Vývoj metod pro analýzu přesnosti jednotek vyhodnocení synchronních fázorů

Marek Hořínek

Doctoral thesis

Development of Methods for Accuracy Analysis of Phasor Measurement Units

Anotácia:

Náplní práce je výzkum koncepce, implementace a ověření systému pro testování jednotek měření fázorů (PMU). Testovací systém generuje vhodné napěťové a proudové signály, přijímá proud dat z PMU a provádí jejich zpracování a vyhodnocení, tak aby bylo ověřeno chování PMU pro statické i dynamicky měnící se signály Pro realizaci práce byla využita technologie virtuální instrumentace. Mezi klíčové HW komponenty testovacího systému patří modulární hardware PXI a platforma cRIO vybavená hradlovým polem FPGA, kdy obě zmíněné komponenty mají předpoklady pro práci s precizně synchronizovanými signály. Pro vývoj a implementaci softwarové aplikace zpracovávající signály je použito grafické vývojové prostředí LabVIEW. Teoretickým přínosem práce je vývoj vhodných metod pro testování PMU a vývoj metodiky vyhodnocení proudu dat z PMU. Výsledkem práce jsou metody umožňující ověření chování PMU při statických i dynamických změnách úrovně vstupních veličin. Praktickým přínosem práce je návrh a realizace unikátního testovacího systému, který v rámci vyvinutých metod provádí automatizované ověření vlastností PMU a vyhodnocení zda testované PMU splňuje požadavky kladené normou nebo specifické požadavky koncového uživatele. Vyvinuté metody mají uplatnění v oblasti testování PMU, které se začínají nasazovat v energetických sítích po celém světě.

Abstract:

The content of this thesis is research of the concept, implementation and verification of the system for PMU testing. Test system generates appropriate stimulus signal, receives data from the PMU and performs its processing in order to verify the behaviour of PMU for both static and dynamically changing signals. The concept of the testing system is based on Virtual Instrumentation. The key hardware components of the test system include modular PXI hardware platform, cRIO with FPGA both of these key components are tailored for precise synchronization of generated or measured signals. For implementation of software application for processing of test signals the LabVIEW graphical programming environment is used. The theoretical contribution of this work is development of appropriate methods dedicated for PMU testing and verification as well as the development of the methodology for evaluation of measured data. The result of the work is methodology that allows verification of PMU’s behavior during static signals or dynamic changes of input’s signals level. The practical contribution of this work is design and realization of unique test system that in context of developed methods performs automated testing of PMU as well as evaluation whether the tested PMU meets requirements of standard or end user’s requirements. The developed methods have an application in PMU testing area. The PMUs are beginning deploy in distributions network around the world nowadays.

Kľúčové slová

fázor, měření fázorů, synchronní fázor, jednotka měření fázorů, PMU, datový koncentrátor, PDC, GPS synchronizace, celková chyba vektoru, TVE, IRIG-B

Keywords

phasor, phasor measurement, synchrophasor, phasor measurement unit, PMU, data concentrator, PDC, GPS synchronization, total vector error, TVE, IRIG-B

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 29. 10. 2014

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 17. 12. 2014
• Vedúci: Petr Bilík
• Oponent: Peter Braciník, Jan Žídek, Václav Kůs

VŠB - Technical University of Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Doctoral programme / odbor:
Elektrotechnika / Technická kybernetika