[發(fā)明專利]一種基于暫態(tài)源的合并單元暫態(tài)電流測試方法和裝置

在審

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• 申請日: 2016-06-22
• 公開（公告）號: CN107525978A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃建鐘;竇會光;廖漢鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧省送變電工程公司;深圳市星龍科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司21002
• 代理人: 王倩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于暫態(tài)源的合并單元暫態(tài)電流測試方法和裝置，可用于測試合并單元暫態(tài)特性。

背景技術(shù)

模擬量輸入的合并單元作為目前數(shù)字化變電站中廣泛使用的前端采樣設(shè)備，是數(shù)字化變電站中模擬量到數(shù)字量的橋梁。當(dāng)變電站系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，數(shù)字繼電保護(hù)裝置根據(jù)合并單元輸出的暫態(tài)數(shù)字量報(bào)文進(jìn)行跳閘動作的判定，因此可以說合并單元的暫態(tài)輸出特性直接影響著保護(hù)裝置動作的準(zhǔn)確性，所以科學(xué)有效的測試合并單元暫態(tài)特性具有十分重要的意義。

目前合并單元的暫態(tài)測試方法主要是依據(jù)國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)Q GDW 11015-2013《模擬量輸入式合并單元檢測規(guī)范》中提供的一種基于錄波分析軟件的合并單元暫態(tài)測試方法，該方法是：

首先將兩種典型故障的暫態(tài)錄波文件在三相交流模擬信號源中進(jìn)行波形回放，設(shè)置合并單元在同步時(shí)鐘的觸發(fā)下進(jìn)行采樣，同時(shí)使用高精度錄波器記錄回放的原始模擬量波形；之后用數(shù)字錄波器記錄合并單元實(shí)際輸出的數(shù)字量報(bào)文的數(shù)據(jù)波形；最后再通過波形分析軟件分析原始模擬量波形和合并單元實(shí)際輸出數(shù)字量數(shù)據(jù)波形的誤差，從而得出合并單元暫態(tài)性能，如圖1所示為Q GDW11015-2013中該方法的測試圖。

但此種測試方法存在幾個(gè)實(shí)際測試上的困難：

第一，需要的測試設(shè)備眾多，包括支持波形文件導(dǎo)入的三相交流模擬信號源，高精度模擬錄波器，網(wǎng)絡(luò)記錄裝置，同步時(shí)鐘源以及波形誤差分析軟件等。由于變電站現(xiàn)場情況復(fù)雜，過多的測試設(shè)備將使現(xiàn)場測試難度加大，進(jìn)而導(dǎo)致測試進(jìn)度慢，效率低。

第二，目前市面常見的三相交流模擬信號源并不支持導(dǎo)入comtrade標(biāo)準(zhǔn)的錄波文件輸出對應(yīng)模擬量波形，因此該測試方法依賴于專用的三相交流模擬信號源，并不具有普遍性。

第三，該測試方法通過波形分析軟件來分析合并單元的暫態(tài)特性，但目前尚無有效的波形分析軟件來進(jìn)行暫態(tài)分析，所以實(shí)際中該合并單元暫態(tài)測試方法基本停留在理論層面上，實(shí)際測試實(shí)行困難。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于暫態(tài)源的合并單元暫態(tài)電流測試方法和裝置，只需一臺本發(fā)明研制的基于暫態(tài)源的合并單元測試裝置，并按照本發(fā)明所述方法即可方便快捷地完成合并單元的暫態(tài)特性測試，可有效解決由于傳統(tǒng)測試方法不足而帶來的合并單元暫態(tài)特性測試?yán)щy的問題。

本發(fā)明的發(fā)明目的可由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種基于暫態(tài)源的合并單元暫態(tài)電流測試裝置，包括DSP主控模塊以及與其連接的D/A和功放模塊，以太網(wǎng)接口模塊，人機(jī)接口模塊、時(shí)鐘同步輸出模塊；

所述DSP主控模塊用于離散量化暫態(tài)波形，產(chǎn)生數(shù)字量波形數(shù)據(jù)并通過D/A和功放模塊輸出,以及接收和解析通過以太網(wǎng)接口模塊接收的IEC61850-9-2報(bào)文；

所述以太網(wǎng)接口模塊用于實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層功能，完成接收被測合并單元輸出的采樣值報(bào)文，并交付DSP主控模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；

所述人機(jī)接口模塊用于完成人機(jī)交互，通過與DSP主控模塊的雙向通信，實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和顯示；

所述D/A和功放模塊用于將DSP主控模塊離散量化的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換并放大輸出至被測合并單元；

所述時(shí)鐘同步模塊接收DSP主控模塊的脈沖信號，輸出光PPS信號供外部被測合并單元同步。

一種基于暫態(tài)源的合并單元暫態(tài)電流測試方法，包括以下步驟：

1)連接測試裝置和被測合并單元，并對測試裝置進(jìn)行初始化；

2)DSP主控模塊導(dǎo)入其內(nèi)置的永久性故障-10倍大電流暫態(tài)測試波形；

3)DSP主控模塊將該測試波形離散量化后、經(jīng)D/A和功放模塊輸出對應(yīng)的暫態(tài)故障波形；測試裝置接收合并單元采集暫態(tài)故障波形后輸出的采樣數(shù)據(jù)，并分析理論波形與合并單元采樣數(shù)據(jù)的最大峰值瞬時(shí)誤差；如果該誤差滿足GB/T 20840中規(guī)定的不大于10％的要求，則進(jìn)行下一步；否則，被測合并單元暫態(tài)性能的最大峰值瞬時(shí)誤差不合格；

4)DSP主控模塊導(dǎo)入其內(nèi)置的永久性故障-20倍大電流暫態(tài)測試波形，重復(fù)步驟3)后，進(jìn)行步驟5)；

5)DSP主控模塊導(dǎo)入其內(nèi)置的非周期衰減時(shí)間常數(shù)誤差暫態(tài)測試波形，離散量化后經(jīng)D/A和功放模塊輸出對應(yīng)的暫態(tài)波形；