南瑞继保PCS同步相量测量装置运维指引

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-9882	10/100M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	○	×	是	装置闭锁总信号	查看其它详细自检信息。
2	装置报警	×	●	否	装置报警总信号	查看其它详细报警信息。
3	板卡配置错误	○	×	是	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	×	●	否	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	○	×	是	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	×	●	否	管理程序校验定值出错	通知厂家处理。
7	对时异常	×	×	否	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	×	●	否	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》。