发电厂功角测量装置更新改造

中图分类号：TIA13+.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）06-0051-01

2011年，特高压示范工程顺利落点河南，我省投入运行的PMU装置保证了电网安全稳定运行，扎实提高了电网调度技术支持系统的技术支持水平，为特高压大负荷试验记录了丰富数据，为大电网、大电源、特高压输电运行分析积累了宝贵的经验。但是，纵观目前各变电站，电UPMU装置运行状况却不容乐观。首先，运行维护结构不健全，PMU装置维护职责不明确；软、硬件老化，部分PMU装置需要升级改造；其次，重视程度不够，厂站维护人员缺乏对PMu装置的认识。

为贯彻落实电监会《两个细则》中“关于并网机组参与一次调频、励磁系统及PSS的考核及管理办法”，河南省调基于省调WAMS系统构建了并网机组涉网技术在线监测系统，接收电厂端PMU装置上传信号对并网机组一次调频投退状态和动作情况、励磁系统（含PSS）的运行状态进行在线监测，实现对机组一次调频和励磁系统动作性能进行分析评价。省调要求如下：

一、信息接入要求

1.动态监测量接入要求

1.1 满足PMU布点要求的电厂母线及所有线路的三相电压、所有主变及线路的三相电流；

1.2 发电机励磁系统（含PSS）的励磁电压、励磁电流、励磁机励磁电压、励磁机励磁电流（三机系统）、发电机机端电压、发电机定子电流和转速（或键相）信号、AVR自动/手动状态量信号、Pss投入/退出状态量信号；

1.3 35千伏风机汇集线、无功补偿装置的三相电流；

1.4 发电机一次调频信息

（1）一次调频投入/退出状态量信号（有投入/退出压板的，含软压板、控制字）、一次调频动作/复归状态量信号；

（2）机组转速、机组实发功率、调节级压力、一次调频修正前负荷指令、一次调频修正后负荷指令；水电机组：电网频率/机组频率、机组实发功率、导叶开度（接力器行程）；

1.5 遥测遥信数据采集和上传要求：

（1）开关量采集和上送均带时标，分辨率≤1ms。

（2）实时遥测量均以4-20mA信号输入到PMU装置中，采样精度为0.2级，变送器输出时延小于20ms。

2.实时监测功能要求

2.1 能同步测量安装点的三相电压和三相电流，计算三相基波电压相量、三相基波电流相量、正序基波电压相量、正序基波电流相量、频率和频率变化率；

2.2 能计算所接入装置线路、主变、机组的有功功率、无功功率；

2.3 能采集接入装置的开关量状态信息；

2.4 能对时钟同步状态、扰动、装置运行状态等在动态数据中进行标识。

2.5 当电力系统发生下列事件时装置应能建立事件标识：

（1）频率越限；

（2）频率变化率越限；

（3）幅值越上限，包括正序电压、正序电流、负序电压、负序电流、零序电压、零序电流、相电压、相电流越上限等；

（4）幅值越下限，包括正序电压、相电压越下限等；

（5）线性组合，包括线路功率振荡等；

（6）同步时钟信号丢失、异常以及同步时钟信号恢复正常时。

3.动态数据记录功能要求

3.1 能连续记录所测电压电流基波正序相量、三相电压基波相量、三相电流基波相量、频率、频率变化率、有功功率、无功功率以及开关量状态信号等信息。

3.2 当装置监测到电网扰动时，装置能结合时标建立事件标识，并向主站发送告警信息。

3.3 记录的动态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记录数据；不应提供人工删除和修改记录数据的功能。

3.4 当装置工作电源消失时，应能将停电时刻前所记录的动态数据完整存储。

4.暂态数据记录功能要求

4.1 当装置监测到电网扰动时，装置能启动暂态数据记录功能，记录扰动过程中各模拟量通道采样点值以及开关量状态等信息。

4.2 记录的暂态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记录数据；不应提供人工删除和修改记录数据的功能。

4.3 当装置工作电源消失时，应能将停电时刻前2S，停电时刻后3sE斤记录暂态数据完整存储。

5.通信功能

5.1 向主站实时传送动态数据、装置的状态信息；

5.2 向当地厂站监控系统传送装置的状态信息；

5.3 接收并响应主站下发的命令、参数、参考点相量等；

5.4 接收并响应主站的动态记录数据和暂态记录数据的召唤命令；

5.5 与各主站的通信应不相互干扰。

5.6 装置的网络方式接入调度数据网具备双平面设备远传功能

结合我厂实际情况，我厂两台机组所采集PMU信号情况：发电机电压，发电机电流，有功功率，机组频率，发电机励磁电流，机组转速。我厂未采集信号为：调节级压力，一次调频修正前负荷指令信号，一次调频修正后负荷指令信号，一次调频投退，一次调频动作，AVR自动/手动信号，汽门开度。分别为模拟量：调节级压力，一次调频修正前负荷指令信号，一次调频修正后负荷指令信号，汽门开度。开关量：一次调频投退，一次调频动作，AVR自动/手动信号。

现改造如下：将功角柜内增加两个采集模块，分别为模拟采集模块和开关量采集模块，以便新增加量接入装置内。将模拟量由热IDEH取4-20mA量，接至功角柜模拟量端子，将开关量由热IDEH取24V量接至功角柜开关量端子。在接开关量的时候遇到了一个问题，由于功角柜装置内开关量带电，正极90V，负极110V，当我们将热工的开关量接入时，直流系统报警直流接地，所以，我们考虑用干接点来代替。此时需要增加继电器，将开点接入装置，由热工来的24V电接入继电器电源，继电器动作闭合，取消24V电后继电器打开，正好满足装置要求。

通过这次改造，有效提高了我VPMU装置上传信息的稳定性和可靠性，必定会为我厂机组信息管理，生产运行评估，最优发电计划和安全生产等方面做出重大的贡献。