[实用新型]一种适用于配电网参数量测的PMU装置

说明书

本实用新型公开了一种适用于配电网参数量测的PMU装置，所述装置包括：数据采集单元，用于对配电网的电压及电流的基波相量值和功率值、电网频率进行采集，并将数据传递至数据处理单元；数据处理单元，用于接收并预处理数据，估计同步相量的值并对估计结果进行误差校正；通信单元，采用无线模块和光纤通信接口配合。该装置满足在谐波和简谐波干扰下同步相量量测的精度，具备成本低、可靠性高、易组网的特点。

技术领域

本实用新型涉及电力系统领域，尤其涉及一种适用于配电网参数量测的PMU装置。

背景技术

从同步相量测量技术的发展进程看，基于全网络GPS硬件的时钟同步技术及基于以太网的数据传输技术在输电网同步相量测量已经有了非常成熟的应用，近些年为了节约成本而采用的基于以太网IEEE1588时钟同步技术也有了一定发展和应用。但是配电网与输电网在网络结构、结构稳定性、三相平衡及负荷状况等方面有着很大的不同。如在网络结构特点上，配电网相比于输电网虽然有着节点众多的问题，但是配电网各节点呈区域性集中的特性，不同于输电网中节点之间的长距离分布；同时配电网网络拓扑又有着多变性的特点。这就导致无论是全网GPS硬件同步还是以太网同步相量测量技术均不适宜于配电网中的应用。其次，测量系统的以太网组网技术和装置的电能供应经常会出现受安装环境所限而不易实现的问题。

实用新型内容

为了解决同步相量量测技术在配电网中的应用，本实用新型提供了一种适用于配电网量测的PMU装置，能够满足配电网对同步相量量测装置的需求。该装置借助于BD(北斗)/GPS双系统时间基准和硬件时钟振荡源优化配置，可以做到配电网不同量测位置同步授时，并能在失去时钟源一段时间的情况下满足测量要求的守时精度。考虑到以太网组网技术受安装环境所限而不易实现的问题，该装置采用无线组网方式，解决配电网使用中通信问题，同时预留光纤通信接口，提升装置通信灵活性。该装置满足在谐波和简谐波干扰下同步相量量测的精度，具备成本底、可靠性高、易组网的特点，详见下文描述：

一种适用于配电网参数量测的PMU装置，所述装置包括：

数据采集单元，用于对配电网的电压及电流的基波相量值和功率值、电网频率进行采集，并将数据传递至数据处理单元；

数据处理单元，用于接收并预处理数据，估计同步相量的值并对估计结果进行误差校正；

通信单元，采用无线模块和光纤通信接口配合；

其中，

所述数据采集单元包括：电流互感器、电压互感器、程控放大电路、滤波模块和AD模块，

交流电流信号经电流互感器采样后输入至程控放大电路中，经滤波模块后将处理后的交流电流信号传递到AD模块采样端；

交流电压信号经电压互感器采样，经滤波模块后将处理后的交流电压信号传递到AD 模块采样端。

其中，所述数据采集单元还包括：校正模块，所述校正模块用于对电流互感器和电压互感器前后信号的相位进行校正。

所述数据处理单元在时间层接收同步时间信号，产生所述数据采集单元和所述通信单元的时钟信号；

所述数据处理单元在存储层，将量测数据实时存储。

具体实现时，所述装置的外壳由铝壳体组成，尺寸为30cm×30cm×12cm。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是：

1、本实用新型采用FPGA+DSP结构，能够解决配电网中谐波和简谐波干扰下同步相量参数高精度估计，极大降低参数估计的时延。

2、本实用新型采用无线通信和光纤通信结合结构，能够解决在复杂配电网环境下灵活组网，及有限环境下同步相量量测装置的同步对时，实现同步相量参数的高可靠性传递。