3 现场精度测试内容
安徽电网厂站端PMU精度量测的主要依据是电力系统同步相量测量装置检测规范(GB/T 26862-2011),量测的主要内容有静态测试、动态测试和键相脉冲功角测试。
3.1静态测试
静态测试是指电力系统的幅值、频率不发生变化,只有当频率偏移时,相量相角才以恒定角速度差转动。其主要测试内容为电压幅值和相角误差测试、电流幅值和相角误差测试、频率误差测试、有功和无功误差测试、电压电流幅值和相位的不平衡测试、谐波影响量等。
3.2动态测试
动态测试主要是为了检测PMU对电力系统震荡的跟踪能力,包括幅值调制、相角调制、频率调制测试和阶跃测试。
3.3键相脉冲功角测试
发电机功角是表征电力系统安全稳定的主要状态量之一。电力系统中的电量均为正弦量,而幅值、频率和初始相角为正弦量的三个基本要素。对于同频率的电量,幅值和相角为主要的测试和控制对象,而相角更能反映电网的结构强度和暂态稳定性。
4 测试方法
在安徽试点电厂测试中,系统主要组成部分有PMU测试仪,GPS卫星接收设备(同步时钟),PMU主站模拟软件、测试软件。
4.1同步相量测试
PMU测试仪作为高精度标准源,可输出标准三相电压、电流信号。根据PMU测试规范要求,测试仪器输出的三相交流电压、电流、频率、幅值、相角均可调节。量测时,将此信号接入待测PMU采集单元的电压、电流回路,根据测试要求实现幅值、相角、频率的阶跃变化,阶跃时刻与秒脉冲(PPS)时间同步。另外,测试中需在三相交流基波信号上叠加2~13次的谐波分量或10~150 Hz间谐波。三相交流电压信号可进行幅值调制、频率调制及幅值/相角同步调制。量测时,PMU测试仪通过模拟发电机机端电压信号和键相脉冲信号,进行发电机功角的测试。
4.2模拟主站
同步相量数据模拟主站软件部署在PC上,分别与厂站数据集中器(PDC)及PMU测试仪相连,用以模拟WAMS主站功能。模拟主站具备数据采集和数据分析两大功能,可利用GB/T 26862. 2通信协议与厂站侧数据集中器通信,获取实时数据,并具有数据统计、特殊值分析、波形图回放等功能。模拟主站模拟软件可联机控制PMU测试仪的输出测试信号,根据预先设置的测试方案输出预定的测试信号,可在规定时间内输出既定的GPS同步电压、电流信号,实现对PMU静态、动态精度的闭环测试。
5 测试流程
现场具备测试条件,PMU测试仪读取预设参数和试验模板后,即可进行PMU精度量测试验。通过控制PMU测试仪产生特定时标下针对幅值、频率、相位阶跃等变化的同步向量数据,并对读取的试验数据进行误差计算和分析。
5.1静态测试流程及量测准确度要求
5.1.1静态测试流程
主站模拟软件通过设定的方案控制幅值、相角、频率参数输出;再根据设置的时间接收装置输出的实时数据,解析后按照GB/T 26862中输出的计算方法得出相对误差;最后与标准对比,得出测试结果。