[發(fā)明專利]一種智能變電站繼電保護(hù)裝置整組同步試驗(yàn)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410131140.2
• 申請(qǐng)日: 2014-04-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103869242A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙永生;劉海峰;李輝;梁文武;陳宏;劉偉良;歐陽(yáng)帆;洪權(quán);敖非;許立強(qiáng);臧欣;沈楊;潘偉;劉宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司;國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01R31/327
• 分類號(hào): G01R31/327
• 代理公司: 長(zhǎng)沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 馬強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)智能變電站中繼電保護(hù)裝置整組試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種智能變電站繼電保護(hù)裝置整組同步試驗(yàn)系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

現(xiàn)場(chǎng)繼電保護(hù)裝置整組試驗(yàn)是考核繼電保護(hù)性能和回路接線正確性的最重要的關(guān)鍵項(xiàng)目，對(duì)智能變電站而言，繼電保護(hù)回路由導(dǎo)線連接變成了虛端子配置，傳統(tǒng)的回路查線失去作用。另外，由于各合并單元對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的延時(shí)不同，需要測(cè)量各合并單元延時(shí)，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果整定各合并單元的等待延時(shí)，從而達(dá)到各合并單元數(shù)據(jù)同步的目的。延時(shí)測(cè)量誤差及等待延時(shí)整定錯(cuò)誤將造成電壓、電流量間相位誤差增大，因此對(duì)智能變電站而言，繼電保護(hù)整組同步試驗(yàn)更加重要。?

傳統(tǒng)變電站中，繼電保護(hù)裝置的電壓、電流量是通過(guò)二次電纜將電壓互感器、電流互感器的電壓、電流量引入，電壓、電流由保護(hù)裝置自身的A/D轉(zhuǎn)換單元通過(guò)集中采樣完成模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)化，各間隔模擬量之間具有天然同步性。在智能變電站中，增加了分散安裝于就地的電壓、電流合并單元，各間隔合并單元完成電壓、電流模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)化，并通過(guò)光纖送到繼電保護(hù)裝置。這種分布式采樣喪失了數(shù)據(jù)的天然同步性。由于合并單元安裝于一次設(shè)備附近的控制柜中，導(dǎo)致合并單元與保護(hù)裝置、各個(gè)合并單元之間空間距離可達(dá)數(shù)百米之遠(yuǎn)。這使得繼電保護(hù)裝置的整組同步試驗(yàn)變得異常困難和麻煩。?

目前智能變電站繼電保護(hù)整組同步試驗(yàn)常用的方法有兩種，一種是試驗(yàn)導(dǎo)線直接連接法，其是將繼電保護(hù)測(cè)試儀電壓電流通道用導(dǎo)線直接引入繼電保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)試驗(yàn)。由于在智能變電站中，繼電保護(hù)裝置所取得的電壓、電流量來(lái)自各自合并單元，試驗(yàn)時(shí)，繼電保護(hù)測(cè)試儀必須放置于某個(gè)電流合并單元就地，用導(dǎo)線將繼電保護(hù)測(cè)試儀的電壓、電流加到其他合并單元的電壓、電流量輸入端。通常導(dǎo)線的單根長(zhǎng)度可達(dá)幾十米至幾百米，且至少需要四根。現(xiàn)場(chǎng)一般沒(méi)有這么長(zhǎng)的試驗(yàn)導(dǎo)線，而且導(dǎo)線太長(zhǎng)會(huì)造成二次負(fù)擔(dān)過(guò)大，在較大電流情況下會(huì)超出繼電保護(hù)測(cè)試儀的輸出容量，不便于現(xiàn)場(chǎng)采用。另外，該方法僅適用于站內(nèi)繼電保護(hù)裝置整組試驗(yàn)，對(duì)于分布于兩個(gè)變電站的線路全線速斷保護(hù)（如線路光纖差動(dòng)保護(hù)、線路高頻保護(hù)等）的整組試驗(yàn)不適用；另一種是GPS同步試驗(yàn)法，即采用兩臺(tái)或多臺(tái)繼電保護(hù)測(cè)試儀同步觸發(fā)的方式進(jìn)行繼電保護(hù)整組同步試驗(yàn)。目前多數(shù)繼電保護(hù)測(cè)試儀都提供了GPS同步試驗(yàn)功能。具體試驗(yàn)方法是：?

（1）將繼電保護(hù)測(cè)試儀配置的GPS接收裝置（含天線）接到保護(hù)測(cè)試儀上；

（2）確定GPS接收器接收衛(wèi)星信號(hào)正常；

（3）在GPS接收裝置設(shè)定同步觸發(fā)時(shí)刻；

（4）利用繼電保護(hù)測(cè)試儀的狀態(tài)序列試驗(yàn)程序，設(shè)定試驗(yàn)參數(shù)；

（5）在設(shè)定的同步觸發(fā)時(shí)刻開(kāi)始同步試驗(yàn)。

采用繼電保護(hù)測(cè)試儀自帶GPS接收裝置的GPS同步試驗(yàn)法，需要同一個(gè)廠家和型號(hào)的多臺(tái)繼電保護(hù)測(cè)試儀配合。而且由于天線較長(zhǎng)，存在天線接線繁瑣的問(wèn)題。同時(shí)，由于合并單元可能分布于室外或室內(nèi)，造成GPS接收裝置接收信號(hào)不穩(wěn)定，使試驗(yàn)無(wú)法順利進(jìn)行。另外，繼電保護(hù)測(cè)試儀和被測(cè)試設(shè)備沒(méi)有采用同一個(gè)時(shí)鐘源進(jìn)行對(duì)時(shí)，自身存在對(duì)時(shí)誤差，由此會(huì)帶來(lái)測(cè)試結(jié)果的誤差。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種智能變電站繼電保護(hù)裝置整組同步試驗(yàn)系統(tǒng)，利用全站同步時(shí)鐘擴(kuò)展裝置擴(kuò)展變電站內(nèi)的GPS時(shí)鐘同步信號(hào)，實(shí)現(xiàn)各保護(hù)裝置及測(cè)試儀器之間的時(shí)鐘同步，滿足智能變電站內(nèi)整組同步試驗(yàn)的要求，大幅提高智能變電站整組試驗(yàn)的效率。?

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種智能變電站繼電保護(hù)裝置整組同步試驗(yàn)系統(tǒng)，包括變電站GPS對(duì)時(shí)系統(tǒng)、光纖配線架、N個(gè)繼電保護(hù)測(cè)試儀，N個(gè)合并單元、N個(gè)智能終端設(shè)備，還包括N個(gè)全站同步時(shí)鐘擴(kuò)展裝置；所述變電站GPS對(duì)時(shí)系統(tǒng)通過(guò)光纖配線架與所述N個(gè)全站同步時(shí)鐘擴(kuò)展裝置連接；其中N個(gè)全站同步時(shí)鐘擴(kuò)展裝置各與一個(gè)繼電保護(hù)測(cè)試儀連接，該N個(gè)繼電保護(hù)測(cè)試儀各與一個(gè)所述合并單元、一個(gè)所述智能終端設(shè)備連接。?

所述全站同步時(shí)鐘擴(kuò)展裝置包括依次連接的IRIG-B碼接收模塊、單片機(jī)、FPGA、輸出模塊，所述IRIG-B碼接收模塊、單片機(jī)、FPGA均與邏輯控制電路連接。?

本發(fā)明的合并單元為電壓合并單元或電流合并單元。?