Vad är en fasmätningsenhet?
En fasormätningsenhet (PMU) är ett sätt att tillhandahålla en mätning av fasskillnaden och amplituderna för periodiska sinusvågor och är avsedd att spåra kvaliteten på växelströmmen (AC) som tillhandahålls av elkraftföretag på elnätet. Fasorn i en fasormätningsenhet hänvisar till den matematiska modellen för en vektor med både riktning och amplitud av elektriska vågor. När man hänvisar till AC: s periodiska karaktär är fasor en specifik typ av vektor som bara har en fasförhållande till dess referensfas. Om det bara finns en generator i elektrisk kraftöverföring finns det lite behov av ett fasormätverktyg. Grids har emellertid flera generatorer som matar samma kraftfördelningssystem.
En generatorenhet i ett kraftproduktionssystem måste kunna synkronisera sin fas och amplitud med andra genererande enheter. Till exempel slutför en användningsfrekvens på 60 cykler per sekund (CPS) eller 60 hertz (Hz) enCykel varje cirka 0,0166667 sekund. Faserskillnaden mellan utgångarna från enskilda generatorer i systemet måste vara mycket nära noll. Denna fasorskillnad ökar när en generator körs bara lite snabbare eller bara lite långsammare än de andra generatorerna, eller har en utgång som så småningom var högre eller lägre än den nettonivå som krävs.
Två 5-kilovolt-ampere (KVA) generatorer vid 110 volt (V) och 60 Hz visar betydelsen av en fasormätenhet. Utan synkronisering kommer dessa två generatorer att köra och var och en levererar en utgång på 110 volt växelström (VAC) vid 60 Hz. Dessa två generatorer med halva kapacitet kan leverera nödkraft till två uppsättningar av ljus och apparater cirka 2,5 kilowatt (kW) vardera, vilket motsvarar cirka 22,8 A. Detta system med dubbel generator kräver ingen PMU eftersom de två generatorerna inte är i samma krets.
Att ansluta två generatorer, som måste synkroniseras i frekvens och i fas, till ett rutnät kräver en fasormätenhet. Två generatorer kan generera 110 VAC vid exakt 60 Hz. Om dessa generatorutgångar är exakt noll graders fasskillnad kan utgångarna från dessa generatorer kopplas samman för att bilda ett rutnät. Speciell hårdvara och programvara används för att se till att generatorer synkroniseras hela tiden. Alla undantag kan resultera i delvis till total rutnät blackout.
Fasormätningsenheten krävs för att automatisering av kraftsystem för att bilda ett smart rutnät. Med hjälp av ett globalt positioneringssystem (GPS) kan exakta frekvens- och fasutgångar från flera kraftverkgeneratorer synkroniseras av PMU och kontrollutrustning. Både exakta och exakta, kontrollen av dessa kraftverk rutnät, tillsammans med beräknade kompensationer för transmissionssystemets elektriska egenskaper och efterfrågestatistik, gör kontinuerlig elektrisk verktygskraftverklighet.