电力系统实时动态监测系统关键技术标准规范.doc

ICSQ/GDW国 家 电 网 公 司 企 业 标 准Q/GDW 131-电力系统实时动态监测系统技术规范Technology Guidance of Power System Real Time Dynamic Monitoring System 0228发布 0301实行 国家电网公司 发布目 录前 言1引 言21 范畴32 规范性引用文献33 术语和定义44 总体规定65 同步相量测量技术规定75.1 时钟同步75.2 同步相量表达86 相量测量装置技术规定96.1 环境条件96.2 额定电气参数96.3 构造、外观及其她96.4 装置功能106.5 装置重要技术性能126.6 过载能力156.7 直流电源影响156.8 功率消耗156.9 绝缘性能156.10 耐湿热性能156.11 抗电气干扰性能156.12 机械性能166.13 持续通电177 数据集中器功能及技术规定178 电力系统实时动态监测系统主站功能规定179 电力系统实时动态监测系统通信规定189.1 通信通道189.2 主站与子站之间通信规约189.3 子站与本地监控系统互联189.4 主站与SCADA/EMS互联199.5 主站与安全自动控制系统互联199.6 主站之间互联1910 电力系统同步相量测量数据传播信息格式2010.1 规约版本2010.2 传播信息2010.3 数据帧2110.4 头帧2210.5 配备帧2310.6 命令帧2510.7 子站、主站网络通信流程2711 动态数据记录文献格式33附录A 电力系统实时动态监测系统构造示意图34附录B CRC16C语言程序示例35附录C 暂态数据记录36附录D 离线文献传播规约37附录E 子站通信带宽计算51附录F 子站数据集中器和PMU通信方式阐明53前 言本规范重要参照IEEE Std 1344-1995（R）电力系统同步相量原则、GB/T 142851993继电保护和安全自动装置技术规程和DL/T 478静态继电保护及安全自动装置通用技术条件，结合当前中华人民共和国电力系统实际规定而制定电力系统实时动态监测系统基本规范。本规范附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F为资料性附录。本规范由国家电力调度通信中心提出。本规范由国家电网公司科技部归口。本规范起草单位：国电华北电力设计院工程有限公司、中华人民共和国电力科学研究院、北京四方同创保护与控制设备有限公司、国家电力调度通信中心、华东电力调度交易中心。本规范重要起草人：张道农、王兆家、蒋宜国、吴京涛、张涛、沈力、王英涛、肖晋宇、何江、谢晓冬、岑宗浩、胡炯。本规范由国家电力调度通信中心负责解释。 引 言0.1 目为配合全国联网，进一步加强电力系统调度中心对电力系统动态稳定监测和分析能力，应在重要变电站和发电厂安装同步相量测量装置，构建电力系统实时动态监测系统，并通过调度中心主站实现对电力系统动态过程监测和分析。该系统将成为电力系统调度中心动态实时数据平台重要数据源之一，并逐渐与EMS系统及安全自动控制系统相结合，以加强对电力系统动态安全稳定监控，提高调度机构精确把握系统运营状态能力，并有助于研究大电网动态过程，为制定电力系统控制方略和设计、运营、规划方案提供根据。0.2 规范基本近年来，电力系统数据采集技术得到了很大发展，顾客可以在线记录、用时间标定、传送和分析相量数据。从长远看，会浮现各种硬件和软件方案实现电力系统同步相量测量。因而，需要有一种技术规范来统一相量数据输出格式以及系统通信规约，规范相量测量装置重要技术性能，以保证动态监测系统开放性、兼容性以及测量成果可比性。本规范将有助于最大限度地发挥相量测量作用，规范各种相量测量、分析系统数据互换。1 范畴本规范定义了电力系统实时动态监测系统有关术语和基本构造，规定了电力系统同步相量数据格式、系统通信规约，提出了对相量测量装置、数据集中器、主站以及同步时钟通用技术规定。本规范不指定电力系统实时动态监测系统硬件、软件实现办法、相量计算办法和测试办法。本规范合用于发电厂、220kV及以上电压级别电力系统实时动态监测系统。2 规范性引用文献下列文献中条款通过本规范引用而成为本规范条款。凡是注日期引用文献，其随后所有修改单（不涉及勘误内容）或修订版均不合用于本规范，然而，勉励依照本规范达到合同各方研究与否可使用这些文献最新版本。凡是不注日期引用文献，其最新版本合用于本规范。GB 2900.11992 电工术语 基本术语GB/T 3047.4 高度进制为44.45mm插箱、插件基本尺寸系列GB 42081993 外壳防护级别（IP代码）GB/T 7261 继电器及装置基本实验办法GB/T 11287 电气继电器 第21某些：度量继电器和保护装置振动、冲击、碰撞和地震实验 第1篇：振动实验（正弦）GB 14285-1993 继电保护和安全自动装置技术规程GB/T 145371993 量度继电器和保护装置冲击与碰撞实验（idt IEC 60255-21-2:1988）GB/T 14598.9-1995 电气继电器 第22某些：度量继电器和保护装置电气干扰实验 第三篇：辐射电磁场干扰实验（idt IEC 255-22-3:1989）GB/T 14598.10-1996 电气继电器 第22某些：度量继电器和保护装置电气干扰实验 第4篇：迅速瞬变干扰实验（idt IEC 255-22-4:1992）GB/T 14598.13-1998 度量继电器和保护装置电气干扰实验 第1某些：1MHz脉冲群干扰实验（eqv IEC 255-22-1:1988）GB/T 14598.14-1998 度量继电器和保护装置电气干扰实验 第2某些：静电放电实验（idt IEC 255-22-2:1996）GB/T 16836- 度量继电器和保护装置安全设计普通规定GB 1208-1997 电流互感器GB/T 17626.5-1999 电磁兼容 实验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度实验（idt IEC 61000-4-5:1995）GB/T 17626.6-1998 电磁兼容 实验和测量技术 射频场感应传导骚扰抗扰度（idt IEC 61000-4-6:1996）GB/T 18700.1远动设备及系统 第6某些 与ISO原则和ITU-T建议兼容远动合同 第503篇 TASE.2服务与合同 (idt IEC 60870-6-503 )GB/T 18700.2远动设备及系统 第6某些 与ISO原则和ITU-T建议兼容远动合同 第802篇 TASE.2数据模型(idt IEC 60870-6-802)DL 476-1992 电力系统实时数据通信应用层合同DL/T 478- 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件 DL/T 720- 电力系统继电保护柜、屏通用技术条件 DL/T 5136- 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程DL/T 5147- 电力系统安全自动装置设计技术规定电安生1994191号 电力系统继电保护和安全自动装置反事故办法要点国家电力监管委员会5号令 电力二次系统安全防护规定ANSI/IEEE C37.111-1999 电力系统暂态数据互换通用格式IEC 60870-5-103 远动设备及系统 第5某些传播规约 第103篇 继电保护设备信息接口配套原则（DL/T 667-1999）IEC 60870-5-104 远动设备及系统 第5104某些：传播规约 采用原则传播文献集IEC 60870-5-101网络访问IEC 61850变电站通信网络和系统序列原则IEC 61970-301 能量管理系统应用程序接口（EMS-API）第301篇 公用信息模型（CIM）-基本某些IEEE Std 1344-1995（R） 电力系统同步相量原则3 术语和定义GB/T 2900.1确立以及下列术语和定义合用于本规范。3.1相量 phasor正弦量可用相量表达，相量模代表正弦量幅值，在工程实践中相量模有时也采用有效值；相量幅角代表正弦量初相角。3.2同步相量 synchrophasor以原则时间信号作为采样过程基准，通过对采样数据计算而得相量称为同步相量。因而，电力系统交流电气量相量之间存在着拟定相位关系。3.3相量测量装置 phasor measurement unit (PMU)用于进行同步相量测量和输出以及进行动态记录装置。PMU核心特性涉及基于原则时钟信号同步相量测量、失去原则时钟信号守时能力、PMU与主站之间可以实时通信并遵循关于通信合同。3.4数据集中器 data concentrator（DC）用于站端数据接受和转发通信装置。可以同步接受各种通道测量数据，并能实时向各种通道转发测量数据。3.5子站 substation安装在同一发电厂或变电站相量测量装置和数据集中器集合。子站可以是单台相量测量装置，也可以由多台相量测量装置和数据集中器构成。一种子站可以同步向各种主站传送测量数据。3.6主站 main station安装在电力调度中心，用于接受、管理、存储、分析、告警、决策和转发动态数据计算机系统。3.7电力系统实时动态监测系统 real time power system dynamic monitoring system基于同步相量测量以及当代通信技术，对地区辽阔电力系统动态过程进行监测和分析系统。3.8 发电机内电势 generator internal electromotive force同步发电机转子以同步速率旋转时，主磁场在气隙中形成旋转磁场，它“切割”定子绕组，在定子绕组内感应出对称三相电动势，称为激磁电动势，又称发电机内电势。3.9发电机功角 power angle发电机内电势和机端电压正序相量之间夹角称为发电机功角。3.10动态数据记录 realtime phasor data record子站相量测量装置按照原则格式记录实时测量相量、频率、开关量等。（详细格式定义参见本原则第11章规定）4 总体规定4.1 与EMS及安全自动控制系统连接电力系统实时动态监测系统重要实现对电力系统动态过程进行监测和分析。依照需要，实现与EMS及安全自动控制系统通信，实现对电力系统动态过程进行控制。4.2 主站和子站软件、硬件及构造设计规定电力系统实时动态监测系统应按照可以对系统进行实时控制规定进行设计和制造。子站软件、硬件及构造设计应遵循继电保护及安全自动装置技术规定，主站设计要符合EMS设计规定。4.3 安全防护规定电力系统实时动态监测系统应能符合电力二次系统安全防护总体方案规定。4.4 子站总体规定子站应能测量、发送和存储实时测量数据。子站应能与变电站自动化系统或发电厂监控系统互换数据。4.5 主站总体规定主站应能接受、管理、存储和转发源自子站实时测量数据，对电力系统运营状态进行监测、告警、分析、决策等。主站之间应能互换实时测量数据，并能与调度中心EMS及安全自动控制系统进行数据互换。5 同步相量测量技术规定5.1 时钟同步5.1.1 基准时钟源同步相量测量应运用同步时钟（例如GPS授时信号）作为数据采样基准时钟源。5.1.2 同步规定同步相量测量应运用同步时钟秒脉冲同步相量测量装置采样脉冲，采样脉冲同步误差应不不不大于1s。同步相量测量过程中，数据采样脉冲必要由同步时钟秒脉冲信号锁定。（每秒测量相量次数应是整数，）相量相应时标在每秒内应均匀分布。5.1.3 采样频率推荐采用表5.1或表5.2所规定采样频率进行同步采样。表5.1 采样频率原则一每周期采样点数采样频率（电网额定频率 50Hz）42006300840012600168002412003216004824006432009648001286400192960038419200表5.2 采样频率原则二每周期采样点数采样频率（电网额定频率 50Hz）420084001050016800201000321600405025006432008040001005000128640016080002001000032016000400064038004000016008000032001600005.2 同步相量表达模仿信号相应相量形式为V。当v(t)最大值出当前秒脉冲时，相量角度为0度，当v(t)正向过零点与秒脉冲同步时相量角度为-90度（如图5.1.1）。Vmt = 0(1 PPS)Vmt = 0(1 PPS)signalx(t)(a) 0度 (b) -90度图 5.1.1 波形信号与同步相量之间转换关系当相量幅值不变时，相量相位与模仿信号频率应符合如下关系： 即相量频率等于50Hz时，相量角度不变；当相量频率不不大于50Hz时，相量角度逐渐增大，当相量频率不大于50Hz时，相量角度逐渐减小。为保证相量数据时标一致性，本规范规定相量时标相应于采样数据窗第一点时刻，其角度相应于此采样数据窗第一点角度。6 相量测量装置技术规定6.1 环境条件6.1.1 工作环境大气条件a) 环境温度：5C40C；10C55C。b) 相对湿度：595（在装置内部既无凝露，也不应结冰）。c) 大气压力：70kPa106kPa。6.1.2 实验原则大气条件a) 环境温度：15C35C。b) 相对湿度：4575。c) 大气压力：86kPa106kPa。6.1.3 仲裁实验原则大气条件a) 环境温度：20C2C。b) 相对湿度：4575。c) 大气压力：86kPa106kPa。6.2 额定电气参数6.2.1 直流电源a) 额定电压：220V、110V。b) 容许偏差：2015。c) 纹波系数：不不不大于5。6.2.2 交流回路a) 交流电压：V。b) 交流电流：1A；5A。c) 额定频率：50Hz。6.3 构造、外观及其她6.3.1 机箱、插件尺寸规定机箱、插件尺寸应符合GB/T 3047.4规定。6.3.2 外壳防护外壳防护应符合GB 42081993中规定外壳防护级别IP20规定。6.3.3 电气间隙和爬电距离电气间隙和爬电距离最小值均应符合GB 168361997中5.3.4、5.3.5规定。6.3.4 着火危险防护着火危险防护应符合GB 168361997中5.5规定。6.3.5 静电及电磁场干扰防护装置应采用必要防静电及防辐射电磁场干扰防护办法，装置不带电金属某些应在电气上连成一体，并具备可靠接地点。6.3.6 安全标志装置应有安全标志，安全标志应符合GB 168361997中5.7.5、5.7.6规定。6.4 装置功能6.4.1 基本功能装置应同步具备实时监测、动态数据记录和实时通信功能，且三者不能互相影响和干扰。6.4.2 人机接口应可以通过人机接口，对装置进行参数配备、定值整定，并可以监视装置运营状态等信息。6.4.3 实时监测功能规定a) 应能同步测量安装点三相基波电压、三相基波电流、电压电流基波正序相量、频率和开关量信号。b) 安装在发电厂时宜具备测量发电机内电势和发电机功角功能；条件具备时，可以测量发电机励磁电压、励磁电流和转速信号。c) 应至少能将所测电压基波正序相量一次值、电流基波正序相量一次值、频率、发电机内电势实时传送到主站。d) 装置应具备同步向各种主站实时传送动态数据能力。e) 装置应能接受各种主站召唤命令，实时传送某些或所有测量通道动态数据。6.4.4 动态数据记录功能规定a) 应能持续记录所测电压电流基波正序相量、三相电压基波相量、三相电流基波相量、频率及开关状态信号；此外，安装在发电厂时宜持续记录发电机内电势。b) 当装置监测到电力系统发生扰动时，装置应能结合时标建立事件标记，并向主站发送告警信息。c) 记录数据应有足够安全性。不应因直流电源中断而丢失已记录数据；不应因外部访问而删除记录数据；不应提供人工删除和修改记录数据功能。d) 应具备响应主站召唤向主站传送记录数据能力。6.4.5 通信功能规定a) 向主站实时传送动态数据、装置状态信息。b) 向主站传送动态数据记录文献。c) 向本地厂站监控系统传送装置状态及数据信息。d) 接受并响应主站下达命令。6.4.6 状态标记装置应对动态数据时钟同步状态进行标记。6.4.7 异常监视装置应具备在线自动检测功能，在正常运营期间，装置中单一部件损坏时，应能发出装置异常信号。6.4.8 自恢复办法装置应设有自恢复电路，在正常状况下，装置不应浮现程序走死状况，在因干扰而导致程序走死时，应能通过自复位电路自动恢复正常工作。6.4.9 信号隔离办法装置所有引出端子不容许同装置CPU及A/D工作电源系统有电联系。针对不同回路，可以分别采用光电耦合、继电器转接、带屏蔽层变换器磁耦合等隔离办法。6.4.10 告警信号CT、PT断线、直流电源消失、装置故障、通信异常时，相量测量装置应发出告警信号，以便现场运营人员及时检查、排除故障。6.4.11 装置失电时规定装置时钟信号及其她告警信号在失去直流电源状况下不能丢失，在电源恢复正常后应能重新对的显示并输出。6.5 装置重要技术性能6.5.1 实时监测6.5.1.1 传播方式规定装置应准时间顺序逐次、均匀、实时传送动态数据，传送动态数据中应包括整秒时刻数据。6.5.1.2 时延规定装置实时传送动态数据输出时延，即实时传送动态数据时标与数据输出时刻之时间差，应不不不大于30ms。6.5.1.3 实时传送速率装置动态数据实时传送速率应可以整定，至少应具备25、50、100次/秒可选速率。6.5.2 动态数据记录6.5.2.1 存储格式规定装置应能按照本原则第11章格式存储动态数据。6.5.2.2 记录速率装置动态数据最高记录速率应不低于100次/秒，并具备各种可选记录速率；记录速率应是实时传送速率整数倍。6.5.2.3 保存时间装置动态数据保存时间应不少于14天。6.5.2.4 事件标记1). 当电力系统发生下列事件时装置应能建立事件标记，以以便顾客获取事件发生时段动态数据：a） 频率越限；b) 频率变化率越限；c) 幅值越上限，涉及正序电压、正序电流、负序电压、负序电流、零序电压、零序电流、相电压、相电流越上限等；d) 幅值越下限，涉及正序电压、相电压越下限等；e) 线性组合，涉及线路功率振荡等；f) 相角差，即发电机功角越限。2). 当装置监测到继电保护或/和安全自动装置跳闸输出信号（空接点）或接到手动记录命令时应建立事件标记，以以便顾客获取相应时段动态数据。3). 当同步时钟信号丢失、异常以及同步时钟信号恢复正常时，装置应建立事件标记。6.5.3 装置通信6.5.3.1 通信接口装置应具备不少于两个网络接口和不少于两个RS-232/RS-485接口，装置与主站通信宜采用网络通信方式。6.5.3.2 与主站通信底层传播合同在网络通信方式下底层传播合同采用TCP合同。6.5.3.3 与主站通信应用层合同装置和主站通信应用层合同应符合第10章规定。6.5.3.4 与本地监控系统通信合同装置向本地厂站监控系统传送装置状态信息时通信合同宜采用IEC 61850系列原则或IEC 60870-5-103原则。6.5.4 时钟同步6.5.4.1 基准时钟源装置应运用同步时钟（普通为GPS系统授时信号）作为数据采样基准时钟源。6.5.4.2 同步误差装置应能运用同步时钟秒脉冲同步装置采样脉冲，采样脉冲同步误差应不不不大于1s。为保证同步精度，应使用独立同步时钟接受系统。6.5.4.3 相位延迟校正装置内部导致任何相位延迟必要被校正。6.5.4.4 同步时钟信号异常对相角测量影响当同步时钟信号丢失或异常时，装置应能维持正常工作。规定在失去同步时钟信号60分钟以内装置相角测量误差增量不不不大于1度（相应于55s）。6.5.4.5 同步时钟锁信能力a) 温启动（停电四个小时以上、半年以内GPS主机开机）时间不不不大于50秒；b) 热启动（停电四个小时以内GPS主机重新开机）时间不不不大于25秒；c) 重捕获时间不不不大于2秒。6.5.5 测量元件精确度6.5.5.1 电压、电流相量测量精度a) 在额定频率时电压相量测量范畴和测量误差应满足表6.1规定。b) 在额定频率时电流相量测量范畴和测量误差应满足表6.2a及6.2b规定。c) 频率影响：频率偏离额定值1Hz时，规定幅值测量误差变化量不不不大于额定频率时测量误差极限值50%，相角测量误差变化量不不不大于0.5；频率偏离额定值3Hz时，规定幅值测量误差变化量不不不大于额定频率时测量误差极限值100%，相角测量误差变化量不不不大于1。发电机功角测量误差：在额定频率下不不不大于1。d) 谐波影响：叠加1013次及如下次数谐波电压，基波电压幅值测量误差规定同a)，角度误差变化量不不不大于0.5。表6.1 电压相量测量相对误差规定输入电压0.1UnU0.2Un0.2UnU0.5Un0.5UnU1.2Un1.2UnU2Un幅值测量误差极限1.0%0.5%0.2%0.5%相角测量误差极限0.50.50.20.5表6.2 电流相量测量相对误差规定（测量CT）输入电流0.1InI0.2In0.2InI0.5In0.5InI1.2In幅值测量误差极限1.0%0.5%0.2%相角测量误差极限10.50.56.5.5.2 有功功率、无功功率测量精度a) 在49Hz51Hz频率范畴内，有功功率和无功功率测量误差应满足表6.3规定。b) 功率测量误差计算公式为：表6.3 功率测量误差极限规定输入电流 输入电压0.2UnU0.5Un0.5UnU1.2Un1.2UnU2.0Un0.2InI0.5In2.0%1.0%2.0%0.5InI2In1.0%0.51.0%2InI10In2.0%1.0 %2.0%注：装置测量功率是基波正序功率或三相基波功率。 6.5.5.3 频率测量精度a) 测量范畴：45Hz55Hz。b) 测量误差：不不不大于0.01Hz。6.5.5.4 交流电流接入规定为了保证对电力系统稳态和动态参数测量精度，装置交流电流回路宜接入测量CT回路。6.6 过载能力 a) 交流电流回路：1.2倍额定电流，容许持续工作；2倍额定电流，容许时间为1s。b) 交流电压回路：1.2倍额定电压，持续工作；1.4倍额定电压，容许10s；2倍额定电压，容许1s。c) 过载能力评价原则：装置经受过电流或过电压后，应无绝缘损坏、液化、炭化或烧焦等现象，关于电气性能应符合6.5规定。6.7 直流电源影响在实验原则大气条件下，直流电源在6.2.1中规定范畴内变化时，装置应能可靠工作，性能及参数符合6.4、6.5规定。在瞬时加上、瞬时断开直流电源，直流电源缓慢上升或缓慢下降时，装置均不应误发信号，当直流电源恢复正常后，装置应自动恢复正常工作。6.8 功率消耗装置功率消耗应满足DL/T 478-中4.9规定。6.9 绝缘性能装置绝缘性能应满足DL/T 478-中4.10规定。6.10 耐湿热性能装置耐湿热性能应满足DL/T 478-中4.11规定。6.11 抗电气干扰性能6.11.1 辐射电磁场抗扰度装置应能承受GB/T 14598.9-1995中4.1.1规定严酷级别为级辐射电磁场干扰实验，在实验期间和实验后装置性能应符合该原则中5.5、5.6规定规定。6.11.2 迅速瞬变抗扰度装置应能承受GB/T 14598.10-1996中4.1规定严酷级别为级迅速瞬变干扰实验，在实验期间和实验后装置性能应符合该原则中5.5、5.6规定规定。6.11.3 脉冲群抗扰度装置应能承受GB/T 14598.13-1998中3.1.1规定严酷级别为级1MHz和100kHz脉冲群干扰实验，在实验期间和实验后装置性能应符合该原则中3.4规定规定。6.11.4 静电放电抗扰度装置应能承受GB/T 14598.14-1998中4.2规定严酷级别为III级静电放电实验，在实验期间和实验后装置性能应符合该原则中5.5、5.6规定规定。6.11.5 浪涌（冲击）抗扰度装置应能承受GB/T 17626.5-1999中第5章规定实验级别为3级浪涌（冲击）抗扰度实验。6.11.6 射频场感应传导骚扰抗扰度装置应能承受GB/T 17626.6-1998中第5章规定实验级别为3级射频场感应传导骚扰抗扰度实验。6.12 机械性能6.12.1 振动（正弦）6.12.1.1 振动响应装置应能承受GB/T 11287-中3.2.1规定严酷级别为1级振动响应实验，实验期间及实验后装置性能应符合该原则中5.1规定规定。6.12.1.2 振动耐久装置应能承受GB/T 11287-中3.2.2规定严酷级别为1级振动耐久实验，实验期间及实验后装置性能应符合该原则中5.2规定规定。6.12.2 冲击6.12.2.1 冲击响应装置应能承受GB/T 14537-1993中4.2.1规定严酷级别为1级冲击响应实验，实验期间及实验后装置性能应符合该原则中5.1规定规定。6.12.2.2 冲击耐久装置应能承受GB/T 14537-1993中4.2.2规定严酷级别为1级冲击耐久实验，实验期间及实验后装置性能应符合该原则中5.2规定规定。6.12.3 碰撞装置应能承受GB/T 14537-1993中4.3规定严酷级别为1级碰撞实验，实验期间及实验后装置性能应符合该原则中5.2规定规定。6.13 持续通电装置在完毕调试后，应进行时间为100h（室温）或72h（40）持续通电实验，实验期间对装置施加符合6.2.1规定直流电源，装置性能及参数应符合6.5、6.6规定。7 数据集中器功能及技术规定7.1 数据集中器基本功能数据集中器应能接受和向各种主站转发源自相量测量装置动态数据、装置状态信息。7.2 数据集中器接口数据集中器应具备不少于两个网络接口和不少于两个RS-232/RS-485接口，在网络通信方式下底层传播合同采用TCP合同。7.3 数据集中器延迟时间数据集中器转发实时传送动态数据延迟时间不不不大于10ms。7.4数据集中器转发动态数据规定数据集中器应准时间顺序逐次、均匀转发实时传送动态数据，转发动态数据中应包括整秒时刻数据。8 电力系统实时动态监测系统主站功能规定8.1 主站基本功能a) 主站应能管理和控制相量测量装置工作状态。b) 主站应能接受、转发、存储和管理来自子站或其她主站测量数据。c) 主站应能接受和转发相量测量装置事件标记。8.2 主站监测、分析基本功能a) 监测电力系统运营状态，并以数字、曲线或其她恰当形式显示系统频率、节点电压、线路潮流和系统功角。应具备低频振荡监测功能。b) 对监测数据进行记录、分析和输出。c) 应有较为完善电力系统分析软件，可运用动态数据进行离线或在线计算、分析（控制决策）。逐渐具备或完善电压稳定监测、频率特性分析、功率摇晃监测、动态扰动辨认以及系统失稳预警等功能。8.3 数据存储规定主站应以数据库方式存储数据，数据保存时间应不少于30天。8.4 数据库规定主站数据库应为开放式数据库，具备与其他系统（如EMS、电力系统分析程序等）互换数据功能（数据互换格式宜符合IEC 61970规定）。8.5 软件平台主站软件平台应具备良好开放性，并应采用安全可靠操作系统 （如UNIX、LINUX等）。操作系统应符合POSIX（Portable Operating System Interface 可移植操作系统接口）原则。8.6 硬件平台主站硬件配备宜参照EMS系统技术规定。在系统由动态监测转向动态控制时，主站应具备足够安全性和可靠性，规定系统可用率不低于99.8%。9 电力系统实时动态监测系统通信规定9.1 通信通道各站点之间通信通道宜采用电力调度数据网络。当系统不具备网络通信条件时，可采用专用通信通道（如64K/2M G.703通道等），通信速率不低于19.2kbps。主站之间通道带宽应不低于2Mbps。9.2 主站与子站之间通信规约电力系统实时动态监测系统底层网络传播合同应采用TCP合同，应用层合同应符合第10章规定。9.3 子站与本地监控系统互联相量测量装置与本地厂、站监控系统通信应符合IEC 60870-5-103原则或IEC 61850系列原则。9.4 主站与SCADA/EMS互联电力系统实时动态监测系统与SCADA/EMS之间互联推荐采用下列方式之一：1） 数据库接口方式，采用ISO原则SQL语言进行数据库访问；2） 数据文献方式，格式可参照IEC 61970 CIM/XML（Common Information Model公共信息模型 / Extensible Markup Language可扩展标志语言）。3) 网络通信方式，应用层合同宜参照第10章规定。（或IEC60870-6 TASE2）9.5 主站与安全自动控制系统互联电力系统实时动态监测系统与安全自动控制系统之间互联推荐采用下列方式之一:1) 网络通信方式，应用层合同宜参照第10章规定。（或IEC60870-5）2）数据库接口方式，采用ISO原则SQL语言进行数据库访问9.6 主站之间互联9.6.1 数据通信方式主站间数据互换应采用网络方式。9.6.2 传播合同主站之间底层网络传播合同宜采用TCP合同；应用层合同应符合第10章规定，并应建立双向实时数据管道。9.6.3 互传信息主站间应能互传动态数据，每个主站应可同步向各种其他主站传送数据。9.6.4 传播速率主站间传播速率应可以整定，至少应具备25、50、100次/秒可选传播速率。10 电力系统同步相量测量传播信息格式10.1 规约版本本规约版本号为2。10.2 传播信息PMU可以和其她系统进行信息互换.PMU可以和主站互换4种类型信息：数据帧、配备帧、头帧和命令帧。前三种帧由PMU发出，后一种帧支持PMU与主站之间进行双向通信。数据帧是PMU测量成果；配备帧描述PMU发出数据以及数据单位，是可以被计算机读取文献。头文献由使用者提供，仅供人工读取。命令帧是计算机读取信息，它涉及PMU控制、配备信息。所有帧都以2个字节SYNC字开始，其后紧随2字节FRAMESIZE字和4字节SOC时标。这个顺序提供了帧类型辨识和同步信息。SYNC字46位定义了帧类型，细节如表10.1所示。所有帧以CRC16 校验字结束。CRC16 用X16+X12+X5+1多项式计算，其初始值建议为0。所有帧传播都没有分界符。图10.1描述帧传播顺序，SYNC字一方面传送，校验字最后传送。多字节字最高位一方面传送，所有帧都使用同样顺序和格式（ASCII字符传送顺序和表达顺序一致）。该原则仅定义数据帧、配备帧、头帧和命令帧，后来可以扩充其她帧。图10.1 帧传播顺序表10.1 不同帧通用字段定义字段字节数阐明SYNC2帧同步字第一字节：AAH第二字节：帧类型和版本号Bit 7：保存将来定义Bits 6-4:000：数据帧001：头帧010：配备帧 1011：配备帧2100：命令帧（PMU接受信息）Bits 3-0:规约版本号，二进制表达（115）FRAMESIZE2帧字节数16 位无符号整数. （0 65535）SOC4世纪秒（UNIX时间）,以32位无符号整数表达自1970年1月1日起始秒计数；最大范畴136年，到21完毕一次循环；计数中不涉及闰秒，因而除了闰年，每年均有相似秒计数（闰年多1天，即86400秒）。CHK2CRC16校验；（数据帧可以使用校验和）10.3 数据帧数据帧包括测量信息，数据帧详细格式见表10.2和表10.3定义。表10.2 数据帧构造编号字段长度 (字节)阐明1SYNC2帧同步字 2FRAMESIZE2帧中字节数3SOC4世纪秒，起始时间从1970年1月1日0时0分开始4FRACSEC4秒等分5STAT2按位相应标志状态字6PHASORS4PHNMR 四个字节定点相量数据7FREQ2 用定点数表达频率偏移量8DFREQ2 用定点数表达频率变化率9ANALOG2ANNMR模仿量10DIGITAL2DGNMR开关量重复 5 10字段依照配备帧中NUM_PMU 字段