1、电力公司同步相量测量装置PMU配置和运行管理规定编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: 1范围本规定适用于PMU装置的配置和运行管理。公司各相关部门和单位、各并网发电企业，均应遵守本规定；有关单位在开展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“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）、电力调度2、管理规程（Q/CSG 2 1003-2008）等有关规程规定，结合实际情况，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。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3、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 concentrator（DC）用于子站端接收和转发数据的通信装置。能够同时接收4、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5、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 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南网总调负责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。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PMU装置的技术标准和管理规定并监督执行。负责PMU装置的运行统计评价，发布PMU装置的运行信息。负责PM6、U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。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。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。组织PMU装置技术信息交流和培训。5.2各省（区）中调负责本省（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。贯彻执行国家、电力行业和公司的有关法律、标准和规定，参与PMU装置的技术标准和管理规定的制定工作。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。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。根7、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。组织本省（区）电网PMU专业培训工作。5.3分、子公司规划部门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。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负责PMU装置的设备归口管理。负8、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。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。参与PMU装置的规划、设计审查及设备选型。5.6发电企业按照本规定的PMU配置原则，与一次系统同步规划、建设发电厂的PMU装置。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）贯彻执行有关PMU装置的标准和规定。负责所维护PMU装置的现场测试验收工作。负责编写所维护PMU装置的现场运行规程；建立、健全所9、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。负责所维护PMU装置的定期检验工作。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。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PMU的布点应满足电网稳定监视、分析、预警和决策的要求。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。直流换流站、500kV变电站应配置P10、MU装置。地区小水电容量超过200MW的220kV变电站应配置PMU装置。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技术要求基本技术要求.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。.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11、据。实时监测功能要求.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。.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。.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。.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。.5发电厂的PMU装置应测量发电机内电势、功角、定子电12、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 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。.7 PMU装置应将部分或全部动态数据实时传送到主站。.8PMU装置应具备同时向多个主站实时传送动态数据的能力。.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。.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。动态数据记录功能要求.1应能连续记录全部动态数据。.2当装置监测到电力系统发生扰13、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。.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。.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。暂态数据记录功能要求.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。.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。14、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。.3暂态数据的采样频率应达到1000Hz以上。.4暂态数据文件应符合ANSI/IEEE C37.111-1991（COMTRADE）的要求。 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。时钟同步要求.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。.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。.3 PMU装置每秒测量相量的次数应是整数，采样点在每秒内应均匀分布。电力二次系统安全防护P15、MU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。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、电力调度管理规程 Q/CSG 2 10032008中调度自动化管理的相关规定。7.3厂站PMU装置安装调试工作完毕后，应由设备运16、行维护单位按照有关技术规定进行验收测试，验收合格后方具备投运条件。验收内容和项目可参考附件1。7.4 PMU装置具备投运条件后，设备运行维护单位应向相应调度机构自动化部门申请接入主站，并向相应通信部门申请通信通道。在接入申请中应明确PMU装置的设备生产厂家、设备型号、厂站ID CODE编号、与各级调度机构的通信接口数量和方式（附表二）；在通信通道申请中应提出拟使用的通信通道，采用调度数据网接入时可参考调度数据网络业务接入申请单（附表三）的格式填写。自动化部门在收到接入申请并审批通过后，向设备运行维护单位批复接入计划；通信部门在收到通信通道申请并审批通过后，下发业务接入开通单。7.5 PMU装置17、接入申请得到调度机构批复后，设备运行维护单位应与相应调度通信机构联系，共同完成接入WAMS主站的联调工作。7.6新、改（扩）建PMU装置投入运行前，设备运行维护单位应依据本规定和有关技术资料，完成现场运行规程的编写工作，并上报相应调度机构自动化部门备案。现场运行规程应明确装置的使用条件、操作规定、故障处理原则、安全注意事项及有关说明。7.7 PMU设备维护单位应建立PMU设备技术档案，技术档案应包括：PMU设备施工图纸、竣工图纸、技术说明书、设备运行维护记录及配置信息参数表等。7.8厂站运行值班人员必须按照现场运行规程及有关规定，对PMU装置进行定期巡视，并做好巡视记录，发现缺陷应及时处理。718、.9运行中PMU装置的投退必须经相应调度机构自动化值班员的许可，未经相应调度机构自动化值班员许可，不得擅自改变PMU装置的运行状态。7.10 PMU装置出现异常告警、故障时，厂站运行值班人员应立即向相应调度机构自动化值班员报告。7.11运行维护人员在接到PMU异常告警或故障通知后应及时赶到现场，尽快查明原因、消除缺陷。现场检查处理完毕、具备投入条件后，运行维护人员应向相应调度机构自动化值班员和厂站运行值班人员汇报，并向相应调度机构自动化值班员申请将装置重新投入，事后运行维护人员应按要求向相应调度机构自动化部门提供书面经过及处理情况。7.12 PMU装置现场工作结束后，设备运行维护人员应报告相应19、调度机构自动化值班员，经自动化值班员同意后方可离开现场。7.13运行维护单位应做好PMU软件、配置信息和运行记录的备份工作，可以通过硬盘、软盘或光盘备份，满足恢复灾难性破坏的要求。当系统发生低频振荡或电网事故时，根据调度要求，做好相应时段PMU数据的备份工作。7.14运行维护单位应参照继电保护和电网安全自动装置检验规程（DL/T 995-2006）、220kV500kV电力系统故障动态记录装置检测要求（DL/T 663-1999）、远动设备及系统 第4部分：性能要求（GB/T17463-1998）的有关内容对PMU装置进行检验。7.15厂站端一次系统变更（如一次设备的增/减、互感器变比改变等）20、，设备运行单位应及时做好PMU装置的配置调整工作，如影响主站WAMS系统，应提前向相应调度机构自动化部门申请，并配合主站做好相关调整和试验。7.16如在PMU装置上开展的有关工作影响其它专业设备，或其它专业设备工作影响PMU装置（如CT变比调整，或在共用CT回路上进行试验等，以及影响PMU信息采集通道正常使用的有关工作），设备运行维护单位必须在工作申请及方案中明确提出，说明工作影响范围，并制定相应安全措施。8统计评价8.1设备运行维护单位每月对所维护PMU装置的运行情况进行统计分析（格式参见附表四），并于次月5日前报送相应调度机构自动化部门。8.2调度机构自动化部门应对所管辖的PMU装置进行统21、计评价。各省（区）中调于次月8日前将统计分析报表（格式参见附表五）报南网总调，南网总调于次月12日前编制全网PMU装置统计分析报告（格式参见附表六）。8.3PMU装置运行统计评价含以下三个指标： PMU装置投运率：投运率1-（统计时段装置异常和故障退出运行小时数/统计时段日历总小时数）100动态数据可用率：动态数据可用率1-(统计时段动态数据不可用小时数/统计时段日历总小时数)100。正常情况下PMU装置实时记录动态数据并保存不小于14天，若由于PMU装置故障导致不能记录和保存动态数据，则相应时段认定为动态数据不可用。PMU装置正常连接至主站的情况下，由主站自动统计动态数据可用率。 GPS时钟22、可用率：GPS时钟可用率1-(统计时段GPS非正常运行小时数/统计时段日历总小时数)1009附则本规定由电力调度通信中心负责编制和解释。本规定自颁布之日起施行。附加说明本规定主要起草单位：电力调度通信中心。本规定主要起草人：徐光虎、丁军策、苏寅生、胡荣、黄河、李建设、曾勇刚、李鹏、张勇、陈刚。附表一 记录暂态数据的触发条件整定原则项目定值（一次值）相电压突变量启动5%Un零序电压突变量启动5%Un相电流突变量启动10%In零序电流突变量启动5%In相电压越上限110%Un相电压越下限90%Un负序电压越上限5%Un零序电压越上限5%Un相电流越限越上限110%In负序电流越限越上限10%In零23、序电流越限越上限10%In频率越上限50.1Hz频率越下限49.8Hz频率变化率越限0.1Hz/s发电机功角越上限70度发电机功角越下限-10度注：Un为额定电压，即500kV、220kV、110kV等。In取相应线路、主变的CT变比一次值。附表二 （单位）PMU装置接入信息表序号装设地点生产厂家型号ID CODE编号STN编号调度机构通信规约通信链路PMU数据通道PMU管理通道PMU文件通道IP端口IP端口IP端口1总调中调地调或其他2总调中调地调或其他简要说明（主要说明现场PMU安置情况、数据传输设备间的连接关系等需说明的事项）：审 核： 填 表： 填表单位： （盖章）附表三 调度数据网络24、业务接入申请单编号： 业务系统名称接入站点申请单位系统管理员及电话所属安全分区传输带宽传输时延业务流向（与哪些站点存在通信需求，是否跨网互联通信）业务系统概述1、功能概述：（该业务系统的主要功能，使用频率，流量高发期，流量峰值等）2、系统结构：（该业务系统由什么组成，包含的主机、路由器、交换机、转换器等构件）3、网络拓扑：（拓扑图及简述）4、主机描述：（主机数量、各主机名称、操作系统及用途）安全防护措施概述（结合电力二次系统安全防护规定填写：主要包括以下内容：1）与其他网络、其他系统的通信需求及连接状况2）防火墙部属情况3）入侵检测部属情况4）主机加固、病毒管理情况5）计算机系统访问控制情况625、）加密措施7）根据电力二次系统安全防护规定，是否满足所在安全分区的要求。）（内容很多时可以附件方式提交）业务安全管理部门批复意见：申请部门签章：申请时间附表四 （单位）PMU装置运行情况统计表序号装设地点本月装置运行时间（小时）本月装置异常和故障退出时间（小时）本月装置投运率（）本月止年累计投运率（）装置型号生产厂家123总计本月动态数据可用率（）本月止年累计动态数据可用率（）123总计本月GPS运行时间（小时）本月GPS非正常运行时间（小时）本月GPS时钟可用率（）本月止年累计可用率（）123总计简要分析（主要分析装置异常退出、动态数据不可用或GPS时钟不可用原因）：注：1、装置投运情况和G26、PS投运情况由现场报送，专业管理机构将结合WAMS主站统计情况进行评价。2、装置动态数据可用率由专业管理机构填写。审 核： 填 表： 填表单位： （盖章）附表五电网PMU装置运行情况统计表装置台（套）数本月装置运行时间（小时）本月装置异常和故障退出时间（小时）本月装置投运率（）本月止年累计投运率（）本月动态数据可用率（）本月止年累计动态数据可用率（）本月GPS运行时间（小时）本月GPS非正常运行时间（小时）本月GPS时钟可用率（）本月止年累计可用率（）简要分析（主要分析装置异常退出、动态数据不可用或GPS时钟不可用原因）：审 核： 填 表： 填表单位： （盖章）附表六 PMU装置运行情况统计表27、统计时段： （ ）月 填表日期： 年 月 日运行情况统计台（套）数本月装置投运率（）动态数据可用率（）本月GPS时钟可用率（）年累计装置投运率（）年累计动态数据可用率（）年累计GPS时钟可用率（）广东广西贵州云南海南南网总调合计简要分析（主要分析装置异常退出、动态数据不可用或GPS时钟不可用原因）：审 核： 填 表： 填表单位： （盖章）附件1PMU现场投运验收材料一、PMU现场投运验收单 变电站（电厂）相量测量装置（PMU）由 公司提供，交付设备工作正常，符合合同技术规范要求，通过现场投运验收，可以交付运行。序号验收内容验收结果1合同要求供货设备交付齐全2屏柜及设备外观检查3柜内设备安装及接28、地检查4装置供电电源检测正常（包括UPS交流、直流）5核对PMU信息表和PMU装置参数设置的完整及正确，包括：线路名、变比、IP地址、端口号、初相角、发变接法、主/辅励磁等6按组屏图和原理图检查通信配件安装和连接正确，含网线、光纤、光电转换器及尾纤终端盒7检查电源插件和通信接口插件的可靠连接8检查GPS卫星时钟接收天线安装位置符合要求9通电后设备正常启动、GPS卫星时钟同步正常10装置性能和功能测试11与功角监测系统主站端联调测试12设备资料完成交接遗留问题无注：”表示满足要求，“”表示不满足并注明原因，“/”表示合同无此项内容运 行 单 位： 签字人： 供 货 单 位： 签字人： 组 屏 单29、 位： 签字人： 监 理 单 位： 签字人： 日 期： 二、 变电站（电厂）相量测量装置现场测试报告1. 装置测量精度测试（1） 交流模拟量精度测试（抽选1组单元）序号输入值幅值差相角差结果1120%Va120%Vb120%Vc2120%Ia120%Ib120%Ic3100%Va100%Vb100%Vc4100%Ia100%Ib100%Ic580%Va80%Vb80%Vc660%Ia60%Ib60%Ic（2） 直流模拟量精度测试（抽选1组单元）序号输入值测量值误差结果1234（3） 功率精度测试（抽选1组单元）角度U=57.74VI=1A或5A输入值测量值误差结果PQPQPQ01.2I0.8I30、0.4I301.2I0.8I0.4I601.2I0.8I0.4I901.2I0.8I0.4I1801.2I0.8I0.4I2701.2I0.8I0.4I（4） 频率精度测试序号输入值测量值误差结果12342. 装置功能测试（1） 实时监测功能当地监测的显示项目检查结果三相电压、电流、频率、有功、无功监测机组内电势功角监测三相电压基波相量、电流基波相量监测状态量信号监测模拟量信号监测GPS时钟同步信息监测（2） 实时记录功能记录项目检查结果连续100帧/秒实时记录所测信号，并按标准文件格式存储记录数据可掉电保存，并不会由于外部访问而删除记录数据具有基于离线数据管道向主站传输记录数据的能力（3） 31、告警功能检查检查项目检查结果直流电源消失装置故障通信异常GPS失步（4） GPS对时功能检查同步检查：人工修改PMU时钟，观察时间是否能够恢复正常。 正确 不正确锁星检查：去除GPS天线，再接通GPS天线，观察GPS单元是否从失步状态转为锁星状态。 正确 不正确（5） 暂态数据记录功能检查（抽选1组单元）采用继电保护测试仪，检查PMU装置的暂态数据记录功能。检查项目检查结果相电压突变量启动零序电压突变量启动相电流突变量启动零序电流突变量启动相电压越上限相电压越下限负序电压越上限零序电压越上限相电流越限越上限负序电流越限越上限零序电流越限越上限频率越上限频率越下限频率变化率越限发电机功角越上限发32、电机功角越下限3. 与功角监测系统主站联调（1） 与主站核对数据单元名称当地数据主站数据核对结果（2） 通信功能测试测试内容结果实时数据是否正确上传参考相量是否正确接收实时文件是否正确上传录波文件是否正确上传4. 测试人员签名人员： 单位： 日期： 注：”表示满足要求，“”表示不满足并注明原因，“/”表示合同无此项内容三、投运验收外部条件序号外部条件负责单位结果1屏柜就位完毕施工单位2GPS卫星时钟天线和馈线安装位置符合要求施工单位3交、直流供电电源已接入屏柜施工单位4二次回路按设计院图纸施工完毕、接线正确施工单位5机组转轴键相信号、转速信号接入PMU施工单位6机组主/辅励磁、AGC输出模拟量接入PMU施工单位7PMU屏至数据网络柜的光缆已敷设施工单位8调度数据网络柜设备已具备与调度的通信条件现场运行单位9提供发电机初相角的检测数据、交/直轴同步电抗现场运行单位10提交PMU配置信息表完整和正确（包括线路名、变比、机组转速、各变送器量程、发变接法等）设计院/供货单位11主站端具备采集数据接收条件调度部门12网络地址、端口分配已经下达调度部门遗留问题注：”表示满足要求，“”表示不满足并注明原因，“/”表示合同无此项内容运 行 单 位： 签字人： 施 工 单 位： 签字人： 供 货 单 位： 签字人： 监 理 单 位： 签字人： 日期：