GB∕T 14598.118-2021 量度继电器和保护装置 第118部分：电力系统同步相量 测量

ICS2912070

CCSK.45.

中华人民共和国国家标准

GB/T14598118—2021/IEC/IEEE60255-118-12018

.:

量度继电器和保护装置

第118部分电力系统同步相量测量

:

Measuringrelaysandprotectionequipment—

Part118Snchrohasorforowersstems—Measurements

:yppy

IEC/IEEE60255-118-12018Measurinrelasandrotectioneuiment—

(:,gypqp

Part118-1Snchrohasorforowersstems—MeasurementsIDT

:yppy,)

2021-12-31发布2022-07-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T14598118—2021/IEC/IEEE60255-118-12018

.:

目次

前言

…………………………Ⅴ

引言

…………………………Ⅶ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语定义符号和缩略语

3、、………………1

术语和定义

3.1…………………………1

符号和缩略语

3.2………………………2

同步相量测量

4……………3

输入和输出量

4.1………………………3

电力系统信号

4.2………………………3

被测量定义

4.3…………………………4

频率被测量定义

4.4……………………4

频率变化率被测量定义

4.5……………4

测量时间同步

4.6………………………4

测量符合性评估

5…………………………5

测量能力

5.1PMU………………………5

测量评估

5.2……………5

测量报告

5.3……………7

测量符合性

5.4…………………………8

测量符合性试验与评估

6…………………9

试验注意事项

6.1………………………9

参考及试验条件

6.2……………………9

稳态符合性

6.3…………………………10

动态符合性测量带宽

6.4———…………12

动态符合性系统频率斜坡变化期间的性能

6.5———…………………14

动态符合性相位和幅值阶跃变化时的性能

6.6———…………………16

报告延迟符合性

6.7PMU……………17

文档要求

7…………………17

附录资料性时间标签与动态响应

A()…………………18

动态响应

A.1…………………………18

时间标签

A.2…………………………18

幅值阶跃试验示例

A.3………………20

时间输入

A.4PMU……………………20

附录资料性参数表示和定义应用示例

B()……………22

简介

B.1…………………22

非平稳正弦波的表示

B.2………………22

Ⅰ

GB/T14598118—2021/IEC/IEEE60255-118-12018

.:

定义的应用示例简介

B.3………………23

从同步相量中重构电力系统的正弦信号

B.4…………25

附录资料性的评估和试验

C()PMU…………………26

概述

C.1…………………26

测量评估

C.2TVE……………………26

中的相位幅值关系和对时

C.3TVE…………………28

对阶跃输入信号的响应评估

C.4………………………29

谐波畸变试验信号的相位

C.5…………30

频率变化率限值

C.6……………………30

报告延迟

C.7PMU……………………31

附录资料性参考信号处理模型

D()……………………33

概述

D.1…………………33

基本同步相量估计模型

D.2……………33

低通滤波器群延时的时间戳补偿

D.3…………………34

正序相量频率和频率变化率

D.4、……………………34

相量的类参考模型

D.5P……………35

类滤波器的详述

D.6P…………………35

相量的类参考模型

D.7M……………37

数据速率降低模型

D.8…………………39

参考模型中的权衡

D.9…………………40

附录资料性利用输入的采样值进行同步相量测量

E()PMU………42

概述

E.1…………………42

采样值的生成

E.2………………………42

使用采样值时同步相量的误差来源

E.3………………43

性能

E.4…………………43

性能要求的变更建议

E.5………………44

附录资料性环境影响下评估试验项目

F()PMU……………………45

附录规范性稳态准确度扩展规范

G()PMU…………46

概述

G.1………………46

适用条件

G.2…………………………46

准确度规范

G.3………………………46

使用示例

G.4…………………………47

首选准确度范围

G.5…………………47

试验问题

G.6…………………………47

附录资料性发电机电压和发电机功角测量

H()………49

概述

H.1………………49

测量方法

H.2…………………………49

输入信号

H.3…………………………49

测量过程

H.4…………………………49

附录规范性带宽级别扩展

I()PMU…………………51

概述

I.1…………………51

Ⅱ

GB/T14598118—2021/IEC/IEEE60255-118-12018

.:

带宽确定

I.2……………51

增强型带宽级别

I.3……………………51

试验问题

I.4……………51

参考文献

……………………52

Ⅲ

GB/T14598118—2021/IEC/IEEE60255-118-12018

.:

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是量度继电器和保护装置的第部分已经发布了以下

GB/T14598《》118。GB/T14598

部分

:

量度继电器和保护装置第部分通用要求

———GB/T14598.21:;

电气继电器第部分量度继电器和保护装置的绝缘配合要求和试验

———GB/T14598.35:;

电气继电器第部分保护系统

———GB/T14598.820:;

电气继电器第部分量度继电器和保护装置的振动冲击碰撞和地震

———GB/T14598.2321:、、

试验第篇地震试验

3:;

量度继电器和保护装置第部分电力系统暂态数据交换

———GB/T14598.2424:(COMTRADE)

通用格式

;

量度继电器和保护装置第部分电磁兼容要求

———GB/T14598.2626:;

量度继电器和保护装置第部分产品安全要求

———GB/T14598.2727:;

量度继电器和保护装置第部分电力系统同步相量测量

———GB/T14598.118118:;

量度继电器和保护装置第部分距离保护功能要求

———GB/T14598.121121:;

量度继电器和保护装置第部分过欠电压保护功能要求

———GB/T14598.127127:/;

量度继电器和保护装置第部分电热继电器功能要求

———GB/T14598.149149:;

量度继电器和保护装置第部分过欠电流保护功能要求

———GB/T14598.151151:/;

量度继电器和保护装置第部分频率保护功能要求

———GB/T14598.181181:;

变压器保护装置通用技术要求

———GB/T14598.300;

电力系统连续记录装置技术要求

———GB/T14598.301;

弧光保护装置技术要求

———GB/T14598.302;

数字式电动机综合保护装置通用技术要求

———GB/T14598.303。

本文件使用翻译法等同采用量度继电器和保护装置第部

IEC/IEEE60255-118-1:2018《118-1

分电力系统同步相量测量

:》。

与本文件中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下

:

量度继电器和保护装置第部分通用要求

———GB/T14598.2—20111:(IEC60255-1:2009,

IDT)。

本文件做了下列编辑性修改

:

为现有系列标准协调将标准名称改为量度继电器和保护装置第部分电力系统同步

———,《118:

相量测量

》;

中公式编号不连续对公式编号进行了修改并依次增加

———B.2,,;

中例如对于级别试验系统应至少具有的试验不确定度比其

———G.6.1,“,A0.1,0.025%TVE”,

中原文误为

“0.025%”“0.04%”;

中对于这些试验的要求试验系统至少具有的其中

———I.4,“,3%TVE0.75%TVETUR”,

原文误为

“0.75%”,“0.3%”;

为了便于读者理解上送和报告的含义又符合中文使用习惯在中增加说明在本文件

———,,4.3.1“

中术语报告和上送可以互换使用

,‘’‘’”。

Ⅴ

GB/T14598118—2021/IEC/IEEE60255-118-12018

.:

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国电器工业协会提出

。

本文件由全国量度继电器和保护设备标准化技术委员会归口

(SAC/TC154)。

本文件起草单位许昌开普检测研究院股份有限公司南京南瑞继保工程技术有限公司南方电网

:、、

科学研究院有限责任公司许昌开普电气研究院有限公司中国电力科学研究院有限公司紫光测控有

、、、

限公司北京四方继保自动化股份有限公司国电南京自动化股份有限公司华北电力大学国网江苏省

、、、、

电力有限公司国网安徽省电力有限公司电力科学研究院国网湖北省电力有限公司电力科学研究院

、、、

施耐德电气中国有限公司上海分公司国电南瑞科技股份有限公司许继集团有限公司国网电力科

()、、、

学研究院有限公司东方电子股份有限公司长园深瑞继保自动化有限公司积成电子股份有限公司上

、、、、

海华建电力设备股份有限公司国网浙江省电力有限公司金华供电公司中国有限公司国网湖

、、ABB()、

南省电力有限公司电力科学研究院

。

本文件主要起草人任春梅赵希才徐全耿要强刘慧海胡家为时伯年温富光毕天姝陈昊

:、、、、、、、、、、

高博肖繁罗姗姗陈力蔺立李翔周永荣刘洪兰袁明军朱建红张锋杜浩良侯攀科李理

、、、、、、、、、、、、、。

Ⅵ

GB/T14598118—2021/IEC/IEEE60255-118-12018

.:

引言

系列标准规定了量度继电器和保护装置相关技术要求和电力系统解决方案以及相关

IEC60255,

的控制监视和过程接口设备技术要求规定了继电器和保护的基础通用

、。IEC60255-1~IEC60255-99

要求主要包括基本功能机械性能电磁兼容性能产品安全要求暂态数据交换的通用格式等要求

,、、、、;

规定了频率保护过电流欠电流保护过电压欠电压保护距离保护

IEC60255-100~IEC60255-199、/、/、

等主要保护模块的功能性能要求及试验方法以技术报告的形式进行

;IEC60255-200~IEC60255-299

了专题研究对其他保护设备及相关的控制监视和过程接口设备的技术要求进行了规定

,、。

制定的目的在于规定与上述特性相符合的统一原则这些原则适用于发输配用电系

GB/T14598,

统中使用的量度继电器和保护设备拟由个部分组成

。GB/T1459817。

第部分量度继电器和保护装置通用要求目的在于规定量度继电器和保护装置以及由这

———2:。

些装置所组成的电力系统保护方案如控制监视和过程接口设备的通用规则和要求

、。

第部分量度继电器和保护装置的绝缘配合要求和试验目的在于规定量度继电器和保护

———3:。

装置绝缘配合的一般要求包括如何选择电气间隙和爬电距离电压试验绝缘电阻测量等

,、、。

第部分保护系统目的在于规定整个保护系统及其各组成部分的性能要求适用于各类保

———8:。,

护装置及与保护装置相连的对其有影响的器件

。

第部分地震试验目的在于规定量度继电器和保护装置地震试验的试验方法试验条件

———23:。、、

试验严酷等级试验程序和合格判据

、。

第部分电力系统暂态数据交换通用格式目的在于定义一种通用的数据

———24:(COMTRADE)。

交换格式用于存储各种类型故障测试以及仿真的数据文件和交换介质定义数据交换通用

,、。

格式有利于提高电力系统及其保护控制措施在故障扰动情况下的分析测试评估和仿真自

,、、

动化水平

。

第部分电磁兼容要求目的在于规定量度继电器和保护装置的电磁兼容要求包括电磁

———26:。,

发射和抗扰度

。

第部分产品安全要求目的在于规定量度继电器和保护装置的基本安全要求以使由着

———27:。,

火电击产生的危险或对用户的伤害最小本部分也适用于与量度继电器和保护装置一起使

、。

用的试验和辅助器件

。

第部分电力系统同步相量测量目的在于规定同步相量测量的性能分类以及每个性

———118:。

能类别的稳态性能和动态性能的评估方法和性能指标

。

第部分距离保护功能要求目的在于规定电力系统线路上的距离保护的功能和性能评

———121:。

价的最低要求以及记录和发布性能试验结果的方式

,。

第部分过欠电压保护功能要求目的在于规定过欠电压继电器的最低要求包括保护

———127:/。/,

功能测量特性和延时特性的技术规范

、。

第部分电热继电器功能要求目的在于规定电热继电器的最低要求包括保护功能测

———149:。,、

量特性和测试方法的技术规范

。

第部分过欠电流保护功能要求目的在于规定过欠电流继电器的最低要求包括保护

———151:/。/,

功能测量特性和延时特性的技术规范

、。

第部分频率保护功能要求目的在于规定频率保护功能和性能评价的最低要求以及记

———181:。,

录和发布性能试验结果的方式

。

第部分变压器保护装置通用技术要求目的在于规定变压器保护装置的技术要求试验

———300:。、

Ⅶ

GB/T14598118—2021/IEC/IEEE60255-118-12018

.:

方法检验规则标志标签以及包装运输贮存等要求

、、。

第部分电力系统连续记录装置技术要求目的在于规定电力系统连续记录装置的技术

———301:。

要求试验方法检验规则标志标签以及包装运输贮存等要求

、、、。

第部分弧光保护装置技术要求目的在于规定弧光保护装置的技术要求试验方法检

———302:。、、

验规则标志标签以及包装运输贮存等要求

、。

第部分数字式电动机综合保护装置通用技术条件目的在于规定数字式电动机综合保

———303:。

护装置的通用技术要求试验方法检验规则标志标签以及包装运输贮存等要求

、、、。

同步相量测量广泛应用于电力系统动态监测状态估计区域稳定控制和系统分析等领域对保障

、、,

电网安全运行有重要作用

。

本文件规定了同步相量测量的性能分类以及每个性能类别的稳态性能和动态性能的评估方法和性

能指标包括稳态条件下的准确度动态条件下的测量带宽系统频率斜坡变化期间的性能相位和幅值

,、、

阶跃变化时的性能要求以及报告延迟要求给出了检验稳态性能动态性能及报告延迟的试验方法为

,、,

同步相量测量的开发和试验提供了依据

。

本文件的插图采用的原图部分插图可能与我国的制图标准有差异

IEC/IEEE60255-118-1:2018,,

但并不影响理解

。