力系统实时动态监测系统技术规范（本说明书简称为技术规范），测量出全电网各节点电压电流同步相量和绝对相角。

为全系统电网监测、变电站自动化测控、稳定控制、自适应继电保护等功能提供必要的原始数据和实现手段。

我国将逐年实现全国联网。

为配合全国联网，进一步加强电力系统调度中心对电力系统的动态稳定监测和分析能力，需要在重要的变电站和发电厂安装同步相量测量装置，构建电力系统实时动态监测系统，并通过调度中心分析中心站实现对电力系统动态过程的监测和分析。

该系统将成为电力系统调度中心的动态实时数据平台的主要数据源，并逐步与EMS系统及安全自动控制系统相结合，以加强对电力系统动态安全稳定的监控。

SMU-2型同步相量测量装置技术使用说明书-2-基于上述背景，国电南瑞科技股份有限公司在原SMU-1型PMU装置的基础上，利用GPS卫星时钟信号、高速DSP数字信号处理技术和嵌入式操作系统，进行全新的研制开发，研制出SMU-2型新一代PMU装置，在可靠性、算法实现、通讯技术上实现新的飞跃。

1.2SMU-2系列同步相量测量控制装置系统构成1.2SMU-2系列同步相量测量控制装置系统构成SMU-2系列同步相量测量控制装置主要由以下部分组成：

1）SMU-2MA线路同步相量测量控制单元2）SMU-2MB线路同步相量测量控制单元3）SMU-2G发电机同步相量测量单元4）SMU-2CS数据集中器单元5）SMU-2P同步相量辅助分析单元6）SMU-2GPS时钟同步单元等部分。

其中SMU-2GPS时钟同步单元包括外置共享GPS单元、内部GPS模块等。

1.3SMU-2系列同步相量测量控制装置技术特点1.3SMU-2系列同步相量测量控制装置技术特点1双核双核CPU全嵌入式设计全嵌入式设计系统采用全嵌入式设计方法，SMU-2M、SMU-2G测量控制单元以及SMU-2CS数据集中器均采用源码开放的Linux嵌入式实时操作系统，采用MotorolaPowerPC和ADIBlackFinDSP组成双CPU系统，极大提高了测量控制单元的可靠性。

具有较强的可靠性、网络通信能力、可扩充性。

2高速高精度采样高速高精度采样采用16位同步A/D以10kHz的速率转换数据。

使得装置的测量精度可达到0.1%；开关量分辨率为0.1ms；频率的测量分辨率达到0.001Hz。

3高精确性、灵活接口的时钟信号高精确性、灵活接口的时钟信号系统采用高精度的GPS时钟信号及高稳定度的恒温晶振，独特的软硬件算法补偿，提供系统高精确的时钟及同步采集信号。

系统在有效捕捉情况下，1PPS信号200ns精度。

失去GPS同步时钟信号60分钟以内相角测量误差不大于1.0度。

外置共享型GPS单元可以接受全站统一的对时信号，灵活可靠。

4高精度相角、功角测量高精度相角、功角测量依靠CPU快速处理、GPS高精度对时、对时光纤级联等技术，使得相位测量、内电势角度的测量误差在0.2度以内。

5高速数据传输高速数据传输SMU-2型同步相量测量装置技术使用说明书-3-采用100M以太网技术和多线程技术实现同步相量数据的高速传输，从相量计算开始到送到主站的延迟时间约7.5ms-15.5ms（根据通信情况不等）。

6、装置双SATA硬盘设计6、装置双SATA硬盘设计采用双SATA硬盘设计。

支持故障数据的双重备份，支持连续数据交替保存，以提高可靠性及让每一硬盘得到修整。

7完整的录波分析功能完整的录波分析功能将传统的故障录波功能嵌入其中，使得该装置在分析电网扰动、故障等方面大大高于同类装置。

8高可靠的集成化装置设计高可靠的集成化装置设计一体化背插式机箱结构设计，强弱电完全分开，可大大减少外部电磁干扰在弱电侧的耦合增强装置的抗干扰能力，提高可靠性和安全性。

抗干扰好；特别设计的PCB，EMC性能好，满足16位分辨率的噪声要求；内置GPS授时可靠；采用原码公开的实时操作系统，安全可靠。

9、大容量的输入通道9、大容量的输入通道SMU-2MA：

96路交流量256路开关量;SMU-2MB：

48路交流量64路开关量;SMU-2G：

2台发电机组的测量：

2个键相脉冲，2个转速脉冲，12路交流输入，36路直流量（也可选配为交流）输入，32路开关量。

10、采用直接法自适应测量内电势及功角。

10、采用直接法自适应测量内电势及功角。

每一台SMU-2G可同时测量2台发电机组的同步相量和功角。

系统可采集发电机键相脉冲及发电机转速脉冲信号，自适应矫正脉冲的初始位置，通过脉冲来测量发电机转子位置，采用直接法测量发电机内电势及功角。

1.4装置设计遵循的标准1.4装置设计遵循的标准本装置的设计采用以下标准设计：

IEEEStd13441995（R2001）IEEEStandardforSynchrophasorsforPowerSystemsQ/GDW131-2006电力系统实时动态监测系统技术规范IEEEStdC37.118-2005电力系统同步相量标准GB/T7261-2000继电器及装置基本试验方法GB/T11287-2000电气继电器第21部分：

度量继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验GB/T14285-1993继电保护和安全自动装置技术规程GB/T14537-1993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验SMU-2型同步相量测量装置技术使用说明书-4-（IEC60255-21-2：

1998）GB/T14598.9-