PCS-996_090218同步相量测量装置技术和使用说明书.pdf

PCS-996 同步相量测量系统 技术和使用说明书 南瑞继保电气有限公司版权所有 2007.10（V1.04）本说明书和产品今后可能会有小的改动，请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符。更多产品信息，请访问互联网：http:/www.nari- 业务联系 电话：（025）83406078 83439746 传真：（025）83438965 技术支持 电话：（025）52100574 传真：（025）52100597 工程服务 电话：（025）52107703 传真：（025）52100770 质量保证 电话：（025）52100660 传真：（025）52100797 NARI-RELAYS PCS-996 同步相量测量系统技术和使用说明书 目目 录录 第一部分第一部分 PCS-996 同步相量测量装置同步相量测量装置 1 概述.1 1.1 主要用途.1 1.2 装置特点.1 1.3 术语和定义.2 1.4 同步相量的表示.3 2 技术参数.4 2.1 机械及环境参数.4 2.2 额定电气参数.4 2.3 主要技术指标.4 3 PCS996 同步相量测量系统构成.7 3.1 概述.7 3.2 PCS-996 系列同步相量测量装置.8 3.3 RCS-9881 100M 光纤 SWITCH(V4.1).11 3.4 RCS-9882 100M 光纤 SWITCH(V4.1).14 3.5 RCS-9883 100M 光纤 SWITCH(V4.1).16 3.6 RCS-9785C 时钟同步装置.16 4 机械结构与安装.16 4.1 交流输入变换插件（NR1401）.17 4.2 DSP 插件（NR1121）.18 4.3 CPU 插件（NR1101）.18 4.4 24V 光耦插件（NR1502）.19 4.5 继电器出口插件（NR1525）.20 4.6 电源插件（NR1301A）.20 4.7 显示面板（NR1806A）.21 5 装置测量判断原理.21 5.1 电气量算法.21 6 录波方式与故障分析.25 6.1 启动方式.22 NARI-RELAYS PCS-996 同步相量测量系统技术和使用说明书 6.2 记录方式.22 6.3 数据存储方式.22 6.4 故障分析.23 7 定值内容及整定说明.27 7.1 装置参数及整定说明.27 7.2 起动定值及整定说明.29 8 使用说明.31 8.1 指示灯说明.32 8.2 菜单使用说明.32 8.3 装置的运行说明.33 第二部分第二部分 RCS-9785C GPS 时钟同步装置时钟同步装置 1 概述.39 1.1 应用范围.39 1.2 功能配置.39 1.3 装置构成.39 1.4 应用方案.40 2 主要性能参数.41 3 硬件原理说明.42 3.1 装置面板布置.42 3.2 结构和安装.43 3.3 装置接线端子.44 3.4 输出接点.45 3.5 各插件原理说明.45 4 使用说明.48 4.1 指示灯说明.48 4.2 液晶显示说明.48 4.3 报警信息及处理建议.51 4.4 定值整定说明.52 4.5 命令菜单使用说明.54 NARI-RELAYS PCS-996 同步相量测量系统技术和使用说明书 4.6 对时报文格式.55 第三部分第三部分 PMU 子站管理系统用户手册子站管理系统用户手册 1.系统配置.57 1.1 系统配置运行.57 1.2 本机路径设置.57 1.3 时间设置.58 1.4 节点设置.59 1.4.1 节点增加和删除.59 1.4.2 节点配置.60 2.数据库组态.60 2.1 数据库维护工具运行.60 2.2 厂站的数据定义.60 2.2.1 增加厂站.60 2.2.2 厂站的配置.61 2.2.3 删除厂站.62 2.3 装置及相关测点的数据定义.63 2.3.1 装置型号配置.63 2.3.2 增加装置.64 2.3.3 装置的配置.64 2.3.4 删除装置.66 2.3.5 特殊装置.66 2.3.6 相量.67 2.3.7 遥信.68 2.3.8 遥测.69 2.3.9 遥控.69 2.3.10 脉冲.69 2.3.11 档位.69 2.4 转发主站.69 2.4.1 增加转发主站.69 2.4.2 转发主站的配置.70 2.4.3 删除转发主站.70 NARI-RELAYS PCS-996 同步相量测量系统技术和使用说明书 3.画面编辑.71 3.1 相量列表画面的制作.71 3.1.1 启动画面编辑器.71 3.1.2 画面编辑中相量列表自动生成.73 3.1.3 画面编辑中单独增加一个相量测点.74 3.1.4 在线操作中相量的数据查询.74 3.2 曲线的操作.75 3.2.1 历史曲线属性.75 3.2.2 实时相量图属性.78 4.主界面管理.81 4.1 控制台.81 4.1.1 控制台结构.81 4.1.2 控制台显示.82 4.1.3 进程管理.83 4.1.4 系统日历.84 4.1.5 控制台属性.85 4.2 桌面.85 4.2.1 桌面菜单.85 4.2.2 启动画面.85 5.PMU 运行监视.86 5.1 概述.86 5.1.1 简介.86 5.1.2 主界面.86 5.1.3 层次结构图.87 5.2 菜单及工具.88 5.2.1 文件菜单.88 5.2.2 查看菜单.89 5.2.3 帮助菜单.89 5.2.4 窗口快速定位下拉框.89 5.2.5 常用工具按钮.89 5.3 主窗口.89 5.3.1 树形结构图.89 5.3.2 报文监视.89 NARI-RELAYS PCS-996 同步相量测量系统技术和使用说明书 5.3.3 实时数据.90 6.PMU 动态数据查询.90 6.1 概述.90 6.1.1 简介.90 6.1.2 主界面.90 6.2 主窗口.91 6.2.1 树形结构图.91 6.2.2 动态数据检索.91 NARI-RELAYS PCS-996 同步相量测量系统技术和使用说明 第一部分第一部分 PCS-996 同步相量测量装置同步相量测量装置 NARI-RELAYS PCS-996 同步相量测量系统技术和使用说明 1 PCS-996 同步相量测量装置同步相量测量装置 技术及使用说明书技术及使用说明书 1 概述概述 1.1 主要用途主要用途 为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，应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，并通过调度中心主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之一，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，提高调度机构准确把握系统运行状态的能力，并有助于研究大电网的动态过程，为制订电力系统控制策略和设计、运行、规划方案提供依据。在此背景下开发的PCS-996系列同步相量测量装置主要用于电力系统同步相量测量和输出以及动态过程的记录，简称为PMU(phasor measurement unit）；PMU的核心特征包括基于标准时钟信号的同步相量测量、失去标准时钟信号的守时能力、PMU与主站之间能够实时通信并遵循有关通信协议。PCS-996 系列同步相量测量装置与 GPS 时钟同步系统、高速通信网络设备、子站与主站分析系统共同构成广域测量系统 WAMS（wide area measurement system），实现区域以及跨区域大电网的动态过程监测和分析。PCS-996 系列装置采用了分布式体系，尤其适合广域的多个厂站的系统量测和记录。硬件软件真正实现了模块化结构，拼装灵活、通用性强，能够批量生产，装置硬件、软件设计有多重可靠性措施，保证了装置具有高度的可靠性。PCS-996 同步相量测量系统由以下设备组成：PCS996A：用于变电站的同步相量测量，可采集和记录母线、线路、主变等电气量相量以及开关量；PCS996B：用于发电厂机组的同步相量测量，可采集和记录发电机内电势、功角和机端电压、电流等电气量相量以及开关量，同时还可以采集和记录励磁电压、电流、转速、调频等 420mA 的信号量，并输出 420mA 的信号量。PCS996G：数据集中器，以光纤直连方式接收、存储来自站内 PCS996A、PCS996B 的同步相量数据，同时与 WAMS 主站或监控系统通信，实时上送同步相量数据。PCS-996G 提供至少 4 个独立网络接口，可实现同时对 4 以上个主站通信，通过扩展通信插件可实现对多个主站通信的要求。RCS9785C：GPS 时钟同步系统，为 PMU 装置提供同步时钟信号。RCS9881、RCS9882、RCS-9883、RCS-9884 为以太网交换机以及光电转换配套设备。1.2 装置特点装置特点 l PCS-996 是新一代全面支持数字化变电站的 PMU 装置。装置支持电子式互感器和常规互感器，可支持新一代变电站通讯标准 IEC61850。同时接线端子与国内广泛采用的RCS-900 系列的超高压线路保护基本兼容。NARI-RELAYS PCS-996 同步相量测量系统技术和使用说明 2 l 硬件采用了 PCS 系列保护成熟平台 UAPC。32 位高性能的 CPU 和 DSP、内部高速总线、智能 I/O，硬件和软件均采用模块化设计，灵活可配置，具有通用、易于扩展、易于维护的特点，可集中式安装，也可分布式安装。l 操作系统采用了主流 Linux 开源操作系统，具有内核小、安全稳定性高、网络通信能力强大等优点，非常适合于对可靠性、通信等要求较高的工业控制领域。l 数据集中器采用基于 UAPC 平台的设计，与 PCS 系列保护装置具有同样的可靠性，区别于其它依赖工控机的方案，有更高的可靠性和更灵活的配置，可连接至少 816 个PMU 采集单元以及至少 4 个以上的主站，同时具有 160G 以上的大容量存储设备。l 采集单元与数据集中器之间，PMU 实时数据传输采用光纤直连，未经任何光电转换设备，与动态数据、暂态数据、事件报文等其它数据通信彻底分离，充分保证了 PMU 较高的实时性要求。l 对时采用光纤接口，可支持多种 GPS 对时方式，包括节点对时、485 对时、IRGB 码对时。l 动态数据记录兼有装置本地存储和后台保存两种方式，装置自生具有大容量高速 FLASH存储卡（2G），保证了动态数据记录和存储的安全性。l 遵循电力系统实时动态检测系统技术规范试行稿。l 具有灵活的通讯方式，配有 4 个以上独立的以太网接口和 4 个以上独立的 RS-485 通信接口。支持电力行业通讯标准 IEEE Std C37.118-2005电力系统同步相量标准、DL/T667-1999（IEC60870-5-103）和新一代变电站通讯标准 IEC61850。l 装置具有友好的人机界面，液晶为 320240 点阵，可以通过整定选择中文或英文显示。l 装置采用整体面板、全封闭机箱，强弱电严格分开，取消传统背板配线方式，装置的抗干扰能力大大提高，达到了电磁兼容各项标准的最高等级。1.3 术语和定义术语和定义 1.3.1 相量 phasor 正弦量可用相量表示,相量的模代表正弦量的幅值,在工程实践中相量的模有时也采用有效值；相量的幅角代表正弦量的初相角。1.3.2 同步相量 synchrophasor 以同步时钟信号作为采样过程的基准，通过对采样数据计算而得的相量称为同步相量。1.3.3 相量测量装置 phasor measurement unit(PMU)用于进行同步相量的测量和输出以及进行动态记录的装置。PMU的核心特征包括基于标准时钟信号的同步相量测量、失去标准时钟信号的守时能力、PMU与主站之间能够实时通信并遵循有关通信协议。1.3.4 子站 substation 安装在同一发电厂或变电站的相量测量装置的集合。一个子站可以同时向多个主站传送测量数据。1.3.5 主站 main stat