تست PMU

وظیفه دستگاه PMU اندازه گیری فازور ، فرکانس و نرخ تغییرات فرکانس (ROCOF ) است و خطای اندازهگیری هر کدام از این مقادیر به ترتیب با TVE، FE و RFE به صورت زیر تعریف میشوند:

در عبارت فوق X و X̂ به ترتیب بردارهای مقدار واقعی فازور و مقدار تخمین زده شده توسط PMU و اندیسهای i و r به ترتیب بخش موهومی و حقیقی فازور X را نشان میدهد.

لازم است دستگاه تست به ازای تمامی برچسبهای زمانی مقدار تئوری سیگنال تزریق شده را به همراه نسبت سیگنال به نویز آن (SNR) ثبت نماید. دستگاه PMU دادههای اندازه شده را با پروتکل C37.118 به دستگاه تست ارسال مینماید. دستگاه تست به ازای برچسبهای زمانی مشخص که با توجه به نرخ ارسال داده مشخص میشود، مقادیر تئوری و اندازهگیری شده فازور، فرکانس و ROCOF را مقایسه نموده و مقادیر TVE، FE و RFE را محاسبه مینماید.

واحد اندازه گیری فاز (PMU) دستگاهی است که برای تخمین مقدار و زاویه فاز یک مقدار فازور الکتریکی (مانند ولتاژ یا جریان) در شبکه برق با استفاده از یک منبع زمانی مشترک برای همگام سازی استفاده می شود. همگام‌سازی زمان معمولاً توسط GPS یا پروتکل IEEE 1588 Precision Time ارائه می‌شود که امکان اندازه‌گیری همزمان چند نقطه از راه دور روی شبکه را فراهم می‌کند. PMU ها قادر به گرفتن نمونه ها از شکل موج به صورت متوالی و بازسازی کمیت فازور هستند که از یک اندازه گیری زاویه و یک اندازه گیری بزرگی تشکیل شده است. اندازه گیری حاصل به عنوان سنکروفازور شناخته می شود. این اندازه‌گیری‌های همگام زمانی مهم هستند زیرا اگر عرضه و تقاضای شبکه کاملاً مطابقت نداشته باشند، عدم تعادل فرکانس می‌تواند باعث ایجاد استرس در شبکه شود که یک علت بالقوه برای قطع برق است.

PMU ها همچنین می توانند برای اندازه گیری فرکانس در شبکه برق استفاده شوند. یک PMU تجاری معمولی می تواند اندازه گیری هایی را با وضوح زمانی بسیار بالا، تا 120 اندازه گیری در ثانیه گزارش کند. این به مهندسان در تجزیه و تحلیل رویدادهای پویا در شبکه کمک می کند که با اندازه گیری های SCADA سنتی که هر 2 یا 4 ثانیه یک اندازه گیری ایجاد می کنند امکان پذیر نیست. بنابراین، PMUها، تاسیسات را به قابلیت های نظارت و کنترل پیشرفته مجهز می کنند و به عنوان یکی از مهم ترین دستگاه های اندازه گیری در آینده سیستم های قدرت محسوب می شوند.PMU می‌تواند یک دستگاه اختصاصی باشد، یا عملکرد PMU می‌تواند در یک رله محافظ یا دستگاه دیگر گنجانده شود.

برای انجام تست PMU ابتدا در صفحه استارت نرم افزار، بر روی روم PMU(Phasor measurement Unit) کلیک کرده، در صفحه باز شده همانطور که مشاهده می‌کنید 4 تست در 4 زبانه مختلف به نام های Steady State, Modulation, Frequency ramp, Step طراحی شده است.

در زبانه Steady State حالت های مختلفی را می‌توانید مشاهده کنید. برای مثال در Fault Type Vl1 ،Mode دو نقطه با مشخصات هارمونیک 2 و 40 درصد و 70 درصد و زمان 0.2 ثانیه اضافه کرده و پس از انجام تست و مقایسه مقادیر نامی و اندازه گیری شده، تست Pass یا Fail خواهد شد.

زبانه Modulation شامل دو تست مدولاسیون دامنه و فاز است. طبق استاندارد هر بار یا مدولاسیون دامنه و یا مدولاسیون فاز اعمال میشود. مدل سیگنال در مدولاسیون به شکل زیر در نظر گرفته می شود:

Xa = Xm [1+kx cos(2πfmt)] × cos [2πf0t+ka cos (2πfmt-π)]

برای انجام این تست هم ابتدا نقاط مد نظر اضافه شده، برای مثال یک نقطه با مشخصات F0=500Hz , دامنه 100% و Kx=0.1 و Fa=100Hz و Ka=0.9 و SNR=40dbرا اضفه کرده و پس از انجام تست و گرفتن فیدبک از PMU ومقایسه مقادیر نامی و اندازه گیری شده، تست Pass یا Fail خواهد شد.

دو تست دیگر را هم به همین روش پس از اضافه کردن نقاط مد نظر و اجرای تست و گرفتن فیدبک از PMU ومقایسه مقادیر نامی و اندازه گیری شده، تست Pass یا Fail خواهد شد.