数模一体继电保护测试系统

<张掖>天正华意电气设备有限公司

张掖手持式光数字测试仪随着变电站通信网络和国际标准IEC61850 的制定和颁布，变电站的数字化使得数字化的保护及智能设备得到广泛应用，传统的模拟量输出的继电保护测试仪已不能满足其测试需求。2009年以十多年来在全国数百家用户中取得的继电保护测试系统生产研制的丰富经验为基础，本公司先后自主研发并推出了1A和2A二代光数字继电保护测试系统，实现了IEC61850-9-1、IEC61850-9-2、IEC60044-7/8 FT3标准格式电压、电流量的光数字输出和小信号模拟量输出，以及GOOSE报文的发布和订阅功能，基本满足了数字化保护和仪器仪表的测试需要。为了推动我国智能电网和智能化变电站的应用，电网公司加快了智能电网的技术进步和标准化步伐，先后发布了《智能变电站技术导则》(Q/GDW-383-2009)、《智能变电站继电保护技术规范》(Q/GDW441-2010)、《IEC-61850工程继电保护应用模型》(Q/GDW-396-2009)等标准规范，提出了“直采直跳”、“保护就地化”、“双AD采样”” 、“不依赖外部时钟同步采样”等新的标准要求， 而“传统PT/CT＋合并单元” 的采样模式又在广泛采用，

张掖手持式光数字测试仪智能变电站光数字继电保护测试仪青岛天正华意电气设备有限公司本智能变电站光数字继电保护测试仪是依据《DL/T 624-2010 继电保护微机型试验装置技术条件》相关的技术规范设计，同时基于IEC61850通信标准体系，采用先进计算机技术实现的继电保护试验装置。本产品基于强大的PowerPC平台，采用模块化的开发方式，体积小、重量轻，可实现对合并单元、继电保护装置、测控装置、智能终端 的功能和性能测试，适用于变电站、各类科研单位及设备制造企业。技术特点?支持智能测试模板编辑，测试过程中可任意添加测试项目，并保存为可重复使用的测试工程文件，提高后期定检、消缺阶段的测试效率；?具备数字式保护自动测试功能，可一键完成单个保护装置所有的测试项目；?可对数字化变电站的合并单元、保护、测控装置、智能终端进行测试； ?具备报文记录和分析功能，

张掖手持式光数字测试仪导入SCL配置文件、PCAP网络报文导入配置和采样数据故障回放、报文自动侦测等SMV及GOOSE 接口自动配置功能，SMV及GOOSE报文丢帧、错时错序、失步、品质异常、数据畸变等报文异常模拟测试功能，SMV报文均匀性偏差模拟测试功能和测试中断期间的SMV及GOOSE报文链路保持功能。e. 输入输出端口齐全，功能强大，能广泛适应迄今各种不同形式的保护试验。既有IEC 61850-9-1/2和 IEC60044-7/8（FT3）采样值收发，又有模拟小信号输出，也可外接功放输出二次模拟量；既有GOOSE报文收发，又兼容传统模拟开关量I/O，具有8对独立无极性输入端可适应空接点或0-250V电位信号及4组可编程辅助空接点输出；所有SMV发送或GOOSE报文收发均可指定任意光口通讯。f．内置GPS、外接IRIG-B码和IEEE1588同步时间输入具有长时稳定的守时功能，保证同步输出和状态同步触发的时间和相位高精度要求，同时多种同步时间输入源也使测试仪对变电站不同建设阶段同步时间来源有更好的选择性和适应性。g.极具人性化的操作界面设计，提供了亲切熟悉的真正的工业化Windows界面，内置触控板和键盘，如同笔记本电脑一样操作方便，内置USB接口可用优盘方便升级软件和交换数据或外接鼠标、键盘操作。还可通过网口外接笔记本电脑工作。

张掖手持式光数字测试仪常规的保护测试功能包括：1、继电器：测试电压电流、中间、时间、功率方向、同期、频率、阻抗、过流等各类继电器。2、差动试验：测试比例制动、谐波制动、直流助磁、速断、电铁变差动等原理构成的差动保护。3、故障模拟：简单故障模拟、多态模拟、系统振荡、故障再现、高级仿真。4、阻抗特性：测试阻抗圆、四边形、精工电压、精工电流、动作、记忆等阻抗特性。5、线路保护：距离保护定值校验、零序电流定值校验、工频变化量距离定值校验、整组传动试验、成套微机保护定值校验和时间特性。6、程控电源：电源发生器、谐波发生器、三角波、方波发生器、地铁直流保护。7、自动装置与表计：同期装置、毫秒计、功率表、快切装置、备自投。5、主要特点a. 采用了包括先进的军用通讯处理器和通讯专用嵌入式技术在内的多项高新技术，“基于PCI总线的MCU＋FPGA＋DSP架构”保证系统的实时性能、运算能力、通讯速度和稳定可靠。b. 采用MCU片内微总线网络接口结合FPGA网络及串行通信协处理插件的SMV报文传输技术，保证光网口和光串口的SMV输出高速可靠，数据帧发送间隔稳定均匀，离散度偏差≤±1μS可达，远超 保护“不依赖外部时钟同步采样”对SMV离散度的要求。c. 提供多达6对光网口和7个光串口，以独特的光网口动态复用技术在每对光网口均可支持多达10组IEC 61850-9-1/2 SMV、GOOSE报文混合收发，每个光串口可配置1组FT3 SMV收发，完全满足保护“直采直跳”、“保护就地化”、“双采样”等国网新标准对保护测试的需求。d. 具有针对数字保护测试特殊需要而精心设计的特色功能：

张掖手持式光数字测试仪核相进入核相测试模块，侦听光口接收报文。支持2 个待核相的合并单元数据实现二次核相，也可是一个合并单元的不同通道组数据。选一路电压/电流作为基准，显示待核相电压/电流组别的幅值、相位、频率及幅值差、相位差等信息作为核相参考，可检验同侧电压/电流相序、有效值是否正确，不同侧电压/电流有效值、相位关系是否正确。 利用多光口同时接收数据的特性，可以将两条光纤同时接入两路光串口或两路光网口，对不同的合并单元的数据进行核相。需要注意的是，核相前需要在“侦听报文”页面勾选好待核相控制块，并点击“通道配置”，选择待核通道及基准通道。 通道配置完成后，点击“核相”或F4键，进入核相。2.8.1 向量图显示2.8.2 数据对比表格显示2.8.3 报文统计分析对比2.9 极性测试“极性”功能模块主要用于光数字电压、电流互感器、变压器进行直流法极性测试。 基本步骤如下： 1) 按直流法接好现场测试接线，确保TH-8508智能变电站光数字测试仪处于开机状态； 2) 进入极性测试界面，扫描SMV，在SMV扫描列表中查找到欲校核极性的SMV，选择欲校核极性的SMV并勾选需要核极性的通道； 3) 在直流法电池开关合上前按“核相”； 4) 合上电池开关，给出极性测试结果； 5) 极性测试完成后，观察通道指针左右摆动的情况，如果摆向“-”一端，则说明互感器是负极性；如果摆向“＋”一端，则说明互感器是正极性；如果指针不摆动，则说明测试失败，需要重新检查互感器、测试方法、参数设置等。