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南瑞继保PCS同步相量测量装置运维指引
2025-09-30 15:25:11 责编:小OO
文档
PCS-996同步相量测量装置

运维指引

一. PCS-996同步相量测量系统简介

1.1  PCS-996系列同步相量测量装置列表

装置名称装置型号说   明
数据集中器PCS-996G

对采集单元(A型、B型)的数据进行集中处理,向WAMS主站上送
A型采集单元PCS-996A

用于变电站,采集母线、线路、主变的电气量
B型采集单元PCS-996B用于发电厂,采集发电机组的电气量及键相脉冲
GPS同步时钟RCS-9785C/D

向数据集中器及采集单元提供同步时钟(IRIG-B码、PPS)
以太网交换机PCS-988210/100M以太网交换机,具有光口和电口两种接口方式

光电转换模块RCS-9884将光纤B码转换为RS485的B码,装置与RCS-9785相距较远时采用
1.2  PCS-996同步相量测量系统的系统结构

图1.2.1  常规厂站同步相量测量系统结构示意图

1.3  PCS-996同步相量测量装置简介

1.1 PCS-996A 数据采集单元(常规厂站)

面板布置图:功能:用于变电站、开关站、发电厂。采集母线、线路、主变的电气量以及开关量。

电气量接入:

容量:8个间隔(每个间隔含3相电压、3相电流)

额定值:相电压57.74V,相电流1A或5A

开关量接入:

容量:36路空接点

电压:直流24V、48V、110V、220V可选

性能指标:

采样速率:1.2kHz~4.8kHz

相量上送速率:100帧/秒

相量幅值误差:≤0.2%

相量相角误差:电压≤0.5°,电流≤1°

频率测量误差:≤0.001Hz

背板布置图:
1.2 PCS-996B 数据采集单元(常规厂站)
面板布置图:功能:用于发电厂。可采集2台机组的交流量、直流量、开关量以及键相脉冲。另外还可采集2个常规间隔(母线、线路或主变)的电气量。

电气量接入:

容量:2台机组量+2个常规间隔

额定值:相电压57.74V,相电流1A或5A

直流4~20mA(共24路)

键相脉冲0~48V

开关量接入:

容量:36路空接点

电压:直流24V、48V、110V、220V可选

性能指标:

采样速率:1.2kHz~4.8kHz

相量上送速率:100帧/秒

相量幅值误差:≤0.2%

相角误差:电压≤0.5°,电流≤1°,发电机功角≤1°

频率测量误差:≤0.001Hz

背板布置图:
1.3 PCS-996G PMU数据集中器(常规站)

面板布置图:功能:接收采集单元(PCS-996A/B)输出的数据,进行集中处理,并向WAMS主站上送实时数据和离线数据(动态录波数据和暂态录波数据)。

标准接入容量(可扩展):

8台PCS-996A或PCS-996B

(总共个间隔,或16台机组)

网络接口容量(可扩展):

有不少于4个网络接口可用于与WAMS主站通信

通信接口方式:

对A/B采集单元:直连光纤,ST接口

对WAMS主站:以太网接口

数据性能指标:

实时数据上送速率:100、50、25帧/秒可选

动态数据记录:100帧/S高速记录,不少于14天

背板布置图:
1.4 PCS-9785 GPS同步时钟(常规站、数字化站)
面板布置图:功能:自带GPS或北斗信号接收模块,是一套的GPS对时装置,也可接入外部时钟源。具有多种接口方式,可提供多种对时信息。C型为单GPS时钟,D型为GPS+北斗双时钟。

接口方式:

光纤、RS-485、RS-232、光耦空接点

对时方式:

IRIG-B时间码、秒脉冲(PPS)、分脉冲(PPM)和对时报文

时间精度:

时间精度:≤1μs

守时精度:≤55μs(1小时)

背板布置图:
1.4  PCS-996同步相量测量装置端子图

图1.4.1  PCS-996A背板端子图   

图1.4.2  PCS-996B背板端子图

图1.4.3  PCS-996G背板端子图

二.  PMU装置日常运维指引

2.1 人机接口简介

为方便PMU装置的运行维护监视管理,PCS-996系列同步相量测量装置配置有如下人机接口:

(1)装置指示灯:指示装置的工作状态

(2)装置信号接点:通过空接点给出装置的告警、闭锁状态

(3)装置液晶报文:可显示当前状态,并可查询历史报文记录

2.2 装置指示灯

 系列同步相量测量装置的指示灯布置如下图所示。

图2.21  图9.3-1 PCS-996系列装置面板示意图

各指示灯的含义如下:

●“运行”灯为绿色,装置正常运行时点亮;

●“报警”灯为黄色,当发生装置自检异常时点亮;

●“同步”灯为绿色,当B码对时信号正常时点亮;

●“录波”灯为红色,当起动录波时点亮,在录波结束后熄灭。

各种运行工况下的指示灯状态:

状态状态说明运行灯告警灯同步灯录波灯
正常运行状态装置正常运行×
同步丢失状态B码对时信号异常时

×
装置告警状态同步丢失或有其他异常××
装置录波状态采集单元起动录波×
装置闭锁状态硬件出错或其它严重故障×
说明:“●”表示点亮,“○”表示熄灭,“×”表示无影响

2.3 装置信号接点

 系列同步相量测量装置通过电源插件NR1301A输出信号接点。NR1301电源插件的示意图如下。

图图2.3.1 电源插件正视图

 图2.3.2 电源插件输出接点

    插件指示灯及接点的含义如下:

指示灯颜色描述
5V OK绿色点亮表示电源5V输出正常

ALM黄色点亮表示电源插件5V输出异常(如:过压、欠压)

BO_ALM红色点亮表示装置报警,为常开接点
BO_FAIL红色点亮表示装置闭锁,为常闭接点
正常运行情况下,告警接点、闭锁接点均为断开状态;

装置检测到异常情况时,告警接点闭合,闭锁接点段开;

装置失电情况下,告警接点断开,闭锁接点闭合。

2.4 装置报警与闭锁处理

装置的硬件回路和软件工作条件始终在系统的监视下,一旦有任何异常情况发生,相应的报警信息将被显示。

某些异常报警会通过告警灯提示用户,一些严重的硬件故障和异常报警可能会闭锁装置。此时运行灯将会熄灭,需要检修以排除故障。

注意:  如果装置在运行期间被闭锁同时发出告警信息,应当通过查阅自检报告找出故障原因。如果现场不能发现故障原因,请立即通知厂家。

表 2.4-1 报警信号列表

序号自检报警元件指示灯是否闭锁装置含义处理意见
运行报警
1

装置闭锁×装置闭锁总信号查看其它详细自检信息。
2

装置报警×装置报警总信号查看其它详细报警信息。
3

板卡配置错误×装置板卡配置和具体工程的设计图纸不匹配通过“装置信息”->“板卡信息”菜单,检查板卡异常信息;检查板卡是否安装到位和工作正常。

4

版本错误报警×装置的程序版本校验出错工程调试阶段下载打包程序文件消除报警;投运时报警通知厂家处理
5

定值超范围×定值超出可整定的范围请根据说明书的定值范围重新整定定值。
6

定值校验出错×管理程序校验定值出错通知厂家处理。
7

对时异常××装置对时异常检查时钟源和装置的对时模式是否一致、接线是否正确;检查GPS天线是否敷设规范。

8

CT,PT断线

×输入的电压、电流信号不完整检查三相电压、电流是否正确接入,用万用表、钳形电流表检查测量值是否正常
“●”表示点亮,“○”表示熄灭,“×”表示无影响

注意: 如果按照上述处理意见进行操作后装置仍然不能恢复正常,请通知厂家或代理商维护。

2.5 装置液晶报文

装置上电后,同步相量采集单元(PMU)正常运行时液晶屏幕显示的主画面格式如下:

图2.5.1 采集单元装置主界面图

装置上电后,数据集中器(PDC)正常运行时液晶屏幕显示的主画面格式如下:

图2.5.2 数据集中器装置主界面图

当PMU装置检测到异常情况时,液晶会自动弹出相应的告警报文。

先按住“确认”键,再按“取消”键,可在告警报文显示界面和正常运行主画面间互相切换。当需要查询历史记录时,可进入主菜单中的“报告显示”子菜单查看。

装置的主菜单及“报告显示”子菜单如下图、表所示:

表2.5.1 “报告显示”子菜单介绍

序号子菜单名称描述
1

动作报告显示动作录波等信息。
2

自检报告显示装置自检的信息。

3

变位报告显示遥信变位的信息。

4

装置日志显示开机、关机等装置本身的信息。

“报告显示”菜单用于显示各类报告。通过“▲”、“▼”键上下滚动可选择显示的报告类型,按“确认”键进入报告显示界面。首先显示最新的一条报告;按“-”键显示前一个报告,按“+”键显示后一个报告。如果一个报告的所有信息不能在一屏内完全显示,则通过“▲”、“▼”键上下滚动查看。按“取消”键退出至上一级菜单。

图2.5.3 装置主菜单示意图

三. PMU装置新增间隔运维指引

3.1 PMU装置操作内容

PMU装置在现场的操作主要分两个阶段:

第一阶段,装置的初次安装调试阶段,工作较复杂,工作量较大。第一阶段主要由工程服务人员完成,需用户的协助和监护。

第二阶段,装置的后期维护阶段,主要是指预留的间隔接入PMU装置,操作较简单。第二阶段可由用户参照本说明独自完成,需要时可电话咨询。

第一阶段完成的主要工作有:

✧将各屏柜放置到正确的位置,接入直流工作电源

✧实现各PMU装置的GPS对时(GPS配件安装,对时光纤熔接等)

✧实现各采集单元与数据集中器的连接(实时光纤通信,双绞线或光纤以太网通信)

✧各采集单元采样精度校准(包括交流电压、电流单元和直流电流单元)

✧各采集单元接入交流、直流、开关量等信号,并整定名称及额定值

✧根据实际工程情况,在数据集中器上配置接入量的名称及额定值

✧核对数据集中器与各采集单元的量是否正确一致

✧准备与主站联调(配置主站IP、装置IP、默认网关及相关参数)

✧根据实际接入情况和主站要求,在数据集中器中通过定值选择确定上送量

✧与主站联调(检查实时数据、动态录波数据、暂态录波数据)

第二阶段完成的主要工作有:

✧将新增间隔的信号接入采集单元前期预留的位置

✧在采集单元上整定新增间隔的名称、额定值及相关定值

✧在数据集中器上整定新增间隔的名称和额定值,并投上上送定值

✧核对数据集中器与采集单元的新增间隔量是否正确一致

✧与主站核对新增间隔量是否正确一致

下面将对第二阶段的操作方法进行详细介绍,以方便用户能参照执行。

3.2 PMU装置操作工具

✧便携电脑

✧双绞线网线

✧PCS-PC调试软件(现场工程服务人员提供)

✧“字符编码查询.exe”软件(现场工程服务人员提供)

✧《WAMS系统数据命名规则》(见本文附录)

3.3 PMU装置用户操作指导

用户操作主要是针对预留的间隔接入装置的情况,要求PMU装置有备用接入空间预留。预留间隔是指前期未接入(或未投运)的线路、主变、母线、机组等间隔。

新增间隔的定值整定可直接在PMU装置上通过按键操作完成,也可通过PCS-PC调试软件连接装置完成。当在装置上整定名称定值时,需利用软件“字符编码查询.exe”查询编码。

◆PCS-PC调试软件准备工作:

下面主要以PCS-PC软件对操作过程进行说明,同时介绍只通过装置液晶和键盘的操作方法(用“【液晶键盘操作方法】”标出)。PCS-PC的启动参数设置如下,连接装置时只需指定主CPU的IP地址即可,该IP地址可在装置液晶中获得。软件启动前,需将计算机与装置的主CPU(左侧第1块插件,型号NR1102)通过网线连接起来。

 软件与装置成功连接后,可以看到如下图所示的树型目录。利用本软件,可实现定值修改、状态查看、报告查看等。

3.3.1新增间隔信号接入要求

    a) 三相交流额定电流(有效值): 1A 或 5A ;

    b) 三相交流额定电压(有效值):    相电压57.7V(采用母线电压或线路切换后电压)

    c) 空接点开入:                电压等级为24V、48V、110V、220V

    d) 机组4~20mA直流电流:     4~20mA

    e) 机组键相脉冲:             注意极性和高低电平,按说明书对NR1416跳线

3.3.2采集单元的定值整定 

(1)新增线路:整定名称、额定值和启动定值

【液晶键盘操作方法】:进入PCS-996A/B的“总菜单→整定定值→单元x参数定值”,通过装置键盘修改定值。数值型定值可直接在液晶上整定;字符型定值需先查“字符编码查询软件”(见3.3.5节,下同),然后在液晶上修改对应字符的码值。

(2)新增线路:当采用某母线电压时,指定首选母线电压序号

首选母线序号定值=1~8,表示接入装置的第1~8路电压。

【液晶键盘操作方法】:进入PCS-996A/B的“总菜单→整定定值→首选母线序号定值”,通过装置键盘修改定值。

(3)新增线路:当是双母线时,还需指定备选母线电压序号

备选母线序号定值=0~8,表示接入装置的第1~8路电压,0表示无备选母线。

【液晶键盘操作方法】:进入PCS-996A/B的“总菜单→整定定值→备选母线序号定值”,通过装置键盘修改定值。

3.3.3数据集中器的定值整定

(1)新增线路:整定单元参数定值。此处整定的单元名称需符合《WAMS命名规则》,见附录。

【液晶键盘操作方法】:进入PCS-996G的“总菜单→整定定值→PMU单元参数定值→PMUx单元参数定值”,通过装置键盘修改定值。数值型定值可直接在液晶上整定;字符型定值需先查“字符编码查询软件”,然后在液晶上修改对应字符的码值。

(2)如果是直流量,也需整定名称和参数,名称需符合《WAMS命名规则》。

【液晶键盘操作方法】:进入PCS-996G的“总菜单→整定定值→PMU单元参数定值→PMUx单元参数定值”,通过装置键盘修改直流量的定值。数值型定值可直接在液晶上整定;字符型定值需先查“字符编码查询软件”,然后在液晶上修改对应字符的码值。

(3)如果是开关量,也需整定名称,名称需符合《WAMS命名规则》。

【液晶键盘操作方法】:进入PCS-996G的“总菜单→整定定值→PMU单元参数定值→PMUx单元参数定值”,通过装置键盘修改开关量的名称定值。

(3)新增线路:整定上送配置定值(确定将该单元的量上送到WAMS主站)

上送配置定值=0或1。 0表示不上送,1表示上送。

【液晶键盘操作方法】:进入PCS-996G的“总菜单→整定定值→PMU上送配置定值→PMUx上送配置定值”,通过装置键盘修改上送配置定值。

(5)PMU上送配置定值的含义如下表所示:

定值名称对应的上送内容(1=上送,0=不上送)

开入状态字1

PMU采集单元的第1~16个开入

开入状态字2

PMU采集单元的第17~32个开入

Si单元j_频率

频率 (0DF)和频率变化率(DFT)

Si单元j_I1

三相电流、正序电流的幅值相角:(IA,  IB, IC,  I1)

Si单元j_U1

三相电压、正序电压的幅值相角:(UA, UB, UC, U1)

Si单元j_PQ

有功功率(00P),  无功功率(00Q)

Si单元j_功角

电气功角相量(DEV),机械功角相量(DMV)

Si单元j_Eq

电气Eq相量(EEV),机械Eq相量(EMV)

Si单元j_OMG

键相脉冲测得的转速(OMG)

Si单元j_直流k

PMU采集单元的第k个直流量,直流量通常是:

励磁电压(EFZ),  励磁电流(SPR转速(SPR),

调频修正前(BFT) ,调频修正后(机组调节(ATC),等

注意:设定完以上定值后,注意将装置关电重启,使定值生效!

3.3.4数据集中器的数据核对

✧核对数据集中器与采集单元的新增间隔量是否正确一致

✧与主站核对新增间隔量是否正确一致

可在装置液晶上查看测量值,也可通过PCS-PC查看测量值。

【液晶键盘操作方法】:进入“总菜单→装置状态”进行查看。

3.3.5字符编码查询软件说明

当希望在装置液晶上直接修改名称定值时,需要用到“字符编码查询”软件,以便得到字符的对应ASCII码值。

运行“字符编码查询”软件,假如需要查询“单元”这两个字的编码,则输入后点“查询”,即可得到其字符编码为“单”=B5A5,“元”= D4AA。

注意:采用“高字节在前模式”!

3.3.6 异常情况处理

若所需的操作内容比新增间隔要复杂,请参考《PCS-996同步相量测量装置说明书》。下载本文

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