Технология измерения синхронизированных векторных...

22
Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима Москва, 29-31 мая 2012 г. Андрей Николаевич Покидышев Релейная защита и автоматика энергосистем

Upload: maili

Post on 01-Feb-2016

81 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Релейная защита и автоматика энергосистем. Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима. Андрей Николаевич Покидышев. Москва, 29-31 мая 2012 г. Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

Технология измерения синхронизированных векторных

параметров электрического режима

Москва, 29-31 мая 2012 г.

Андрей Николаевич Покидышев

Релейная защита и автоматика энергосистем

Page 2: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

Возникновениетехнологии

Изучение.Проверка

Выпускстандарта

время

Жизненный цикл технологии (упрощённая схема)

Внедрениестандартных

приборов.Повсеместноеиспользование

сейчас ?

Page 3: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима
Page 4: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

Содержание стандарта

I. Определения параметров(синхрофазор, частота, скорость изменения частоты)

II. Набор испытаний- статические сигналы- динамические сигналы

III. Базовая модельПризвана подтвердить выполнимость требований

Page 5: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

I. Определения параметров

Page 6: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

1 2n f m f

Соотношения между частотным составом синхрофазора и его угла

1f 2f

,n m Z

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

Page 7: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

Соотношения между частотными спектрами угла, частоты и скорости изменения частоты

I. Определения параметров

Page 8: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

II. Испытания на соответствие стандартуВид испытания Параметры Требования1. Стационарными сигналами

Частота ±2Гц, напряжение 10-120%, ток 10-200%, угол ±π

TVE<1%, FE<0.005Гц, RFE<0.01Гц/с

- В присутствии гармоник

10% до 50-ой TVE<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

Page 9: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

(симметрия отклика)

(перерегулирование)

(длительность переходного процесса)

II. Испытания на соответствие стандарту

Page 10: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

• 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

Page 11: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

• 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

Page 12: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

III. Базовая модель

Базовая модель из стандарта:

Page 13: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

Фрагмент кадра данных

III. Базовая модель

Page 14: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

Базовая модель из стандарта:

Синхрофазорпрямой п-ти:

Re, Im

НЧ-фильтр

Про-реживание

Форм

ировани

е кадра д

анных

НЧ-фильтр

Про-реживание

НЧ-фильтр

Про-реживание

Arctg(Im/Re) d/dt

d/dt

частота

скорость изменения частоты

угол

III. Базовая модель

Page 15: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

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

Page 16: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

Предлагаемая базовая модель. Вариант I :

III. Базовая модель

Page 17: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

Предлагаемая базовая модель. Вариант II :

III. Базовая модель

Page 18: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

Неудовлетворительное быстродействие базовой модели

III. Базовая модель

Page 19: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

Неудовлетворительная помехоустойчивость базовой модели

Спектр напряжения сигнала с внеполосной помехой

АЧХ НЧ-фильтра

Спектр синхрофазора после демодулятора

Спектр синхрофазорапосле прореживания

- max(TVE)

III. Базовая модель

Page 20: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

Неудовлетворительная помехоустойчивость базовой модели

Спектр девиации частоты до прореживания

Спектр скорости изменения частоты до прореживания

Спектр прореженнойдевиации частоты

Спектр прореженнойскорости изменениячастоты

- max(FE)

- max(RFE)

III. Базовая модель

Page 21: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

• Стандарт C37.118-2011 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

Page 22: Технология измерения синхронизированных векторных параметров электрического режима

Спасибо за внимание. Вопросы?

ООО «Парма», Санкт-Петербург,Тел.: +7 (812) 346-86-10, +7 (911) 97-415-97

Эл. почта: [email protected]

Андрей Николаевич Покидышев

Москва, 29-31 мая 2012 г.

Релейная защита и автоматика энергосистем