应用范围
随着电力电子技术的广泛应用,电力系统谐波污染日益严重,已成为影响电能质量的公害,对电力系统的安全、经济运行造成极大的影响。对电网中的谐波含量进行实时测量,确切掌握电网中谐波的实际状况,对于防止谐波危害,维护电网的安全运行是十分必要的。为加强电力系统调度中心对电力系统的动态稳定监测和谐波监测分析能力,在重要的变电站、发电厂、光伏电站、风电厂稳定问题较为突出的电源点等安装宽频测量装置,为电力系统实时动态监测系统构建基波相量、谐波相量分布、谐波传导路径等功能提供数据支撑,通过调度中心分析中心站实现对电力系统动态过程的基波、谐波的监测和分析。该系统将成为电力系统调度中心的动态实时数据平台的主要数据源,并逐步与EMS 系统及安全自动控制系统相结合,以加强对电力系统动态安全稳定的监控。
PXS1000 型宽频测量装置利用高精度同步时钟信号和高速 DSP 数字信号处理技术,实时、精确地测量出全电网各节点电压相量、电流相量、谐波相量、间谐波相量、功率、频率、频率变化率、开关量状态等电气特征数据,并在线实时监测电网低频振荡、次同步振荡等异常运行状态,为全系 统电网广域监测、变电站自动化测控、稳定控制、自适应继电保护等功能提供必要的原始数据和实现手段。
功能配置
宽频测量装置PXS1000用于准确计算各节点电压相量、电流相量、谐波相量、间谐波相量、功率、频率、频率变化率、开关量状态等电气量,并实时监测电网低频振荡、次同步振荡等异常运行状态。宽频测量处理单元PXS1000用于汇总、记录各宽频测量装置的数据,从而完成对宽频测量主站数据的转发等功能。
由于宽频测量装置对时钟极其依赖,故在没有部署全站统一对时系统的现场或者是已有对时系 统的对时参数不能满足宽频测量装置对时需求的现场,需要配置专门的同步时钟装置。

| 序号 | 子 型 号 | 功能 | 适用场合 |
| 1 | PXS-1000 | 应用于变电站,采集母 线、线路、主变等电气 设备电压、电流等电气 量及开关量。 | 单台装置最大可采集48路模拟量和16路开关量,其模拟量输入的典型配置如下: 采集8段线路电压、8回线路电流; |
| 2 | PXS-1000G | 应用于调相机、发电机等电气 量及开关量。 | 单台装置最大可采集48路模拟量和16路开关量,其模拟量输入的典型配置如下: 采集1路机端电压、电流,采集36路直流模拟量。 |
产品特点
采用高性能的多核异构硬件设计平台;
16 位同步 A/D 高速高精度采样,动态相量快速软件算法,测量精度高;
装置采用整体面板、全封闭机箱,强弱电严格分开,同时在软件设计上采取相应的抗干扰措施, 装置的抗干扰能力大大提高;
改进的快速傅里叶变换算法实现全频段数据频谱分析,测量谐波相量、间谐波相量数据;
具备低频振荡、次同步振荡实时在线监测功能,监测结果实时传送至监控后台及调度中心;
完善的对时和守时功能,支持 IRIG-B 码,采用高精度温补晶振,支持长时间高精度守时;
支持4个百兆电口;
支持 PMU 与 PDC 双网双链路冗余组网配置,通信可靠性高;
支持智能变电站被守时装置的同步时钟状态监测功能;
支持动态录波数据、连续录波数据、暂态录波数据长时间冗余存储,为电网的各种高级应用功 能提供全景详实数据;
完善的装置自检策略,支持设备自身的状态监测;
基于安全可靠的嵌入式实时操作系统设计,系统运行稳定可靠。
技术参数
| 装置采样率(模拟量输入) | 12800Hz | ||
| 装置采样通道 | 组态配置,48通道 | ||
| 电压幅值测量误差 | ≤0.2% | ||
| 电流幅值测量误差 | ≤0.2% | ||
| 电压相角测量误差极限 | 0.1Un≤U<0.5Un | 0.5Un≤U<1.2Un | 1.2Un≤U<2Un |
| 0.5 度 | 0.2 度 | 0.5 度 | |
| 电流相角测量误差 | 0.1In≤I<0.2In | 0.2In≤I<0.5In | 0.5In≤I<2In |
| 1 度 | 0.5 度 | 0.5 度 | |
| 频率测量误差 | ≤0.002Hz | ||
| 有功及无功功率测量误差 | ≤0.5% | ||
| 对时同步精度 | ≤1us | ||
| SOE 分辨率 | ≤1ms | ||
| 谐波测量次数 | 50 次 | ||
| 间谐波测量 | ≥20 个 | ||
| 电源消失信号输出 | 具有 | ||
| 动态录波数据记录(天) | 14 天,每分钟 1 条记录 | ||
| 连续录波数据记录(天) | 3 天,每分钟 1 条记录 | ||
| 暂态录波数据记录(条) | 1000 条 | ||
对时参数
| IRIG-B 电口/RS-485 (EIA) | 支持 |
| IRIG-B 光口 | 支持 |
| IRIG-B 码校验 | 奇校验/偶校验 |
| 对时精度 | 优于 1μs |
| 守时精度 | 1 小时优于 10μs |
| 闰秒 | 支持 |
装置电源
| 额定电压 | 双回 110V- 220V 交直流宽幅电源 |
| 输入范围 | 80%~120% |
| 纹波 | 按 GB/T17626.17-2005( IEC61000-4-17:2002),最大为直流电压值的 15% |
| 电压跌落及直流中断 | 按 GB/T7261-2008 中 10.4 的规定,直流电源中断 500ms、电压缓 升缓降符合标准验收准则。跌落 60%可保证 500ms 装置不会重启 |
| 静态功耗 | <20W |
动作时功耗 | <30W |
开关量输入
| 额定电压 | 110VDC | 220VDC |
| 动作电压 | 77VDC | 154VDC |
| 返回电压 | 60.5VDC | 121VDC |
| 最大允许电压 | 150VDC | 300VDC |
| 耐压水平 | 2kVAC | |
开关量输出
| 输出接点分类 | 跳闸 | 中央信号 | 事件记录 | 控制 |
| 输出形式 | 干接点 | |||
| 最大工作电压 | 250VAC/DC | 250VAC/DC | 250VAC/DC | 250VAC/DC |
| 开触点耐压 | >1000VAC rms | |||
| 接通电流 | 8A | 8A | 5A | 8A |
| 过载能力 (200ms) | 50A | |||
| 动作时间 (典型/最大) | 5ms/10ms | 10ms/15ms | 5ms/10ms | 10ms/15ms |
| 返回时间 (典型/最大) | 8ms/10ms | 8ms/10ms | 8ms/10ms | 8ms/10ms |
| 接点抖动时间 | <1ms | <1ms | <1ms | <1ms |
| 断弧能力 (at 250Vdc) | 0.4A 纯阻性 | 0.4A 纯阻性 | 0.2A 纯阻性 | 0.4A 纯阻性 |
| 0.2A 阻抗性 | 0.2A 阻抗性 | 0.05A 阻抗性 | 0.2A 阻抗性 | |
| (L/R=40ms) | (L/R=40ms) | (L/R=40ms) | (L/R=40ms) | |
| 带载机械寿命 | 100,000 次 | 100,000 次 | 100,000 次 | 100,000 次 |
| 空载机械寿命 | 10,000,000 次 | 10,000,000 次 | 10,000,000 次 | 10,000,000 次 |
机械结构
| 机械尺寸 (宽×高×深) | 482.6mm×177mm×291mm (4U 高/19 英寸宽标准机箱) |
| 安装方式 | 嵌入式安装 |
| 开孔尺寸 (宽×高) | 450mm×179mm, M6 螺丝 |
| 颜色 | 银灰 |
| 机箱材料 | 铝合金 |
| 接线端子位置 | 装置背面 |
| 重量 | 大约 15kg |
| 防护等级:按 GB 4208-2008 外壳防护等级(IP 代码)(IEC60529:1989) | |
| 前面板 | IP40 |
| 装置侧面 | IP51 |
| 后面板 | IP20 确保具有电击防护功能 |
| 上下底板 | IP40 |
环境条件参数
| 遵循标准 | GB/T 14047-1993(IEC 60255-6:1988)、GB/T 15145-2001 |
| 工作温度范围 | -25°C~+55°C |
| 贮存运输温度范围 | -40°C~+70°C |
| 正常工作相对湿度 | 5%~95%, 设备内部既不凝露,也不结冰 |
| 大气压力 | 70kPa~106kPa |
| 海拔 | <3000 米 |
通信端口
| 通信端口 (与 SCADA/PDC/WAMS) | |||
| 以太网 | 电介质 | 端口个数 | 4 |
| 接口形式 | RJ-45 | ||
| 传输速率 | 100Mbps | ||
| 传输标准 | 100Base-TX | ||
| 传输距离 | <100m | ||
| 通信规约 | Q/GDW 131-2006 GB/T 26865.2-2011 IEEE C37.118.2-2011 IEC 61850 IEC 60870-5-103 | ||
| 调试端口 (通过辅助软件与 PC) | |||
| 以太网电口 | 端口个数 | 1 | |
| 接口形式 | RJ-45 | ||
| 传输速率 | 100Mbps | ||
| 对时端口(同时支持电口和光口) | |||
IRIG-B 电口/RS-485 (EIA) | 端口个数 | 1 | |
| 传输距离 | <500m | ||
| 最大负载容量 | 32 | ||
| 对时标准 | IRIG-B(DC) | ||
| IRIG-B 光口 | 接口形式 | ST | |
| 传输距离 | <1000m | ||
| 光纤类型 | 多模光纤 | ||
| 中心波长 | 1310nm | ||
| 光纤尺寸 | 62.5/125μm (芯径/外径) | ||
| 对时标准 | IRIG-B(DC) | ||
引用标准
1. IEC 60870-5-103远动设备及系统传输规约保护通信配套标准
2. GB/T 13729-2002远动终端通用技术条件
3. GB/T 6162-85静态继电器和保护装置的电气干扰试验
4. IEC 61000-4-2静电放电抗扰度试验
5. IEC 61000-4-3辐射电磁场抗扰度试验
6. IEC 61000-4-4快速瞬变电脉冲群抗扰度试验
7. IEC 61000-4-5冲击(浪涌)抗扰度试验
8. IEC 61000-4-6电磁场感应的传导骚扰抗扰度试验
9. IEC 61000-4-8工频磁场的抗扰度试验
10. IEC 61000-4-9脉冲磁场的抗扰度试验
11. IEC 61000-4-10 阻尼振荡磁场的抗扰度试验
12. IEC 61000-4-12 振荡波(包括阻尼振荡波和振铃波)抗扰度试验
13. Q/DZ 431.1-1998变电站综合自动化系统(监控部分)
14. GB/T14549-93电能质量:公用电网谐波
15. GB/T 7261-2000继电器及装置基本试验方法
16. GB/T 11287-2000电气继电器 第 21 部分:度量继电器和保护装置的振动、冲击、碰 撞和地震试验
17. GB/T 14285-1993继电保护和安全自动装置技术规程
18. GB/T 14537-1993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验(IEC60255-21-2:1998)
19. GB/T 14598.9-10电气继电器
20. GB/T 14598.13-14 度量继电器和保护装置的电气干扰试验
21. GB/T 16836-1997度量继电器和保护装置安全设计的一般要求。
22. GB/T 17626.5-1999电磁兼容试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验
23. GB/T 17626.6-1998电磁兼容试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度
24. DL/T 478-2001静态继电保护及安全自动装置通用技术条件
25. DL/T 720-2000电力系统继电保护柜、屏通用技术条件
26. DL/T 5147-2001电力系统安全自动装置设计技术规定
27. DL/T 5136-2001火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程
28. DL/T280-2012电力系统同步宽频测量装置通用技术条件
29. GB/T 14549-93电能质量 公用电网谐波
30. GB/T 24337-2009电能质量 公用电网间谐波
31. Q/GDW 10131-2017 电力系统实时动态监测系统技术规范
32. GB/T 26865.2-2011 电力系统实施动态监测系统 第 2 部分:数据传输协议
33. IEEE Std C37.118.1-2011电力系统同步相量测量标准
34. IEEE Std C37.118.2-2011电力系统同步相量数据传输标准
35. ANSI/IEEE C37.111-1991电力系统暂态数据交换通用格式






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