PMU调试指导入门手册V.doc

1、PMU调试入门手册本手册旨在引导初学者快速掌握PMU的调试技能，熟悉 PMU子站使用的各种产品。根据手册能独自完成常规的PMU子站调试工作。本手册内容主要包括PMU子站设备软硬件介绍，配置工具的使用方法，以及常见问题处理。一、PMU子站简介装置 Phasor Measurement Unit (PMU)用于进行同步相量的测量和输出以及进行动态记录的装置。 PMU的核心特征包括基于标准的同步相量测量、失去标准时钟信号的守时能力、 PMU与主站之间能够实时通信并遵循有关通信协议。现有 PMU大多依靠美国的 GPS系统进行授时，部分设备已经开始采用GPS和北斗系统双对时。目前公司的 PMU产品为 C

2、SS-200系列和 CSD-361系列，至 2012 年起，新建项目开始使用 CSD-361系列 PMU。想深入了解四方 PMU产品，建议大家从 CSS-200系列开始学习了解，更容易掌握PMU的原理及功能。1. PMU子站在系统中的作用1) 同步采样和相量计算；发电机内电势测量；2) 实时数据上传，可同时与多个主站实时通信，参照IEEE 1344 、 IEEE 、电力系统动态监测系统技术规范的要求设计，可以与符合标准协议的任何其它主站系统进行数据交换；3) 稳态循环记录相量、功率、频率等数据；4) 动态短时记录模拟量采样数据，支持模拟量触发、开关量触发、联网触发、手动触发等多种扰动记录触发方

3、式；5) 记录数据分析工具，实现数值浏览、波形复现、数据格式转换等功能。2. PMU子站的通讯功能PMU子站主要用于和主站（调度）进行通讯，也可与本地工作站通讯。网络结构图如下：调度中心GPSPMU子站（发电厂）如上图所示， PMU子站将采集到的数据通过调度数据网上送至调度主站。这里GPS调度数据网简单介绍下调度数据网的知识，对于电厂的调度数据网来说， 按照电力二次系统安PMU子站（发电厂）全防护工作要求安全分区，网络专用，横向隔离，纵向认证，保障电力监控系统和电力调度数据网络的安全。 电力调度数据网原则上区分为生产控制大区和管理信息大区。生产控制大区分为控制区（安全区I ）和非控制区（安全区

4、II ）。PMU子站需接入安全区 I 。在于调度进行通讯时，通讯质量也与调度数据网息息相关。二、CSD-361系列和 CSS-200系列 PMU子站软硬件介绍1.CSS-200系列CSS-200系列包括 WAMS主站及 PMU子站设备，这里仅介绍 PMU子站设备。常见的PMU子站设备包括：数据集中处理单元（CSS-200/1P）、同步相量采集单元（ CSS-200/1A）、内电势测量单元（CSFU-107）、网络通讯设备（ CSC-187A/B/C/D/E）、对时装置（ CSC-196）等。系统网络结构如下图所示：对于各个类型的装置不再一一详细介绍，有需要的同事可以查看对应的，了解装置各详细参

5、数。下面主要对数据集中处理单元、同步相量采集单元、内电势测量单元和监控后台做介绍。1） 数据集中处理单元CSS-200/1P 区分 CSS-200/1P-1234 ，CSS-200/1P-123均采用 QNX系统，CSS-200/1P-4 采用 Linux 系统。两者功能上一致，仅操作系统不一致，搭载的后台监控软件和配置方法上也有所区别，在调试中务必注意。目前，我部门接触到的老 PMU 子站，CSS-200/1P-12 基本上很少见， 主要还是 CSS-200/1P-3 装置。该装置并非由四方生产，而已外协厂家生产， 实际上是一台工业计算机， 内置硬盘、内存、处理器等，外设键盘、鼠标（ PS2

6、口）及显示器。 1P-3 和 1P-4 的区别在于内置的 DOM盘不一样，硬件上也有所优化。CSS-200/1P 在 PMU子站中主要负责处理同步相量采集装置采集到的数据，将数据实时保存至本地硬盘 ( 滚动存储 14 天) ，并将数据上送至调度主站。也就是说，调度看到的数据应和存储至硬盘数据一致。这也是与调度进行数据核对时可参考的地方。另外，硬盘并不影响系统正常启动及运行，仅负责存储数据。CSS-200系列 PMU的监控后台软件也存储在数据集中处理单元，分为 QNX及 Linux两种监控程序，在调试时更新程序时务必注意。同时，数据集中处理单元均自带系统还原功能，通过命令将装置还原至出厂设置，也

7、可进行备份，备份后再还原则还原至该备份，与 windows 系统还原功能类似。CSS-200/1P 在 PMU子站中的地址是独立的，默认出厂设置为（ 178、168、158） . 对应 ETH0、ETH1、ETH2和 ETH3。如果一套 PMU子站中有两台 1P 装置，一台 IP 地址为44，另一台为 45。2） 同步相量采集单元CSS-200/1A装置分为 CSS-200/1A-12345 ，目前广泛使用的是 CSS-200/1A-5 ，与其它 CSS-200/1A装置的区别在于交流插件 ( 只可配置三块 ) 可灵活配置，管理插件CSS-200/1A-5 可兼容通系列其它1A 装置。CSS-

8、200/1A装置在 PMU子站中有独立的IP 地址，根据 ID 号来进行设置。 ID 号从0 开始顺序递增（对应的IP 地址： 192.3） 内电势测量单元发电厂中的 PMU子站通常需要采集发电机的内电势信号，CSS-200系列 PMU使用CSFU-107装置来采集发电机内电势，一台机组需配置一台107 装置，通常与外部键相脉冲传感器配合使用，也可以从汽机TSI 系统的机组转速传感器取得信号。无论采集哪种采集方式，都要求输出的信号为电压信号。一般来说，键相脉冲传感器采集的机组脉冲信号接入装置后，需要进行拨码设置后，装置才能运行正常。拨码分为两部分，SW1和 SW2：内电势测量装置利用比较器原理

9、将键相脉冲整形为CPU可以直接利用的TTL 电平，应将比较器阈值设定在键相脉冲的高低电平中间，且阈值电压尽可能远离脉冲高电平和低电平。SW1的开关 1 处于 ON档位时，将把输入信号幅值减为三分之一后再引入比较器，开关 1 处于 OFF档位时，不改变输入信号幅值，SW1的其它开关对输入信号不起作用。电阻串的分压值通过SW2切换后引入比较器的另一个输入端， 电阻串中所有的电阻阻值相等； SW2某路开关处于 ON档位时，左右两侧导通，对应的电阻分压信号引入比较器，如下表所示；实际应用中也可将多个开关同时拨到ON档位，此时这些开关间的电阻相当于被短路，实际的阈值可以通过计算得到。拨码开关 SW2对应

10、的比较器阈值SW2对应开关 ON，其23456781它开关 OFF比较器阈值0V-15V简单的算法如下：正常情况下是 8 档，因此每档之间的电压为30/8= ；如果根据理论计算出的阈值需要其它的档位，则需进行拨码，如调整为 6 档，则每档之间的电压为30/6=5V，把 SW2-1、SW2-2、SW2-3拨至 ON，则 SW2-1、 SW2-2、SW2-3表示电压为 10V，SW2-4表示 5V，依次递减；如把 SW2-2、SW2-3、SW2-4拨至 ON，则 SW2-1表示电压为 10V，SW2-2、SW2-3、SW2-4表示 5V，依次递减。当键相脉冲输入信号正常， 且比较器阈值拨码设置合理

11、时， 装置前面板 PULSE指示灯应一秒闪烁一次， ALERT1指示灯应始终熄灭（不存在其它故障） 。4） 监控后台软件目前， CSS200/1P的软件版本分为QNX（）和 Linux 和。在进行版本升级时，注意将css200/bin目录下的文件先删除再进行上传，尽量不要替换或覆盖，原因在于每版程序的文件数量不一定都是一致的。QNX和 Linux 系统的监控后台功能都一致，仅界面风格不太一样，另外，QNX系统的分辨率是自适应的，但Linux 系统的分辨率需要在系统启动时，进BIOS修改。一般来说，装置断电重启后，应能自动加载至监控界面，无需输入任何指令。如重启后停留在系统灰色界面，常规来说，一

12、般是配置文件不合格导致，重新检查配置文件是否正确。修改后再重启装置查看，直至断电重启后能直接启动至监控后台。基本上在进行程序替换，配置修改后，需重新验证配置，验证方式以命令的形式执行，流程如下：系统键 +S 调出命令窗口，输入：#cd css200/bin#chmod 777 * （修改可执行程序的权限）#./initrig（重新生成触发配置）#./inicheck（验证配置是否正确）在验证配置时，尽管只有的配置提示，同时需要注意其它配置项（CSS200_1AX）中的内容与中的内容对应上，如间隔名称等。其它的命令，如查看文件夹，在线修改配置文件等操作方法，见。2.CSD-361系列 PMUCS

13、D-361系列是公司推出的新一代产品，基于LINUX内核，操作方法与 LINUX系统的 CSS-200/1P装置类似。但无论从装置外观，系统结构以及配置方法上与之前的CSS-200系列有很大的区别，调试时务必注意。对于 CSD-361的系统结构来说， 最主要的改变在与功能上的整合，数据采集和数据处理由不同插件来完成，而不是独立的装置了，而且键相脉冲信号的采集也整合到交流插件中，而不再单独配置独立的采集装置了。简单点概述，新一代的PMU子站产品分位主机 CSD-361A或 CSD-361C，从机 CSD-361B或 CSD-361D。简略的网络结构示意图如下：主站数据中心GPS天线CSD-361

14、A/C关于装置的硬CSD件介-361B/D绍，这里不一一赘述，请大CSD家查-361看对B/D应的。CSC-1961） CSD-361装置软件简介目前，研发归档的程序有： 管理插件和计算插件程序， 务必注意这两者的程序是有区别的，替换时一定要核对好后再下载，否者插件重启后无法正常工作。交流插件的DSP程序，一般来说交流插件的程序需配合管理插件程序使用。管理插件和计算插件的程序列表：2） CSD-361配置工具的简介针对 CSD-361的配置，研发开发了对应的配置工具，避免手动修改导致的一些错误。工具的使用详见。CSD-361配置工具不仅仅只是制作PMU子站的配置，还包括查看各个交流插件的工作状

15、态，外部键相脉冲信号的波形，交流插件的升级等功能，请大家在调试时完全掌握好工具的使用功能。3） CSD-361各插件程序下载介绍CSD-361管理插件和计算插件以及交流插件， 开入插件及开出插件在现场调试时均需更新地址或程序。管理插件和计算插件的程序使用 FlashFTP 或者其它 FTP工具将程序文件上传到管理插件或计算插件（用户名 root ，密码 root ）/mnt/nor 目录下。开入插件和开出插件在站内需配置为唯一的地址， 应与配置工具中配置的插件地址一致。使用串口线连接调试 PC机的串口和开入插件、 信号开出插件的 10 针调试串口，参照设置开入插件和信号开出插件的 ID，开入插

16、件的 ID 号从 0x0E 开始分配，信号开出插件的 ID 号从 0x01 开始分配。交流插件升级时需使用， 打开程序后，在程序界面上方会看到如下所示菜单栏和工具栏。当“”显亮色后，用鼠标左键点击该按钮连接装置。在图中左侧的 IP 地址栏里将显示本装置机箱内所有AI 插件的 IP 地址。用鼠标选择一个 IP 地址，并根据插件的实际类型在右侧插件类型栏下拉菜单中选择AC6U6I、AC6U6I-脉冲、 AC9I、AC12U、DC12I 或其他类型中的一种，点“连接”按钮连接选定的 AI 插件。点击软件上方菜单栏中的 “固化 - 固化操作”菜单，在弹出的对话框中点击 “选择”按钮，选择需要下载的模入 CPU插件正式归档程序文件 (*.ldr) ，该文件的大小、 CRC 校验码以及远程文件名都将显示在对话框中的对应位置。点击“固化文件”按钮，正常情况下约等10 秒钟后，操作提示对话框会给出程序下载成功或失败的提示，例如“1#AI 插件文件更新成功2010-07-27 16:17:04.949”。如果下载过程不顺利， 操作提示对话框也会给出相应的错误提示， 最常见的错误提示是“目的 IP 地址 tftp 服务器出错 , 请确认 IP 地址是否正确 ! ”或“超过 3 次重传次数”。此时，应注意检查网络连接是否正常。再次点击对话框中“选择”按钮，根据