Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима Москва, мая 2012 г. Андрей Николаевич Покидышев Релейная защита и автоматика энергосистем

Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима Возникновение технологии Изучение. Проверка Выпуск стандарта время Жизненный цикл технологии (упрощённая схема) Внедрение стандартных приборов. Повсеместное использование сейчас ?

Содержание стандарта I. Определения параметров (синхрофазор, частота, скорость изменения частоты) II. Набор испытаний -статические сигналы -динамические сигналы III. Базовая модель Призвана подтвердить выполнимость требований

I. Определения параметров

Соотношения между частотным составом синхрофазора и его угла Пусть синхрофазор – сумма двух гармонических колебаний и Тогда угол синхрофазора (в общем случае) представляет сумму. с частотами гармонических колебаний комбинационных частот, где. I. Определения параметров

Соотношения между частотными спектрами угла, частоты и скорости изменения частоты I. Определения параметров

II. Испытания на соответствие стандарту Вид испытания ПараметрыТребования 1. Стационарными сигналами Частота ±2Гц, напряжение %, ток %, угол ±π TVE<1%, FE<0.005Гц, RFE<0.01Гц/с - В присутствии гармоник 10% до 50-ойTVE<1%, FE< (0.005)0.025Гц, RFE<(2)6Гц/с - В присутствии внеполосной помехи 10% от 10Гц до fnom-Fs/2 и от fnom+Fs/2 до 2·fnom TVE<1,3%, FE<0.01Гц, RFE<0.1Гц/с 2. Динамическими сигналами - Синусоидально- модулированными колебаниями Фазовая и амплитудно-фазовая модуляция с частотой до Fs/5 TVE<3%, FE<(0.06)0.3Гц, RFE<(2)30Гц/с - С линейно изменяющейся частотой Частота меняется в пределах fnom±Fs/5 TVE<1%, FE<0.005Гц, RFE<0.1Гц/с - Ступенчатыми Амплитуда: ±10% или угол: ±10º. Задержка, длительность переходного процесса, перерегулирование, симметрия отклика

(симметрия отклика) (перерегулирование) (длительность переходного процесса) II. Испытания на соответствие стандарту

Точность измерения прибором параметров зависит от вида сигнала Частотные характеристики прибора в переходных полосах не покрываются испытаниями Приборы подвергаются испытаниям внеполосной помехой только в определённых частотных диапазонах Приборы класса P (для защиты) не подвергаются испытаниям внеполосной помехой Приборы класса M (для мониторинга) для темпов передачи меньше 10 Гц не подвергаются испытаниям внеполосной помехой II. Испытания на соответствие стандарту Результаты анализа требований

Точность измерения параметров зависит от режима работы ЭЭС Единство измерений достигается только для ограниченного класса сигналов Приборы класса M (для мониторинга) защищены только от помех определённых частотных диапазонов Приборы класса P (для защиты) не защищены от внеполосных помех Приборы класса М при темпах передачи менее 10Гц не защищены от внеполосных помех II. Испытания на соответствие стандарту Выводы для пользователей приборов

III. Базовая модель Базовая модель из стандарта:

Фрагмент кадра данных III. Базовая модель

Базовая модель из стандарта: Синхрофазор прямой п-ти: Re, Im НЧ- фильтр Про- реживание Формирование кадра данных НЧ- фильтр Про- реживание НЧ- фильтр Про- реживание Arctg(Im/Re)d/dt частота скорость изменения частоты угол III. Базовая модель

Свойство базовой модели из стандарта: III. Базовая модель Потеря соответствия между параметрами (синхрофазором и частотой, синхрофазором и скоростью изменения частоты): Интегрирование круговой частоты и последующее преобразование в декартово представление синхрофазор ! Двойное интегрирование изменения круговой скорости и последующее преобразование в декартово представление синхрофазор ! Причина: Нелинейная связь угла и синхрофазора

Предлагаемая базовая модель. Вариант I : III. Базовая модель

Предлагаемая базовая модель. Вариант II : III. Базовая модель

Неудовлетворительное быстродействие базовой модели III. Базовая модель

Неудовлетворительная помехоустойчивость базовой модели Спектр напряжения сигнала с внеполосной помехой АЧХ НЧ-фильтра Спектр синхрофазора после демодулятора Спектр синхрофазора после прореживания - max(TVE) III. Базовая модель

Неудовлетворительная помехоустойчивость базовой модели Спектр девиации частоты до прореживания Спектр скорости изменения частоты до прореживания Спектр прореженной девиации частоты Спектр прореженной скорости изменения частоты - max(FE) - max(RFE) III. Базовая модель

Стандарт C не обеспечивает единство измерений синхронизированных векторных параметров электрического режима Использование приборов, изготовленных в соответствии с этим стандартом, требует глубокого понимания их особенностей Разработчики приборов, удовлетворяющих этому стандарту, должны снабжать свои приборы документацией, восполняющей пробелы стандарта Выводы

Спасибо за внимание. Вопросы? ООО «Парма», Санкт-Петербург, Тел.: +7 (812) , +7 (911) Эл. почта: Андрей Николаевич Покидышев Москва, мая 2012 г. Релейная защита и автоматика энергосистем