(高清版)GBT 14598.118-2021 量度繼電器和保護(hù)裝置 第118部分：電力系統(tǒng)同步相量 測量

第118部分：電力系統(tǒng)同步相量測量國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I V V 1 1 1 13.2符號(hào)和縮略語 2 34.1輸入和輸出量 3 3 4 4 44.6測量時(shí)間同步 4 55.1PMU測量能力 55.2測量評估 55.3測量報(bào)告 75.4測量符合性 86測量符合性試驗(yàn)與評估 96.1試驗(yàn)注意事項(xiàng) 9 96.3穩(wěn)態(tài)符合性 6.4動(dòng)態(tài)符合性——測量帶寬 6.5動(dòng)態(tài)符合性——系統(tǒng)頻率斜坡變化期間的性能 6.6動(dòng)態(tài)符合性——相位和幅值階躍變化時(shí)的性能 7文檔要求 附錄A(資料性)時(shí)間標(biāo)簽與動(dòng)態(tài)響應(yīng) A.1動(dòng)態(tài)響應(yīng) A.2時(shí)間標(biāo)簽 A.3幅值階躍試驗(yàn)示例 20 20附錄B(資料性)參數(shù)表示和定義應(yīng)用示例 22B.1簡介 22B.2非平穩(wěn)正弦波的表示 22ⅡB.3定義的應(yīng)用示例簡介 B.4從同步相量中重構(gòu)電力系統(tǒng)的正弦信號(hào) 附錄C(資料性)PMU的評估和試驗(yàn) 26C.1概述 26 28 29C.5諧波畸變試驗(yàn)信號(hào)的相位 30 31附錄D(資料性)參考信號(hào)處理模型 33D.1概述 D.2基本同步相量估計(jì)模型 33D.3低通濾波器群延時(shí)的時(shí)間戳補(bǔ)償 D.5相量的P類參考模型 D.6P類濾波器的詳述 D.8數(shù)據(jù)速率降低模型 D.9參考模型中的權(quán)衡 附錄E(資料性)利用輸入PMU的采樣值進(jìn)行同步相量測量 42E.1概述 E.2采樣值的生成 42E.3使用采樣值時(shí)同步相量的誤差來源 E.4性能 43E.5性能要求的變更建議 附錄F(資料性)環(huán)境影響下PMU評估試驗(yàn)項(xiàng)目 45附錄G(規(guī)范性)穩(wěn)態(tài)PMU準(zhǔn)確度擴(kuò)展規(guī)范 46 G.2適用條件 46G.3準(zhǔn)確度規(guī)范 46G.4使用示例 47G.5首選準(zhǔn)確度范圍 47G.6試驗(yàn)問題 47附錄H(資料性)發(fā)電機(jī)電壓和發(fā)電機(jī)功角測量 49H.1概述 49H.2測量方法 49H.3輸入信號(hào) 49 49附錄I(規(guī)范性)PMU帶寬級別擴(kuò)展 51 51ⅢI.2帶寬確定 51I.3增強(qiáng)型帶寬級別 51I.4試驗(yàn)問題 51 52VGB/T14598.118—2021/IE本文件是GB/T14598《量度繼電器和保護(hù)裝置》的第118部分。GB/T14598已經(jīng)發(fā)布了量度繼電器和保護(hù)裝置第1部分：通用要求；試驗(yàn)第3篇：地震試驗(yàn)； 量度繼電器和保護(hù)裝置第118部分：電力系統(tǒng)同步相量測量；本文件使用翻譯法等同采用IEC/IEEE60255-118-1:2018《量度繼電器和保護(hù)裝置第118-1部——GB/T14598.2—2011量度繼電器和保護(hù)裝置第1部分：通用要求(IEC60255-1:2009,相量測量》;——I.4中，“對于這些試驗(yàn)，3%的TVE要求試驗(yàn)系統(tǒng)至少具有0.75%的TVETUR”,其中MGB/T14598.118—2021/IEC/IEEE60255-MIEC60255系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了量度繼電器和保護(hù)裝置相關(guān)技術(shù)要求和電力系統(tǒng)解決方案，以及相關(guān)等主要保護(hù)模塊的功能性能要求及試驗(yàn)方法；IEC60255-200～I(xiàn)EC60255-299以技術(shù)報(bào)告的形式進(jìn)行制定GB/T14598的目的在于規(guī)定與上述特性相符合的統(tǒng)一原則，這些原則適用于發(fā)輸配用電系統(tǒng)中使用的量度繼電器和保護(hù)設(shè)備。GB/T14598擬由17個(gè)部分組成?！?部分：量度繼電器和保護(hù)裝置通用要求。目的在于規(guī)定量度繼電器和保護(hù)裝置以及由這 第3部分：量度繼電器和保護(hù)裝置的絕緣配合要求和試驗(yàn)。目的在于規(guī)定量度繼電器和保護(hù) —第24部分：電力系統(tǒng)暫態(tài)數(shù)據(jù)交換(COMTRADE)通用格式。目的在于定義一種通用的數(shù)據(jù) -第26部分：電磁兼容要求。目的在于規(guī)定量度繼電器和保護(hù)裝置的電磁兼容——第27部分：產(chǎn)品安全要求。目的在于規(guī)定量度繼電火、電擊產(chǎn)生的危險(xiǎn)或?qū)τ脩舻膫ψ钚?。本部分也適用于與量度繼電器和保護(hù)裝置一起使 -第118部分：電力系統(tǒng)同步相量測量。目的在于規(guī)定同步相量測量的性能分類以及每個(gè)性 -第121部分：距離保護(hù)功能要求。目的在于規(guī)定電力系統(tǒng)線路上的距離保護(hù)的功能和性能評 GB/T14598.118—2021/IEC/IEE——第303部分：數(shù)字式電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)裝置通用技術(shù)條件。目的在于規(guī)定數(shù)字式電動(dòng)機(jī)綜合保1第118部分：電力系統(tǒng)同步相量測量IEC60255-1量度繼電器和保護(hù)裝置第1部分：通用要求(Measuringrelaysandprotectionequipment—Part1:Common2相量數(shù)據(jù)集中器phasordataconcentra相量測量系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)集中器(DC)。頻率變化率誤差rateofchangeoffre表示交流信號(hào)的基波相量，其幅值為基波的均方根值，相位是基波信號(hào)相位(與UTC時(shí)間同步)相位角之間的差。BCD:二進(jìn)制編碼表示的十進(jìn)制數(shù)(binarycodeddecimal)fps:每秒幀數(shù)(framespersecond),同步相量數(shù)據(jù)幀傳輸速率GNSS:全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(globalnavigationGPS:全球定位系統(tǒng)(globalpositioningsystem)IRIG-B:美國靶場儀器組時(shí)間碼-B型碼(inter-rangeinstrumentationgr3ROCOF:頻率變化率(rateofchangeoffrequency)SOC:世紀(jì)秒(secondofcentury)THD:總諧波畸變(totalharmonicdistortion)THD+N:總諧波畸變加噪聲(totalharmonicdistortiUTC:協(xié)調(diào)世界時(shí)(coordinateduniversaltime)間，使PMU能夠滿足規(guī)定的性能要求。時(shí)間信號(hào)應(yīng)滿足PMU制造商規(guī)定的輸入要求。附錄A列出電壓和電流信號(hào)應(yīng)通過電纜以模擬量形式或通過由制造商規(guī)定的通信回路以數(shù)據(jù)包的形式相量測量單元(PMU)(設(shè)備或功能)x(t)=Xm(t)cos[θ(t)]+D(t) t——以秒為單位的時(shí)間，其中t=0與UTC秒翻轉(zhuǎn)一致；0——正弦交流信號(hào)的角度位置，單位為弧度(rad);4GB/T14598.118—2021/IEC/IEEE (2) (3)X(t)=(X,(t),X,(t)) (4) (5) (6)4.4頻率被測量定義 (8)PMU應(yīng)能夠從可靠且準(zhǔn)確的時(shí)鐘源接收時(shí)間，如全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS),它可以提供足夠精確的時(shí)間跟蹤到UTC,以保證綜合矢量誤差(TVE)、頻率誤差(FE)和頻率變化率誤差(RFE)保持在要5GB/T14598.118—2021/IEC/IEEE的時(shí)間誤差。應(yīng)使用一個(gè)可靠的時(shí)鐘源，時(shí)鐘源的時(shí)間、頻率和頻率穩(wěn)定性宜優(yōu)于1%TVE所對應(yīng)時(shí)鐘性能的10倍。時(shí)鐘源還應(yīng)能提供與UTC時(shí)間的同步狀態(tài)和閏秒變化的指示。在100年的時(shí)間跨度內(nèi)的分辨率應(yīng)至少為1μs。時(shí)間狀態(tài)應(yīng)包括時(shí)間品質(zhì)，該品質(zhì)清楚地表明UTC5測量符合性評估5.1PMU測量能力PMU應(yīng)能計(jì)算并上送同步相量、頻率和頻率變化率估計(jì)值，詳見第4章中的定義和描述。估計(jì)值應(yīng)包括單相相量、正序相量或兩者兼有，可供用戶選擇。測量評估、報(bào)告時(shí)刻和評估標(biāo)準(zhǔn)詳見第5章。PMU性能應(yīng)通過TVE、FE和RFE公式將測量值與參考值進(jìn)行比較來確定，公式定義見5.2.1和5.2測量評估同步相量參考值和PMU估計(jì)值可能在幅值和相位上都有差異。雖然幅值和相位可以單獨(dú)規(guī)定， (9)n——報(bào)告時(shí)刻的報(bào)告編號(hào)(一系列離散報(bào)告中的第n個(gè)報(bào)告)。同步相量測量值應(yīng)使用式(9)的TVE準(zhǔn)則進(jìn)行評估。使用PMU提供的測量值(measured)與參考值(ref)之間的差值對頻率和頻率變化率的測量進(jìn)行評估，差值分別定義為FE[如式(10)]和RFE[如式(11)],單位分別為赫茲(Hz)和赫茲每秒(Hz/s): (11)測量響應(yīng)時(shí)間是輸入信號(hào)發(fā)生階躍變化前后兩個(gè)穩(wěn)態(tài)測量狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)值內(nèi)的時(shí)刻的差值(見附錄C的圖C.5)。該值應(yīng)通過向PMU的輸入信號(hào)施加相位或幅值的正階躍或6GB/T14598.118—2021/IEC/IEE階躍的參數(shù)。準(zhǔn)確度限值分別是相量、頻率和頻率變化率測量值各自對應(yīng)的TV測量延時(shí)時(shí)間是指從PMU輸入發(fā)生階躍時(shí)刻開始到測量量的階躍參數(shù)達(dá)到初始值與最終值間的中值時(shí)刻為止的時(shí)間間隔(見圖C.5)。階躍時(shí)刻和測量時(shí)刻都使用UTC時(shí)間刻度。試驗(yàn)延時(shí)時(shí)間的測量值應(yīng)通過對PMU輸入信號(hào)施加相位或幅值的正階躍或負(fù)階躍變化來確定。在階躍變化前后，輸入信號(hào)應(yīng)保持穩(wěn)定狀態(tài)。本試驗(yàn)期間，輸入信號(hào)的唯一變化應(yīng)為發(fā)生階躍的一個(gè)評估測量延時(shí)時(shí)間的目的是驗(yàn)證同步相量的時(shí)間標(biāo)簽(測量時(shí)間)是否已正確時(shí)。這里期望PMU提供的時(shí)間標(biāo)簽已經(jīng)包含了對濾波系統(tǒng)群延時(shí)進(jìn)行的適當(dāng)補(bǔ)償，從而使延時(shí)時(shí)間著的不確定性，則應(yīng)使用階躍中點(diǎn)時(shí)間作為階躍時(shí)刻。附錄C詳細(xì)說明了一種評估階躍輸入響應(yīng)時(shí)間的，圖2a)和圖2b)圖解說明了上沖和下沖的確定。圖2后面的文字對插圖的元素進(jìn)行了描述。上邊界轉(zhuǎn)換前上沖7下沖量應(yīng)以階躍大小的百分比進(jìn)行報(bào)告。轉(zhuǎn)換8報(bào)告速率[F,每秒幀數(shù)(fps)]9e)THD+N<基波的0.2%(其中N代表噪聲);f)所有干擾信號(hào)含量<基波的0.2%。穩(wěn)態(tài)符合性通過穩(wěn)態(tài)條件下同步相量、頻率和頻率變化率的估計(jì)值與X,、X?、頻率和頻率變化率頻率和頻率變化率的試驗(yàn)方法應(yīng)相同。表2和表3規(guī)定了穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)的條件和性能要求。附錄G對PMU試驗(yàn)以及符合性認(rèn)證提出了更高準(zhǔn)確度和更大電流范圍PMU在給定TVE范圍內(nèi)的最小影響量范圍范圍TVE最大值%范圍%士2.0Hz1F,<10時(shí)，f?±2.0Hz10≤F,<25時(shí)，fo±F,/5F,≥25時(shí)，fo±5.0Hz1電壓信號(hào)幅值100%額定值110%～120%額定值1電流信號(hào)幅值100%額定值10%～200%額定值110%～200%額定值1諧波畸變(單次諧波)1%,單次諧波至50次110%,單次諧波至50次1無輸入試驗(yàn)信號(hào)頻率fm在fo±(F,/2的10%)之間變化，最大變化范圍在士5Hz。F,——相量報(bào)告頻率，單位為赫茲(Hz);fo—系統(tǒng)標(biāo)稱頻率，單位為赫茲(Hz);fm——輸入試驗(yàn)信號(hào)的基頻，單位為赫茲(Hz每種報(bào)告速率下對應(yīng)的通帶定義為If-foI<F./2。濾波器通帶外的干擾信號(hào)是頻率為f的信號(hào)通過在基波信號(hào)上疊加符合要求的單頻正弦波，來確認(rèn)對帶外抑制的符合性。最小正弦頻率范圍應(yīng)次諧波(2×fo),不包括通頻帶。這些頻率應(yīng)包括頻率fo±F,/2、10Hz、二次諧波地確定響應(yīng)。應(yīng)包括多個(gè)頻率點(diǎn)，在通帶限值頻率附近的頻率間隔按指數(shù)規(guī)律越靠近限值頻率越變窄——頻率點(diǎn)低于通帶使用頻率f=fo-F,/2-(0.1Hz×2"),當(dāng)n=0,1,2……直到f≤10Hz;——頻率點(diǎn)高于通帶使用頻率f=fo+F,/2+(0.1Hz×2"),當(dāng)n=0,1,2……直到f≥2×f?Hz對于F,=2×f。的特殊情況，頻率從0到2×f。的點(diǎn)都屬于帶內(nèi)，帶外試驗(yàn)將從二次諧波到三次諧波進(jìn)行；即2×當(dāng)頻率偏離標(biāo)稱頻率時(shí)，相位角會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)。圍繞圓的相位角準(zhǔn)確度被頻率范圍試驗(yàn)時(shí)的相位旋轉(zhuǎn)所覆蓋。相位角可能與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子角相關(guān)，而發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子角也可能與同步相量的相位相關(guān)，見附X.=Xmcos(2πfint) X?=Xmcos(2πfint-2π/3) (13) X.=Xmcos(2πf?t)+Xmk?cos(2πnf?t) Xb=Xmcos(2πfot-2π/3)+ X.=Xmcos(2πfot+2π/3)十Xmkxcos(2πnf?t+2πn/3) Xm——輸入信號(hào)幅值；fo——電力系統(tǒng)標(biāo)稱頻率，單位為赫茲(Hz);kx——諧波幅值因子；X.=Xmcos(2πfnt)+XmK?cos(2πfit) X.=Xmcos(2πfint+2π Xm——輸入信號(hào)幅值；fin——以Hz為單位的電力系統(tǒng)輸入信號(hào)的頻率(可能不是標(biāo)稱值50Hz或60f(nT)=fo+△f △f(nT)=△f ROCOF(nT)=0 頻率=f。范圍：fo±2.0Hz范圍：10≤F,<25時(shí)，fo±F./5|FE|最大值|RFE|最大值|FE|最大值|RFE|最大值諧波畸變(同表2)(單次諧波)|FE|最大值|RFE|最大值|FE|最大值|RFE|最大值帶外干擾(同表2) |FE|最大值|RFE|最大值無無X?=Xm[1+k?cos(2πfmt)]×cos[2πfot+k,cos(2πfmt—π)] (25)Xb=Xm[1+k?cos(2πfmt)]×cos[2πfot-2π/3+k,cos(2 (26)X.=Xm[1+k?cos(2πfmt)]×cos[2πfot+2π/3+k,cos(2π (27)k.—相位角調(diào)制因子。X?=Xm[1+k?cos(2πfmt)]×cos[2πfot+k,cos(2π (28)X(nT)=(Xm/√2)[1+k?cos(2πfmnT)]∠[p2π/3+k,cos(2πfmnT-π)GB/T14598.118—2021/IEC/IEEE對于C相，p=1.相量值的誤差應(yīng)滿足表4要求。在此試驗(yàn)期間還應(yīng)確定頻率和頻率變化率的測量性能。對于上述定義的輸入信號(hào)，當(dāng)報(bào)告時(shí)刻 (30) (31)ROCOF(nT)=d[f(nT)]/dt=-k,(2πf (32)表4提供了調(diào)制試驗(yàn)時(shí)fm、kx和k。的變化范圍。調(diào)制頻率應(yīng)按照表4規(guī)定的范圍以0.2Hz或更小的步長變化。TVE、FE和RFE應(yīng)在至少5s或兩個(gè)完整的調(diào)制周期內(nèi)(以兩者中較大者為準(zhǔn))進(jìn)行測量，并確定最大值。最大值是在給定的報(bào)告速率下整個(gè)試驗(yàn)期間觀察到的最高值。該最大值應(yīng)在給定報(bào)告速率下P類和M類規(guī)定的限值內(nèi)。此處給出的試驗(yàn)確保PMU帶寬至少與指定范圍一樣寬。表4使用調(diào)制試驗(yàn)信號(hào)的同步相量測量帶寬要求調(diào)制等級PMU在給定TVE限值內(nèi)的最小影響量范圍范圍范圍100%額定信號(hào)幅值，標(biāo)稱頻率f。100%額定信號(hào)幅值，標(biāo)稱頻率f。表5調(diào)制試驗(yàn)下的頻率和頻率變化率性能要求報(bào)告速率F.|FE|最大值|RFE|最大值|FE|最大值|RFE|最大值12324252525252525GB/T14598.118—2021/IEC/IEEE60表5調(diào)制試驗(yàn)下的頻率和頻率變化率性能要求(續(xù))報(bào)告速率F,|FE|最大值|FE|最大值|RFE|最大值注1:調(diào)制試驗(yàn)范圍內(nèi)的最大頻率(F?)由報(bào)告速率(F,)決定，P類和M類的上限分別為2Hz或5Hz,如表4中“范圍”所示。注2:最大允許誤差的公式基于頻率或頻率變化率測量在調(diào)制頻率范圍內(nèi)達(dá)到的峰值。對于頻率，該值為0.1×F,,對于頻率變化率，該值為0.1×2πXF,2,其中0.1是調(diào)制的因子。為了試驗(yàn)符合性，請使用表中給出的注3:誤差范圍是這些最大值的百分比：P類的FE限值為30%,M類的FE限值為60%;兩均為90%。頻率和頻率變化率跟蹤經(jīng)過調(diào)制的信號(hào)，并反映基波信號(hào)和調(diào)制的綜合系統(tǒng)頻率變化期間的測量性能需要用系統(tǒng)頻率呈線性斜坡變化的三相平衡輸入信號(hào)(電壓和電流) (33)X。=Xmcos(2πfot-2π/3+πR?t2) (34)X.=Xmcos(2πfot+2π/3+πR?t2) (35) (36)X(nT)=(Xm/√2)∠[p2π/3+πR?(nT)2]……f(nT)=fo+(R?)(nT) (38)△f(nT)=(R?)(nT) (39)d[f(nT)]/dt=R (40)表6和表7給出了每種性能類別的斜坡試驗(yàn)頻率范圍、斜坡速率、測量排除區(qū)間和測量誤差范圍。試驗(yàn)應(yīng)包括正負(fù)頻率斜坡。每個(gè)斜坡應(yīng)在表6規(guī)定的范圍內(nèi)以恒定的斜坡速度連續(xù)延伸。靠近頻n——-2(P類)或7(M類);也應(yīng)有一個(gè)排除區(qū)間，以排除從斜坡變化的頻率到穩(wěn)態(tài)終止頻率的轉(zhuǎn)換。起始排除區(qū)間是信號(hào)從起始頻率限值到斜坡頻率變化點(diǎn)開始的斜坡部分。終點(diǎn)排除區(qū)間是終點(diǎn)頻率限值處的斜坡部分。結(jié)束點(diǎn)應(yīng)包括在排除區(qū)間內(nèi)(即區(qū)間的終點(diǎn)不包括在評估中)。由于報(bào)告是離散的，如果報(bào)告時(shí)刻與頻率到達(dá)限值的時(shí)刻重合，則應(yīng)額外丟棄2個(gè)(P類)或7個(gè)(M類)報(bào)告(間隔為n/F,長，如果一個(gè)報(bào)告點(diǎn)恰好位之前的兩個(gè)報(bào)告將被丟棄。斜坡速率為1Hz/s,不包括58.067Hz及以下、61.933Hz及以上的測量與P類相同。正向斜坡從55Hz開始，上升到65Hz。應(yīng)丟棄與頻率到達(dá)限值時(shí)刻重合的報(bào)告及隨后的7個(gè)報(bào)告。55.234Hz～64.767Hz區(qū)間之外(含兩端)的測量值被丟棄。負(fù)向頻率斜坡的丟棄范圍影響量試驗(yàn)限值，PMU應(yīng)在給定TVE限值內(nèi)斜坡率(R?)(正向和負(fù)向斜坡)性能類別排除區(qū)間斜坡范圍士1.0Hz/s2/F,和2/f中的較大值7/F,和7/f中的較大值士(F./5)Hz和士5Hz中的最小范圍。不包括排除區(qū)間乘以斜坡率。對于F,=12fps,斜坡范圍應(yīng)為士7/3Hz,以使結(jié)果中有整數(shù)個(gè)樣本。排除區(qū)間100%額定幅值和0弧度基準(zhǔn)角同表6最大|FEI最大|RFE|最大|FEI最大|RFE|X,=Xm[1+kzu(t)]×cos[2πfot+k X?=Xm[1+kxu(t)]×cos[2πfot-2π/3+k (42) (43)階躍描述響應(yīng)時(shí)間s延時(shí)時(shí)間Is最大上沖/下沖響應(yīng)時(shí)間s延時(shí)時(shí)間s最大上沖/下沖幅值士10%,kx=士0.1,階躍起始和結(jié)7/F,和7/f。中的較大值階躍幅值的相角士10°,階躍起始和結(jié)7/F,和7/f?中的較大值階躍幅值的階躍描述最大響應(yīng)時(shí)間頻率響應(yīng)時(shí)間s頻率變化率響應(yīng)時(shí)間s頻率響應(yīng)時(shí)間s頻率變化率響應(yīng)時(shí)間s幅值試驗(yàn)見表8同表814/F,和14/f。中的較大值14/F,和14/f。中的較大值同表814/F,和14/f。中的較大值14/F,和14/f。中的較大值表10PMU報(bào)告延遲性能類別s2/F,和2/f。中的較大值7/F,和7/f。中的較大值注：延遲時(shí)間受限于同步相量計(jì)算，至少需要一個(gè)周波GB/T14598.118—2021/IEC/IEEE60255-相同的PMU(具有相同的硬件電路和算法)在任何條件下得出的相量測量值宜相同。但是，不同算法或不同模擬電路的兩個(gè)PMU,在瞬時(shí)狀態(tài)下(幅值、相位角或頻率變化時(shí))對于相同的相量測量，得出的結(jié)果會(huì)有所不同。第6章中詳細(xì)描述的試驗(yàn)要求和測量評估要求，保證了穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)條件下的相量測量值是正弦信號(hào)相量的估計(jì)值。信號(hào)估計(jì)在特定時(shí)刻進(jìn)行，并將該才是相量的正確時(shí)標(biāo)。時(shí)間標(biāo)簽被定義為估計(jì)相量表示的參考相量的時(shí)間。眾所些參數(shù)在觀察窗口期間可能會(huì)發(fā)生變化。在大多數(shù)情況下，相量估計(jì)最表示。這取決于設(shè)計(jì)人員為保證幅值和相位角的正確表示按照5.2定義的TVE評估建立的評估流程。如果電力系統(tǒng)頻率不等于標(biāo)稱值，則相量將發(fā)生旋轉(zhuǎn)，如圖A.1所44理想波形周期矩形24周期升余弦10時(shí)間/s03通過5.2中定義的TVE,消除了非標(biāo)稱頻率相位角的歧義，并確保了不同PMU之間的兼容性。所有對群延時(shí)的補(bǔ)償或其他的估計(jì)缺陷應(yīng)由制造商完成。圖A.2顯示了群延時(shí)補(bǔ)償后的多個(gè)設(shè)備輸出GB/T14598.118—2021/IEC/IEEE60255圖A.2群延時(shí)補(bǔ)償后的頻率階躍試驗(yàn)相位響應(yīng)圖A.3顯示了上述同樣的三種算法在10%的幅值負(fù)階躍的條件下有群延時(shí)補(bǔ)償后產(chǎn)生的結(jié)果。慢得多，在大部分?jǐn)?shù)據(jù)上送速率下難以察覺。響應(yīng)集中在t=0階躍處，它們滿足P類在1801周期矩形4周期升余弦3周期平頂0時(shí)間/s圖A.33種不同算法的幅值階躍試驗(yàn)結(jié)果基于具有對稱或反對稱系數(shù)的有限沖激響應(yīng)(FIR)濾波器的群延時(shí)等于窗口長度的一半(時(shí)間標(biāo)簽在窗口中心)。無限沖激響應(yīng)(IIR)濾波器，非對稱FIR濾波器，基于優(yōu)化的算法可能會(huì)拉長尾部邊使用附錄D中給出的P類算法獲得的模擬幅值階躍試驗(yàn)的結(jié)果如圖A.4所示。5.2中定義的TVE限值由細(xì)水平線表示。很明顯，在穩(wěn)態(tài)條件下，模擬PMU響應(yīng)保持在規(guī)定的TVE要求范圍內(nèi)。圖A.4幅值階躍試驗(yàn)示例PMU需要UTC同步時(shí)鐘源。時(shí)鐘源可以由GPS等時(shí)間廣播或使用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間碼的本地時(shí)鐘提(調(diào)制類型2,B2xx)。如果使用幅值調(diào)制信號(hào)，則可能需要補(bǔ)充秒脈沖序列定時(shí)系統(tǒng)的共同特征是以每秒1個(gè)脈沖(1PPS)的速率組成的正脈沖序列。脈沖的上升沿與時(shí)鐘IRIG-B碼<sync>SS:MM:HH:DDD<control(資料性)參數(shù)表示和定義應(yīng)用示例本附錄比較了本文件與IEEEStdC36章中規(guī)定的用于性能驗(yàn)證的試驗(yàn)信號(hào)。文中還給出了基于同步相量重建電力系統(tǒng)正弦波形的方法。B.2非平穩(wěn)正弦波的表示弦信號(hào)上的參數(shù)以及附加干擾都會(huì)出現(xiàn)變化，如式(1)所示。相位函數(shù)0(t)包括頻率和相位角。這些在內(nèi)。該文件定義了,實(shí)際的正弦頻率定義為f(t)=g(t)+fo。在此定義中，相位角φ對于單次計(jì)算是恒定的，但是對于連續(xù)計(jì)算可能是不同的。這種不定的積分形本文件中的頻率定義和IEEEStdC37.118.1是相同的(相位的導(dǎo)數(shù)除以2π)。將兩個(gè)定義設(shè)置為相等(在右側(cè)顯示IEEEStdC37.118.1的公式):這表明變化的相位角是偏移頻率函數(shù)的積分加上一個(gè)常數(shù)。給定偏移頻率或時(shí)變相位都可以推導(dǎo)關(guān)于這些方法和頻率定義的進(jìn)一步討論可以在參考文獻(xiàn)[9]中找到。B.3給出了應(yīng)用這些定義的B.3.1概述重新引用第4章定義的基本正弦信號(hào)公式：x(t)=Xm(t)cos[2πfot+φ(t)]+D(t)………B.3.2示例1:標(biāo)稱頻率下的穩(wěn)態(tài)即同步相量X(t)=(Xm/√2)e?,φ是信號(hào)和參考波形之間的恒定相位差。B.3.3示例2:恒定非標(biāo)稱頻率下的穩(wěn)態(tài)f(t)=fo+△f同步相量是同步相量是相位報(bào)告值/()相位報(bào)告值/()口PPS的時(shí)間參考=0PPS的時(shí)間參考=0PPS的時(shí)間參考=0B.3.4示例3:電力信號(hào)的相位和幅值振蕩x(t)=Xm[1+k?cos(2πfmt)]cos[2πfot+k,cos(2πfmt-π)]……kx——幅值調(diào)制因子；X(t)=(Xm/√2)[1+kzcos(2πfmt)]ei[kaco(2afml-)]頻率是余弦參數(shù)的微分[式(7)]:同步相量在幅值和相位上振蕩，與電力信號(hào)相同。頻率和頻率變化率僅響應(yīng)相位調(diào)制而振蕩。在此示例顯示了6.4中動(dòng)態(tài)性能調(diào)制試驗(yàn)的參考參數(shù)值的推導(dǎo)。對式(8)頻率變化率進(jìn)行積分以得到f(t),我們得到：φo—-t=0時(shí)的相位角。同步相量在時(shí)間t=0時(shí)具有初始相位角φ,其相位角從t=0起始以速率πR?t2+2π(f.-fo)t按拋物線增加。頻率f(t)=f.+R?t是線性斜坡。此示例顯示了6.5中動(dòng)態(tài)性能系統(tǒng)頻率斜坡試驗(yàn)的參考參數(shù)值的推導(dǎo)。B.4從同步相量中重構(gòu)電力系統(tǒng)的正弦信號(hào)可使用同步相量的參數(shù)來重建除干擾D(t)之外的原始正弦信號(hào)(由同步相量保持)。分別給出在式(5)和式(6)中定義的實(shí)部值X,(t)和虛部值X?(t)(直角坐標(biāo)),正弦信號(hào)表示如下：x(t)=Xm(t)cos[(2πfot)+φ(t)]=√2X,(t)cos(2πf?t)-√2X,(t)sin(2πfot)離散時(shí)間測量值可以理解為連續(xù)時(shí)間測量值通過設(shè)置t=nT采樣得到，其中n是整數(shù)，T是以秒GB/T14598.118—2021/IEC/IEEE60255-(資料性)PMU的評估和試驗(yàn)本附錄包括了幾個(gè)與PMU準(zhǔn)確度評估相關(guān)的主題。本附錄首先論述了綜合矢量誤差(TVE),然后探討了幅值誤差和相位誤差與TVE度量的關(guān)系。關(guān)于對PMU幅值和相位階躍響應(yīng)的詳細(xì)論述將有助于評估者理解用于進(jìn)行階躍試驗(yàn)的推薦方法。穩(wěn)態(tài)諧波畸變試驗(yàn)的輸入張表格展示了其對稱分量(正序、負(fù)序和零序相位)的相位關(guān)系。并依照本文件，有很多方法可以用來實(shí)施PMU試驗(yàn)。如果實(shí)施正確，這些方法都將產(chǎn)生相同的結(jié)果。IEEE合格評定程序(ICAP)頒布了同步相量測量成套試驗(yàn)規(guī)范(見參考文獻(xiàn)[10]),該規(guī)范依照綜合矢量誤差(TVE)是PMU同步相量估計(jì)值和由描述被測量的評估公式所決定的參考值之間的號(hào)通過數(shù)學(xué)方法確定的，該試驗(yàn)信號(hào)由試驗(yàn)設(shè)備如實(shí)地產(chǎn)生并施加于PMU上。試驗(yàn)設(shè)備可以通過校準(zhǔn)來確定參考值是否符合指定的10:1的測量不確定度比例的準(zhǔn)則。圖C.1展示了幅值誤差和相位誤和虛部X,表示。GB/T14598.118—2021/IEC/IEEE本文件為文中大部分性能試驗(yàn)的TVE值建立了1%的準(zhǔn)則。這個(gè)1%準(zhǔn)則可以被形象化為一個(gè)畫在相量末端的小圓圈。當(dāng)相位誤差為0時(shí)，最大幅值誤差為1%;當(dāng)幅值誤差為0時(shí)，最大角度誤差為圖C.2顯示在相量末端的TVE的1%準(zhǔn)則C.3TVE中的相位幅值關(guān)系和對時(shí)綜合矢量誤差(TVE)結(jié)合了幅值誤差和相位誤差。TVE的值能通過式(C.1)由幅值和相位誤差直TVE=√2(1+ME)[1-cos(PE)]+ME2……………PE=atan(X,,X)-atan(X,,X;)……GB/T14598.118—2021/IEC圖C.3不同相位誤差時(shí)，幅值的函數(shù)TVE相位角估計(jì)誤差/()圖C.4不同幅值誤差時(shí)，相位的函數(shù)TVE相位角由電力系統(tǒng)信號(hào)與取得時(shí)間同步、頻率為標(biāo)稱值的參考信號(hào)間的關(guān)系所決定。如果這個(gè)參考信號(hào)有了時(shí)間平移，電力系統(tǒng)信號(hào)的角度也將有相同的時(shí)間平移，從而在估計(jì)的相位角中產(chǎn)生誤差，所以定時(shí)誤差可以直接轉(zhuǎn)化為相位誤差。TVE的計(jì)算與在給定電力系統(tǒng)頻率下的幅值和相位測量有關(guān)。不同系統(tǒng)頻率下的定時(shí)誤差會(huì)導(dǎo)致不同的TVE誤差。當(dāng)系統(tǒng)頻率為50Hz時(shí)，一個(gè)周期為20ms;當(dāng)系統(tǒng)頻率為60Hz時(shí)，一個(gè)周期為16.67ms。在50Hz頻率下，相位角的1°變化相當(dāng)于時(shí)長55.6μs;在60Hz頻率下，相位角的1°變化相當(dāng)于時(shí)長46.3μs。能夠產(chǎn)生1%TVE誤差的定時(shí)誤差(當(dāng)幅值誤差為0時(shí)),在50Hz頻率下為士31.7μs,在60Hz頻率下為±26μs。幅值響應(yīng)幅值響應(yīng)GB/T14598.118—2021/IEC/IEEE60255-118-1:2018與PMU報(bào)告間隔相比，PMU的響應(yīng)時(shí)間和延時(shí)時(shí)間較小。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的響應(yīng)時(shí)間(表8中的P類)小于3個(gè)報(bào)告間隔，延時(shí)時(shí)間小于1/4個(gè)報(bào)告間隔。報(bào)告的數(shù)據(jù)點(diǎn)正好落在規(guī)定的測量點(diǎn)上的概率很這一技術(shù)能控制單位階躍函數(shù)f?(t)中的階躍時(shí)刻t和報(bào)告時(shí)刻的關(guān)系。調(diào)整單位階躍函數(shù)的階躍時(shí)時(shí)刻正好對應(yīng)報(bào)告時(shí)刻加上報(bào)告間隔的一小部分(該部分持續(xù)變長)。如果t,是常規(guī)報(bào)告時(shí)刻，T是報(bào)再一次試驗(yàn)用f?(t,+2T/n),采用線性插值法。上沖和下沖是在波形轉(zhuǎn)變的兩邊測量。在同步相量階躍試驗(yàn)案階躍輸入圖C.5利用在t=0時(shí)的幅值階躍來進(jìn)行階躍變化測量的示例GB/T14598.118—20在圖C.5中，報(bào)告值由在垂直線頂端的沿著波形的小圓點(diǎn)所表示。連續(xù)的響應(yīng)時(shí)間線通過如上描述的等效時(shí)間采樣來決定。響應(yīng)延時(shí)時(shí)間等于測量值達(dá)到幅值或相位階躍變化的50%處的時(shí)間。響應(yīng)時(shí)間是從測量值的插值超出規(guī)定的準(zhǔn)確度限值時(shí)刻起至其重新進(jìn)入并保持在限值內(nèi)的時(shí)刻止的圖C.5對響應(yīng)時(shí)間、延時(shí)時(shí)間和過沖的測量進(jìn)行說明。響應(yīng)時(shí)間由誤差測量決定(這里指TVE的高于也可能低于最終值(對應(yīng)正階躍或負(fù)階躍),而延時(shí)時(shí)間可能是正對于穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)中的輸入信號(hào)，6.3中做了數(shù)學(xué)上的規(guī)定。三相輸入信號(hào)以正序呈現(xiàn)。對于帶外干過零。在此情況下，第2次諧波將會(huì)是負(fù)序的，第3次諧波將會(huì)是零序，而第4次諧波將會(huì)是正序。這123456789正負(fù)零正負(fù)零正負(fù)零正負(fù)零正負(fù)零正負(fù)零正負(fù)零正負(fù)零正負(fù)零正負(fù)零正負(fù)零正負(fù)零正負(fù)零正負(fù)零正負(fù)零正負(fù)零正負(fù)對于諧波畸變試驗(yàn)和帶外干擾信號(hào)試驗(yàn)，沒有確定M類的RFE限值。由于本文件發(fā)布時(shí)使用頻率變化率測量的應(yīng)用要求還不夠完善，不能確保在這些試驗(yàn)中可以設(shè)立有效的頻率變化率限值而不會(huì)它們的使用已經(jīng)被廣泛認(rèn)可。對于那些正弦干擾信號(hào)，例如規(guī)定用于如果在頻率和頻率變化率測量中不使用濾波，頻率誤差(FE)的限值也意味著頻率變化率誤差例如，對于fo=50Hz的二次諧波(100Hz),頻率差(100-50)為50Hz,產(chǎn)生的隱含限值為在頻率誤差為0.025Hz時(shí)，由于此諧波的注入而導(dǎo)致的隱含RFE限值為28.3Hz/s(180×2π×w——干擾信號(hào)頻率；w——系統(tǒng)標(biāo)稱頻率。f(t)=1/2π[wo—wA,sin(wt)]=fo△f=fmA.ROCOF(t)=-fmA,2πfmcos(wt)…………(C.8)ROCOF=2π×△F×fm…………(C.9)PMU報(bào)告延遲可以被認(rèn)為是從測量完成到PMU發(fā)送測量值之間的最大時(shí)間間隔。通過比較延遲/s延遲/s出端的系統(tǒng)的輸入端的報(bào)文到達(dá)時(shí)間。在此配置下的端到端的傳輸時(shí)間是很短的，且恰好在典型的PMU測量中，產(chǎn)生報(bào)告的時(shí)鐘嚴(yán)格遵守UTC時(shí)往不是嚴(yán)格遵守UTC時(shí)鐘的。這一現(xiàn)象造成的影響是測量延遲很可能隨時(shí)間漂移。由于此原因，測圖C.6PMU報(bào)告延遲示例(實(shí)際的PMU測量)圖C.6為在300s內(nèi)PMU報(bào)告延遲的測量結(jié)果示例。測量以30/s的速率進(jìn)行。圖中寬的黑線條表明短時(shí)間內(nèi)的變化約為0.75ms的峰-峰值。此外，在圖中還可看出有一個(gè)總體的正漂移，大約每130s進(jìn)行重置。在每次重置之前所觀測到的局部最大值即為用于報(bào)告延遲的值。圖中這個(gè)例子有一個(gè)正向的漂移趨勢，最大值出現(xiàn)在每次重置之前。還有一種可能的情況是在用以確定測量延遲是否已達(dá)到局部最大值或者確定延遲仍呈現(xiàn)向上的趨勢或向下的趨勢。如果在前(資料性)D.1概述本附錄介紹了用于開發(fā)和驗(yàn)證本文件中性能要求的參考信號(hào)處理模型。該模型的引入只是出于知識(shí)介紹的目的，并不意味著是估計(jì)同步相量的唯一(或推薦)方法。介紹該模型的目的是在了解性能要D.2包括了用于一般同步相量推導(dǎo)的參考模型。此模型與D.5和D.7中介紹的算法所對應(yīng)的模型D.4描述了基于三個(gè)單相相量估計(jì)值估計(jì)出正序相量以及基于正序相量估計(jì)出頻率和頻率變化率D.5、D.6和D.7描述了P類和M類參考模型，并包含了濾波器的詳細(xì)描述。D.8探討了一種使用濾波和抽取法降低PMU數(shù)據(jù)速率(報(bào)告速率)的方法。圖D.1顯示了在PMU內(nèi)執(zhí)行的典型處理步驟。圖D.1假設(shè)固定頻率采樣與絕對時(shí)間參考同步，然后與標(biāo)稱頻率載波復(fù)數(shù)相乘。其他實(shí)現(xiàn)方法如頻率跟蹤采樣、頻率跟蹤載波或非線性估計(jì)等同樣可低通低通低通低通圖D.1PMU相量單相信號(hào)處理模型假設(shè)電力信號(hào)的單相采樣集合為{x;},則在第i個(gè)采樣時(shí)刻的同步相量估計(jì)X(i)由式(D.1)和GB/T14598.118—20x;—t=i△t時(shí)刻的波形采樣值，其中t=0時(shí)刻對應(yīng)每1s的翻轉(zhuǎn)時(shí)刻；W(k)——低通濾波器系數(shù)(取決于P類或M類濾波器)。式D.1表示了在圖D.1中所示的復(fù)數(shù)解調(diào)和低通濾波過程。其D.3低通濾波器群延時(shí)的時(shí)間戳補(bǔ)償計(jì)窗正中間的樣本的時(shí)標(biāo)就可以被用來作為用于相量估計(jì)(輸出)的時(shí)標(biāo)。本附錄介紹的P類和M類P類和M類低通濾波器的濾波系數(shù)在D.6和D.7中列出。FIR濾波器的濾波器階數(shù)由濾波器中的元件數(shù)量決定，該階數(shù)為濾波器中的元件(抽頭)數(shù)減1。例如，使用16個(gè)樣本/周期的1周期傅里葉濾波器的階數(shù)是N=16-1=15階。本附錄提供的示例使用的都是階數(shù)為偶數(shù)的濾波器(抽頭數(shù)為奇OOO正序相量正序相量計(jì)算相角導(dǎo)數(shù)o頻率導(dǎo)數(shù)單相相量抽取器Vb(0)-率頻O圖D.2完整的PMU信號(hào)處理模型通過使用對稱分量變換方式來計(jì)算圖D.2所示的通常情況下的正序電壓相量。根據(jù)正序相位角的結(jié)果較標(biāo)稱值會(huì)有偏移。該頻率估計(jì)法使用以PMU的波形采樣率進(jìn)行的內(nèi)部估計(jì)的相位角(不是GB/T14598.118—2021/IEC/IEEE△F(i)=[0(i+1)+θ(i-1)]/(4π×△t)θ(i)——第i個(gè)正序相量估計(jì)X(i)的角度；0(i+1)第iDF(i)=[0(i+1)+θ(i-1)-20(i)]/(2π×△t2)………………(D.4)第i個(gè)頻率估計(jì)與第i個(gè)相量估計(jì)精確對應(yīng)。實(shí)現(xiàn)的方法是通過等待下一個(gè)內(nèi)部相量估計(jì)角θ(i+1),利用第i個(gè)相量的前一個(gè)角度和后一個(gè)角度來計(jì)算頻率。當(dāng)?shù)趇個(gè)相量，頻率和頻率變化率一起報(bào)告時(shí)，報(bào)告應(yīng)延時(shí)時(shí)間直至下一個(gè)內(nèi)部相量可用。此延時(shí)時(shí)間為一個(gè)內(nèi)部采樣周期(△t),該時(shí)間很短。還有很多其他的頻率和頻率變化率估計(jì)方法同樣滿足本文件的要求，如二階擬合或加權(quán)最小二乘D.5相量的P類參考模型此處介紹的P類相量估計(jì)算法使用固定長度的兩周波三角加權(quán)FIR濾波器，它不會(huì)因不同的PMU報(bào)告速率而變化。該參考算法使用16個(gè)樣本/周期的采樣率，對于60Hz系統(tǒng)，采樣率為60×16=960個(gè)樣本/s;對于50Hz系統(tǒng)，采樣率為50×16=800個(gè)樣本/s。該算法可以通過使用如圖D.3所用一個(gè)周期的傅里葉變換，第二階段在一個(gè)周期內(nèi)進(jìn)行均勻平均(級聯(lián)箱式濾波器方法)。只要采樣時(shí)D.6P類濾波器的詳述P類濾波器系數(shù)W(k)定義為式(D.5):k——-N/2到N/2(只能為整數(shù)值);N濾波器階數(shù)[在每周期16次采樣的采樣頻率的示例中，N=(16-1)×2=3這些濾波器系數(shù)如圖D.3所示。濾波器響應(yīng)/dB濾波器響應(yīng)/dBGB/T14598.118—2021/IEC/IEEE60255-118-1:2018采樣號(hào)圖D.3P類濾波器系數(shù)示例[N=2×(16-1)=30]在標(biāo)稱頻率下，P類濾波器對于除帶外抑制的所有情況都是有效的。對于非標(biāo)稱頻率，估計(jì)周期與信號(hào)的實(shí)際周期不匹配。相位估計(jì)是準(zhǔn)確的，因?yàn)樾盘?hào)以估計(jì)值時(shí)標(biāo)為中心。幅值估計(jì)會(huì)滾降且需要補(bǔ)償。當(dāng)信號(hào)變換匹配系統(tǒng)頻率時(shí)，諧波抑制的效果非常好。當(dāng)不匹配時(shí)，例如在非標(biāo)稱頻率下，諧波就不能被完全抑制，這樣會(huì)在頻率和頻率變化率估計(jì)過程中引起一些問題。當(dāng)實(shí)際信號(hào)頻率偏離標(biāo)稱頻率f。時(shí)，相量幅值會(huì)發(fā)生滾降。結(jié)果為[sin(x)/x]2的函數(shù)曲線，由圖D.4中所示的2周波低通濾波器響應(yīng)所決定。00—70F頻率/Hz圖D.4作為頻率的函數(shù)的P類濾波器響應(yīng)在有限的頻率范圍內(nèi)，可以通過將相量幅值除以測量頻率處的P類濾波器響應(yīng)來補(bǔ)償該偏差。此算法可以通過利用窗口中心的估計(jì)來精確地計(jì)算在所有頻率上的相位角。通過將幅值除以實(shí)際信號(hào)頻率對應(yīng)的正弦函數(shù)值來對幅值進(jìn)行補(bǔ)償。由于二周波三角窗口相比標(biāo)準(zhǔn)的單周波矩形窗口能產(chǎn)生更快GB/T14598.118—2021/IEC/IEEE60255-118-D.7相量的M類參考模型的是使高于奈奎斯特頻率的信號(hào)能夠得到顯著衰減。該濾波將會(huì)導(dǎo)致更長的報(bào)告延時(shí)時(shí)間，但能降低M類模型對于帶通和帶阻濾波的要求如圖D.5所示。該圖是基于表2和表4中給出的M類模型的要求，圖D.5中的轉(zhuǎn)折頻率與報(bào)告速率相關(guān)。該掩模是用來作為設(shè)計(jì)參考濾波器時(shí)的掩模。有限沖對濾波器階數(shù)(長度)進(jìn)行調(diào)整。該模型假定正確10倍頻程(一59.4)F,/5或5HzF,/5或5Hz圖D.5M類的參考算法濾波器頻率響應(yīng)的圖像掩模規(guī)定對于圖D.5,濾波器響應(yīng)應(yīng)保持在陰影區(qū)域之外。GB/T14598.118—2021/IEC/IEEE602h(k)——海明函數(shù)；00表D.1展示了用于生成濾波器系數(shù)的輸入?yún)?shù)，濾波器系數(shù)用于驗(yàn)證本文件中的限值。這只是出表D.1M類低通濾波器參數(shù)報(bào)告速率F,表D.1M類低通濾波器參數(shù)(續(xù))報(bào)告速率F.圖D.1和圖D.2中所示的參考模型可用于直接生成表1(見5.3.2)中所示的任何輸出速率。如果對M類輸出進(jìn)行進(jìn)一步的抽取(獲得更低的速率),如圖D.7所示。當(dāng)需要來自同一PMU的多速率輸類濾波器所規(guī)定的帶外抑制的要求同樣適用于由PMU和PDC所產(chǎn)生的較低頻率(抽取后)的同步相量數(shù)據(jù)流。預(yù)計(jì)由PDC生成的抽取后的輸出數(shù)據(jù)(較低速率)應(yīng)與PMU生成的數(shù)據(jù)保持可比性(具有過簡單的1/N重采樣(例如，從每N個(gè)樣本中取一個(gè)樣本)來完低通低通低通圖D.7數(shù)據(jù)速率降低信號(hào)處理模型GB/T14598.118—2021/IEC/IEEE60255-118-1:2018PMU的設(shè)計(jì)者和用戶需要考慮影響相量、頻率和頻率變化率估計(jì)的三個(gè)相互關(guān)聯(lián)的因素。如c)報(bào)告延遲(完成估計(jì)并準(zhǔn)備從PPMU參考模型被設(shè)計(jì)為具有相對短的報(bào)告延遲以及在相量、頻率和頻率變化率估計(jì)之間具備良好的時(shí)間一致性。但良好的時(shí)間一致性和短延遲特性是以犧牲一些抗擾性為代價(jià)的，如圖D.8所示。頻率響應(yīng)的影響。特別是對于超過奈奎斯特頻率(所應(yīng)用的報(bào)告速率值的一半)的頻率分量，宜將其圖D.9顯示了在報(bào)告速率F,=60fps,數(shù)據(jù)采樣頻率為960Hz時(shí)的參考濾波器的增益/頻率響應(yīng)。GB/T14598.118—2021/IEC/IEEE60255-100頻率/H模型參考濾波器可以被設(shè)計(jì)使其具有快速響應(yīng)時(shí)間(F,=60fps時(shí)，10°相位階躍響應(yīng)時(shí)間為66ms),同時(shí)具有良好的同步相量測量準(zhǔn)確度。通過增加高于奈奎斯特頻率部分的衰減水平，可以獲時(shí)鐘輸入時(shí)鐘輸入一次值電流1電流n電壓1電壓n時(shí)鐘輸入采樣值——數(shù)據(jù)速率為每秒4800或14400個(gè)樣本?！穸鄠€(gè)測量通道；●每幀1到6個(gè)連續(xù)樣本。GB/T14598.118—20過將前端誤差移動(dòng)到MU,性能不會(huì)得到實(shí)質(zhì)性的改善。在本文件中，0.5%的TVE分配給本試驗(yàn)中的前端誤差。頻率范圍試驗(yàn)的新限值宜為TVE≤0.5%。d)穩(wěn)態(tài)條件下的頻率和頻率變化率準(zhǔn)確度主要由噪聲和帶外信號(hào)決定。噪聲的主要來源是前為原限值的1/2)。f)PMU制造商宜申明所要求的EIT/SAMU歸一化信噪比與工作信號(hào)電平的關(guān)系，以滿足本文件正文中規(guī)定的頻率誤差(FE)和頻率誤差變化率(RFE)的要求。有關(guān)合并單元信噪比規(guī)范b)同樣，動(dòng)態(tài)頻率和頻率變化率響應(yīng)也主要由計(jì)算算法控制。這兩者都受到噪聲的影響，傳統(tǒng)延遲是指從測量時(shí)間開始到應(yīng)用接收到測量結(jié)果的時(shí)間。PMU報(bào)告延遲在6.7和C.7中進(jìn)行了a)延遲幾乎完全由以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)時(shí)間和PMU的性能控制。對于性能試驗(yàn)，宜將6.7中定義的延遲余量增加2ms,以覆蓋最大EIT/SAMU/MU延遲。b)EIT/SAMU/MU中的延時(shí)時(shí)間不宜超過IEC61869-9中定義的限值2ms,這將增加整個(gè)對性能要求的變更建議見表E.1。表E.1性能要求的變更建議匯總表說明6.3穩(wěn)態(tài)幅值和頻率范圍(包括幅值范圍試驗(yàn))降低到降低到對于FE和RFE,PMU制造商宜聲明使PMU符合要求6.3穩(wěn)態(tài)TVE、諧波和帶外誤差主要是由于PMU的DSP特性，和其他誤差來源地位裕度增加2ms裕度增加2ms裕度增加2msGB/T14598.118—2021/IE(資料性)——幅值范圍，10%和120%或200%(僅限終點(diǎn));GB/T14598.118—2021/IEC/IEEE60255-穩(wěn)態(tài)PMU準(zhǔn)確度擴(kuò)展規(guī)范PMU可獲得比第6章要求更高的準(zhǔn)確度或更寬的范圍測量能力的認(rèn)證。本附錄提供了在穩(wěn)態(tài)條件下規(guī)定和證明PMU準(zhǔn)確度的方法，比第6章要求的更詳細(xì)。這些方法包括：——比1%TVE規(guī)則要求更高的準(zhǔn)確度測量規(guī)定；滿足第6章和第7章中基本總體要求的任何PMU都可以使用本附錄的方法進(jìn)行認(rèn)證。應(yīng)在表G.1指定的試驗(yàn)條件下，對根據(jù)附錄G要求進(jìn)行擴(kuò)展準(zhǔn)確度認(rèn)證的PMU進(jìn)行試驗(yàn)。該測否則應(yīng)使用6.2和6.3中的參考試驗(yàn)條件。未有意引入諧波或帶外信號(hào)。表G.1擴(kuò)展準(zhǔn)確度試驗(yàn)條件范圍供應(yīng)商聲明的電壓范圍供應(yīng)商聲明的電流范圍標(biāo)稱電壓(或電流)標(biāo)稱頻率，或由供應(yīng)商聲明如果電壓和(或)電流超出第6章指定的幅G.3準(zhǔn)確度規(guī)范準(zhǔn)確度應(yīng)描述為指定條件下允許的最大TVE,并可選擇單獨(dú)的幅值誤差和相位誤差。也允許擴(kuò)展字母“A”和在規(guī)定的測量條件下的TVE(用%表示)?！帜浮癆m”和一個(gè)表示幅值準(zhǔn)確度的數(shù)字(%);——字母“Ph”和一個(gè)表示相位準(zhǔn)確度的數(shù)字[單位為度()]?！馎0.1:在指定條件下的最大誤差為0.1%的TVE;●A1.0(Am1Ph0.1):最大誤差為1%的TVE、1%的幅值和0.1°的相位；●F0.0005:頻率誤差最大為0.0005Hz(通常在電壓信號(hào)中規(guī)定)。(69V)(±0.5Hz)-A0.1,F0.00(90-110V和180-220V)-A0.02(Am0.02Ph0.01)再舉個(gè)更復(fù)雜的例子，對于一個(gè)規(guī)格為69V,5A且?guī)в?0倍額定電流測量范圍