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DL/T 1405.3-2018

基本信息

标准号: DL/T 1405.3-2018

中文名称:智能变电站的同步相量测量装置 第3部分:检测规范

标准类别:电力行业标准(DL)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 智能 变电站 同步 测量 装置 检测 规范

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标准简介

DL/T 1405.3-2018.Synchrophasor measurement unit for smart substation-Part 3: Test specifications.
1范围
DL/T 1405.3规定了智能变电站SV (采样值)采样的同步相量测量装置的检测条件、检测用设备、检验与检测及检测规则。
DL/T 1405.3适用于智能变电站SV采样的同步相量测量装置(以下简称装置)在进行型式试验时应遵循的通用基本方法,并可作为工厂验收试验和现场试验的依据。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2423.1电工电子产 品环境试验第2 部分:试验方法试验 A:低温
GB/T 2423.2电工电子产 品环境试验第2 部分:试验方法试验B:高温
GB/T 4208外壳防护等级(IP 代码)
GB/T 17626.2电磁兼容试验和测量技术 静电放电抗扰度试验
GB/T 17626.3电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验
GB/T 17626.4电磁兼容试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T 17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验
3术语和定义
GB/T 26862-2011、 DL/T 280-2012 和DL/T 1405.1-2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1同步相量测量单元phasor measurement unit; PMU
用于进行同步相量的测量、记录和传输的单元。智能变电站的同步相量测量单元的模拟量输入来自合并单元的SV报文,开关量输入来自智能终端或其他间隔层设备的GOOSE报文。

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标准内容

ICS29.240.01
备案号:68964-2019
中华人民共和国电力行业标准
DL/T1405.3—2018
智能变电站的同步相量测量装置第3部分:检测规范
Synchrophasormeasurementunitfor smart substation-Part3:Testspecifications
2018-12-25发布
国家能源局
2019-05-01实施
规范性引用文件
3术语和定义
4缩略语
检测条件…
检测用设备
检验与检测
检测规则
附录A(资料性附录)次同步振荡监测功能检测附录B(资料性附录)时间同步监测功能检测·....
DL/T1405.3—2018
DL/T1405.3—2018
本标准主要定义了智能变电站的同步相量测量装置的技术要求和检验要求,分为以下三个部分:一第1部分:通信接口规范
—第2部分:技术规范:
一第3部分:检测规范。
本部分是本标准的第3部分。
本部分与下列标准密切相关:
GB/T26862—2011电力系统同步相量测量装置检测规范GB/T26865.2一2011电力系统实时动态监测系统第2部分:数据传输协议本部分按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。本部分由中国电力企业联合会标准化中心提出。本部分由全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会(SAC/TC82)归口。本部分起草单位:中国电力科学研究院有限公司、中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司、国网电力科学研究院有限公司、国家电力调度控制中心、华北电力大学、南方电网电力调度控制中心、国电南京自动化股份有限公司、南京南瑞继保电气有限公司、北京四方继保自动化股份有限公司、南京南瑞集团公司国电南瑞科技股份有限公司、国网吉林省电力有限公司、国网浙江省电力有限公司、国网安徽省电力有限公司、国网江苏省电力有限公司电力科学研究院、国网湖北省电力有限公司电力科学研究院、国网江西省电力有限公司电力科学研究院、长园深瑞继保自动化有限公司、江苏金智科技股份有限公司、南京悠阔电气科技有限公司、北京博电新力电气股份有限公司、北京长城金点光迅科技股份有限公司。
本部分主要起草人:李劲松、张道农、于跃海、王永福、毕天、李金、黄鑫、杨文平、温富光、王亮、时伯年、许勇、侯明国、李立新、李强、刘灏、杨松、杜奇伟、黄少雄、姚楠、张小易、舒欣、裴茂林、彭志强、陈玉林、陈洪才、吴杰、邢晓刚、袁明军、房树超、赵铭洋、朱晓鹏、李国法。
本部分为首次发布。
本部分在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二条一号,100761)。
1范围
DL/T1405.3—2018
智能变电站的同步相量测量装置第3部分:检测规范本部分规定了智能变电站SV(采样值)采样的同步相量测量装置的检测条件、检测用设备、检验与检测及检测规则。
本部分适用于智能变电站SV采样的同步相量测量装置(以下简称装置)在进行型式试验时应遵循的通用基本方法,并可作为工厂验收试验和现场试验的依据。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温GB/T4208外壳防护等级(IP代码)GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验
GB/T17626.3
电磁兼容
试验和测量技术
射频电磁场辐射抗扰度试验
电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.4
GB/T17626.5
GB/T17626.6
电磁兼容
电磁兼容
GB/T17626.8
电磁兼容
GB/T17626.9
试验和测量技术
浪涌(冲击)抗扰度试验
试验和测量技术身
射频场感应的传导扰抗扰度试验试验和测量技术
工频磁场抗扰度试验
脉冲磁场抗扰度试验
试验和测量技术月
电磁兼容
GB/T17626.10
GB/T17626.12
GB/T17626.29
的抗扰度试验
电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验电磁兼容试验与测量技术振荡波抗扰度试验电磁兼容
试验和测量技术
直流电源输入端口电压暂降、短时中断和电压变化GB/T19520.12电子设备机械结构482.6mm(19in)系列机械结构尺寸第3-101部分:插箱及其插件GB/T22386电力系统暂态数据交换通用格式GB/T26862一2011电力系统同步相量测量装置检测规范GB/T26865.2一2011电力系统实时动态监测系统第2部分:数据传输协议DL/T2802012电力系统同步相量测量装置通用技术条件DL/T860(所有部分)电气自动化通信网络的系统DL/T1405.1-一2015智能变电站的同步相量测量装置第1部分:通信接口规范3术语和定义
GB/T26862—2011、DL/T280—2012和DL/T1405.1—2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
同步相量测量单元phasormeasurementunit;PMU用于进行同步相量的测量、记录和传输的单元。智能变电站的同步相量测量单元的模拟量输入来1
DL/T1405.3—2018
自合并单元的SV报文,开关量输入来自智能终端或其他间隔层设备的GOOSE报文。3.2
器substationphasordataconcentrator:SPDC变电站相量数据集中器
用于变电站同步相量测量数据接收和转发的通信单元。能够同时接收多个同步相量测量单元的数据,并能实时向多个通道转发测量数据,简称数据集中器。4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
IDCODE
5检测条件
5.1试验的大气条件
configurationframe1
configuration frame2
identitycode
samplevalues identitycode
totalharmonicdistortion
试验的大气条件如下:
a)环境温度:+15℃~+35℃;
b)相对湿度:45%~75%:
c)大气压力:86kPa~106kPa。
5.2标准检测条件
配置顿1
配置顿2
身份识别码
采样值识别码
总谐波畸变率
检验装置功能与性能时,除检测项目中提出特殊检验的参量,其他检测条件按照如下标准检测条件设置:
a)交流电压幅值:额定相电压U,=57.74V;b)交流电流幅值:额定电流I.=1A或5A;c)基波频率:额定频率fo=50.0Hz;d)传输频率:装置向主站传输实时动态数据的频率Fs一50Hz、100Hz;e)交流电压、电流同步相角:在一180°~180°之间任意初始相位,同步相角固定;f)谐波含量:总谐波畸变率(THD)小于0.2%:g)三相对称信号:正序相位互差120°。5.3影响量的参比条件和改变量计算检验装置功能与性能时,误差改变量依据5.1和5.2确定可能产生影响的参比条件。试验适用于单个参比值引起的误差改变量,按照公式(1)计算以等级指数百分数表示的误差改变量。误差改变量=激励影响时误差一标准条件时误差标准条件时允许误差
5.4误差计算
检验装置功能与性能时,误差的计算条件宜采用如下方法:从检测信号稳定输出后至少1s起始至检测信号结束前至少1s终止为有效误差计算时间。一个有效的检测信号周期(如10s或一个调制检测周期)中可获得所有测量点的误差值的最大值作为误差计算结果。2
DL/T1405.3—2018
本标准中,依据DL/T2802012中4.4.8.1的规定,幅值测量误差按照公式(2)计算,其中相电压幅值的基准值为70V,电流幅值的基准值为1.2A或6A。幅值测量量一实际幅值
幅值测量误差三
幅值基准值
依据DL/T2802012中4.4.8.3的规定,功率测量误差按照公式(3)计算,其中功率的基准值为3倍的电压基准值乘以电流基准值。功率测量量一实际功率值
功率测量误差=
功率基准值
相角、频率和频率变化率的测量误差按照公式(4)计算。测量误差=测量量一实际值
6检测用设备
6.1标准时间源
检测采用的标准时间源应满足以下要求:a)检测工作使用的时间源,应经国家授权机构量值传递并标定准确度:(3)
b)标准时间源相对UTC时间的时间准确度应不大于被测装置标称的时间准确度的四分之一,应具有IRIG-B(DC)码及秒脉冲输出。6.2数字信号发生器
数字信号发生器应满足如下要求:a)支持接收和发送符合DL/T860.92的采样值报文:b)支持接收和发送符合DL/T860.72标准的GOOSE报文。6.3网络交换机
检测采用的网络交换机应满足以下要求:a)至少具有6个以上的100Mbit/s网口;b)时标误差优于0.1μs,时标处理容量优于400组/s。6.4网络检测仪
检测采用的网络检测仪应满足以下要求:a)至少具有24个以上的100Mbit/s网口;b)能够产生可控流量的单播/组播/广播流量。6.5网络损伤检测仪
检测采用的网络损伤检测仪应满足以下要求:a)具有2个以上100Mbit/s网口:b)可产生变化的数据包延迟;
c)可产生错误数据包。
检验与检测
结构和外观检测
装置结构和外观检测要求及检测方法如下:3
DL/T1405.32018
a)检测要求:检测机箱尺寸、安全标志、铭牌标志、接地点标识等是否满足GB/T19520.12所规定的要求。
b)检测方法:通过目测、直尺等工具观察和测量机箱尺寸、安全标志、铭牌标志、接地点标识等。
7.2人机接口功能检测
装置人机接口功能检测要求及检测方法如下:检测要求:
1)应显示电压、电流、频率、功率、越限告警、运行状态等信息:2)应支持本地对装置进行参数配置和定值整定;3)应支持远方参数配置。
b)检测方法:
1)装置上电后,通过装置面板查看电压、电流、频率、功率、越限告警、运行状态等信息;2)通过装置面板进行参数配置和定值整定操作,查看操作的正确性;3)通过远方进行参数配置,查看操作的正确性。7.3运行状态和异常告警检测
装置运行状态和异常告警检测要求及检测方法如下:a)检测要求:
1)装置上电后应能上送装置信息,主要包括装置参数、装置温度、装置信息、硬件及程序版本信息和程序校验码等运行状态信息;2)应具有装置异常报警功能,电源消失、装置故障、通信异常、时钟同步信号异常、SV报文和GOOSE报文异常时应发出告警信号;3)应具有告警输出接点:
4)可向当地监控系统发送装置运行状态和异常告警信息。b)检测方法:
1)装置上电后,通过监控主机或是模拟监控主机查看装置运行状态:2)通过模拟异常告警状态使装置产生相应异常告警,通过监控或是模拟监控查看异常告警信息;
3)查看是否具有告警输出接点。7.4装置功耗检测
装置功耗检测要求及检测方法如下:a)检测要求:装置电源最大功耗应不大于厂家提供的参数。b)检测方法:使用伏安法测量装置电源回路功耗。7.5光功率检测
装置各种类型光接口的输出光功率检测要求及检测方法如下:a)检测要求:
1)光波长1310nm光接口应满足光发送功率一20dBm~一14dBm;2)光波长850nm光接口应满足光发送功率一19dBm~一10dBm(百兆口)或一9.5dBm~一3dBm(千兆口);
3)100Mbit/s的光以太网接口(光波长1310nm,多模)的接收灵敏度应满足:一31dBm~4
-14dBm
DL/T1405.3—2018
4)1000Mbit/s的光以太网接口(光波长850nm,多模)的接收灵敏度应满足:一17dBm~-3dBm。
b)检测方法:
1)使用光功率计,接到被测装置任一光口输出端进行测量;2)将光功率计设置到相应波长档位,调整光衰减器,使装置处于丢顿和正常通信的临界状态,记录光功率计读数。
6数据记录功能检测
7.6.1动态数据记录功能检测
装置的动态数据记录功能检测要求及检测方法如下:a)检测要求:动态数据应能准确可靠地进行本地储存,装置运行5min后应能正确记录动态数据,存储时间应不少于14d。
b)检测方法:装置上电运行5min后,比较相同时间装置记录的数据与往主站传送的数据的一致性,并检查存储时间是否满足14d要求。7.6.2数据安全性检测
装置数据安全性检测要求及检测方法如下:a)检测要求:
1)不应因直流电源中断、快速或缓慢波动及跌落丢失已记录的动态数据:2)不应因外部访问而删除动态记录数据:3)不提供人工删除和修改动态记录数据的功能:4)按任意一个开关或按键,不应丢失或抹去已记录的动态数据信息。b)检测方法:根据检测要求分别进行操作,考察被试装置记录数据安全性能7.6.3数据输出方式检测
装置数据输出方式检测要求及检测方法如下:a)检测要求:
1)三相电压、电流相量显示;
2)具有幅值、相角、频率、频率变化率、有功功率、无功功率的显示:3)具有通信通道状态、触发信息、时钟状态信息和报警信息的显示;4)具有开关量的显示。
b)检测方法:通过被试装置液晶显示屏幕查看相关信息。数据传送功能检测
装置数据传送功能检测要求及检测方法如下:a)检测要求:数据集中器应具有响应主站召唤传送记录数据文件和实时动态数据的功能:相量测量单元应具有响应数据集中器召唤传送记录数据文件和实时动态数据的功能。b)检测方法:通过主站或模拟主站操作及查看相关信息。7.6.5事件标识功能检测
装置事件标识功能检测要求及检测方法如下:5
DL/T1405.3—2018
a)检测要求:当发生电压相量幅值和电流相量幅值越上限、电压幅值越下限、低频振荡、次同步振荡、收到继电保护或安全自动装置跳闸输出信号、收到人工启动记录命令等事件时,应建立事件标识,以方便用户获取事件发生时段的动态数据。检测方法:使用用电气量或开关量模拟发生电压相量幅值和电流相量幅值越上限、电压幅值越b)
下限、低频振荡等事件;使用开关量模拟收到继电保护或安全自动装置跳闸输出信号、收到人工启动记录命令等事件。在装置液晶界面查看是否有相应提示报文,并在模拟主站查看是否能实时接收到装置上送的事件报文。7.6.6连续录波功能检测
装置连续录波功能检测要求及检测方法如下:检测要求:具备连续录波功能,每分钟形成一个文件,文件格式应能兼容GB/T22386的要a)
求,装置记录的采样率不应低于1000点/s,保存时间不少于3d;b)检测方法:装置上电5min后开始查看装置的连续录波文件夹内是否每分钟形成1个文件,采用录波分析软件以COMTRADE格式打开连续录波文件,查看其内容与所施加的模拟量是否一致,查着其采样频率。
7.6.7次同步振荡监测功能检测
装置次同步振荡监测功能的检测参见附录A。7.7装置时间同步检测
7.7.1时间同步接口配置检测
装置时间同步接口配置的检测要求及检测方法如下:a)检测要求:
1)相量测量单元应具有RS485电平或波长为850nm的多模ST光纤接口的物理对时接口,应可接收IRIG-B格式时间同步报文;2)被测装置应具有至少一路时间同步告警硬接点。b)检测方法
1)检查被测装置的对时接口;
2)检查装置时间同步告警硬接点。7.7.2装置对时准确度检测
装置的对时准确度检测要求及检测方法如下:a)检测要求:
1)相量测量单元从时间同步校准接口输出的对时信号的同步性能应优于1μus/h;2)数据集中器从网络接口输出的对时信号的同步性能应优于1ms/h。b)检测方法:
1)相量测量单元与IRIG-B同步2h后,使用时间同步检测仪测量相量测量单元输出的同步脉冲信号和外部标准时钟源脉冲信号之间的差值:2)
数据集中器与IRIG-B同步2h后,断开数据集中器的时间同步输入,采用时间同步检测仪测量数据集中器从网口发出的NTP对时信号与标准时间信号之间的差值。7.7.3装置守时准确度检测
装置的守时准确度检测要求及检测方法如下:6
a)检测要求:
DL/T1405.3—2018
1)相量测量单元从时间同步校准接口输出的对时信号的守时性能应优于1us/h(测量持续2h);2)数据集中器从网络接口输出的对时信号的守时性能应优于1ms/h(测量持续2h)。b)检测方法:
1)相量测量单元与IRIG-B同步2h后,断开相量测量单元的时间同步输入,测量相量测量单元时间同步校准接口输出的对时信号,守时性能应不大于1us/h(测量持续2h):2)数据集中器与IRIG-B同步2h后,断开数据集中器的时间同步输入,测量数据集中器网络接口输出的NTP对时报文,守时性能应不大于1ms/h(测量持续2h)。7.7.4时间同步监测功能检测
相量测量单元和数据集中器的时间同步监测功能检测要求及检测方法参见附录B。7.8静态性能检测
7.8.1额定频率下的测量准确度检测装置在额定频率下的测量准确度检测要求及检测方法如下:检测要求:装置在额定频率情况下输出的三相电压、电流相量,正序电压、电流相量和电压频a)
率、频率变化率的测量准确度应满足表1要求。b)检测方法:向装置施加电压幅值(U)为0.1U.~2.0U,电流幅值(I)为0.1I~2.0I,范围内的三相对称检测信号,记录装置输出的三相电压(电流)和正序电压(电流)的误差最大值。额定频率时测量的误差要求
检测范围
0.1U,≤U<0.5U.
0.5U,≤U<1.2U,
1.2U.≤U<2.0UWww.bzxZ.net
0.11,≤<0.21g
0.21,≤/<2.01m
幅值误差
7.8.2频率偏移情况下的测量准确度检测相角误差
频率误差
装置在频率偏移情况下的测量准确度检测要求及检测方法如下:频率变化率误差
a)检测要求:装置在频率偏移情况下输出的三相电压、电流相量,正序电压、电流相量和电压频率、频率变化率的测量准确度应满足表2要求b)检测方法:向装置施加基波频率为45Hz~55Hz范围内的三相对称检测信号,记录装置输出的三相电压(电流)和正序电压(电流)的误差最大值。表2频率偏移情况下的测量准确度的误差要求频率偏离量
幅值误差
7.8.3谐波影响下的测量准确度检测电压相角误差
电流相角误差
装置在谐波影响下的测量准确度检测要求及检测方法如下:频率误差
频率变化率误差
DL/T1405.3—2018
a)检测要求:装置在谐波影响下输出的三相电压相量,正序电压相量和电压频率、频率变化率的测量准确度应满足表3要求。
b)检测方法:向装置施加基波频率为49.5Hz、50.0Hz和50.5Hz的三相检测信号,任一相叠加2次25次、1%THD~10%THD的谐波分量,记录装置输出的三相电压相量,正序电压相量和电压频率、频率变化率的测量值。表3谐波影响下的测量准确度的误差要求谐波含量
10%THD2次~25次
幅值误差
7.8.4幅值不平衡下的测量准确度检测相角误差
装置在幅值不平衡下的测量准确度检测要求及检测方法如下:频率误差
频率变化率误差
a)检测要求:装置在幅值不平衡情况下输出的三相电压、电流相量,正序电压、电流相量和电压频率、频率变化率的测量准确度应满足表1要求。b)检测方法:向装置施加电压幅值为0.8U.1.2U、相间幅值差为0.2U,电流幅值为0.81.~1.21n、相间幅值差为0.21.范围内的三相检测信号,记录装置输出的三相电压、电流相量,正序电压、电流相量和电压频率、频率变化率的测量值。7.8.5相位不平衡下的测量准确度检测装置在相位不平衡下的测量准确度检测要求及检测方法如下:a)检测要求:装置在相位不平衡情况下输出的三相电压、电流相量,正序电压、电流相量和电压频率、频率变化率的测量准确度应满足表1要求。b)检测方法:向装置施加三相对称基础上,任一相相角变化0°~180°范围内的三相检测信号,记录装置输出的三相电压、电流相量,正序电压、电流相量和电压频率、频率变化率的测量值。
7.8.6带外频率影响下的测量准确度检测装置在带外频率影响下的测量准确度检测要求及检测方法如下:a)检测要求:装置在带外频率影响下输出的三相电压相量、正序电压相量和电压频率、频率变化率的测量准确度应满足表4要求。b)检测方法:向装置施加基波频率为49.5Hz、50.0Hz和50.5Hz,并在任一相叠加与装置实时传输速率相关的幅值为10%Us,带外频率范围见表4的三相检测信号。记录装置输出的三相电压相量、正序电压相量和电压频率、频率变化率的测量值。表4传输速率与带外频率对照表
传输速率
带外频率范围
100Hz~150Hz
7.8.7有功功率、无功功率测量准确度检测幅值误差
装置有功功率、无功功率测量准确度检测要求及检测方法如下:相角误差
a)检测要求:装置输出的有功功率和无功功率的测量准确度误差应不大于0.5%。频率误差
b)检测方法:向装置施加基波频率49Hz~51Hz,功率因数角0°~90°范围内的三相对称检测信号,记录装置输出的有功功率和无功功率的测量值。8
7.9动态性能检测
7.9.1幅值阶跃响应时间检测
装置幅值阶跃响应时的准确度检测要求及检测方法如下:a)检测要求:装置输出的相量测量结果的响应时间应满足表5要求。DL/T1405.3—2018
b)检测方法:向装置施加从U(或I.)进行10%U,(或10%l)的幅值阶跃变化,并保持变化前后相位一致的三相对称检测信号,记录装置输出的相量测量值。表5幅值阶跃响应时间要求
传输频率
2相角阶跃响应时间检测
响应时间
装置相角阶跃响应时的准确度检测要求及检测方法如下:a)检测要求:检测装置输出的相量测量结果的响应时间应满足表6要求。频率变化率
b)检测方法:向装置施加相位发生90°阶跃变化,并保持变化前后幅值一致的三相对称检测信号,记录装置输出的相量测量值。表6相角阶跃响应时间要求
传输频率
幅值调制检测
响应时间
装置幅值调制时的准确度检测要求及检测方法如下:a)检测要求:检测装置在幅值调制信号的准确度应满足表7要求。频率变化率
检测方法:向装置施加基波频率49.5Hz、50.0Hz和50.5Hz,调制深度10%Us,调制频率在0.1Hz~5.0Hz范围内三相对称检测信号,记录装置输出的测量值。表7幅值调制影响测量的误差要求调制频率
0.1Hz~5.0Hz
7.9.4相角调制检测
幅值误差
相角误差
装置相角调制时的准确度检测要求及检测方法如下:频率误差
频率变化率误差
a)检测要求:检测装置输出的三相电压相量,正序电压相量和电压频率、频率变化率的测量准确度应满足表8要求。
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