本發(fā)明屬于智能變電站繼電保護(hù)裝置測(cè)試技術(shù)，尤其涉及一種繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：

電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)種類繁多，邏輯復(fù)雜，不同元件的保護(hù)原理其保護(hù)范圍又有交叉重復(fù)的情況，例如母差保護(hù)保護(hù)范圍包括連接于母線上的所有設(shè)備如線路、主變等。在新設(shè)備驗(yàn)收投運(yùn)、舊設(shè)備年度定檢工作時(shí)，如何校驗(yàn)各個(gè)保護(hù)邏輯的正確性是繼電保護(hù)二次專業(yè)工作的重要部分。

跳閘出口矩陣校驗(yàn)是保護(hù)定檢作業(yè)中重要環(huán)節(jié)，它是保證出口回路配置正確、系統(tǒng)故障時(shí)不誤跳運(yùn)行開關(guān)、保障正常供電、電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的主要措施之一。然而例如主變保護(hù)、發(fā)電機(jī)-變壓器組保護(hù)等出口繁多、出口時(shí)限配合復(fù)雜，加之停電時(shí)間短、保護(hù)定檢項(xiàng)目多，常令繼保人員在實(shí)際定檢中不能全面、有效地校驗(yàn)出口矩陣的正確性。跳閘出口矩陣校驗(yàn)是在定檢中應(yīng)根據(jù)定值單出口矩陣所需測(cè)量的全部壓板，且均應(yīng)能夠正確動(dòng)作。

目前大部分的定檢中，存在以下幾方面問(wèn)題：

1繼保人員主要使用傳統(tǒng)的萬(wàn)用表測(cè)量法來(lái)完成對(duì)出口壓板動(dòng)作情況的測(cè)量工作，這種方法的測(cè)量結(jié)果不夠直觀，僅能實(shí)現(xiàn)檢測(cè)單個(gè)出口壓板是否動(dòng)作的情況，不能測(cè)量具體動(dòng)作時(shí)間，同時(shí)也很難區(qū)分各個(gè)出口動(dòng)作的先后順序，

2或許通過(guò)繼電保護(hù)測(cè)試儀來(lái)測(cè)量保護(hù)出口，但繼保儀提供的開入接點(diǎn)數(shù)量有限，無(wú)法全面測(cè)量出口矩陣的動(dòng)作情況和動(dòng)作順序，且這種方法接線多而復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題：提供一種繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)采用人工測(cè)試的方法存在測(cè)試效率低、受人為因素及技術(shù)水平的影響大、以及繼電保護(hù)測(cè)試儀接點(diǎn)不足和接線復(fù)雜等缺點(diǎn)，很大程度上會(huì)影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和測(cè)試效率等問(wèn)題。

本發(fā)明技術(shù)方案：

一種繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置，它包括被測(cè)繼電保護(hù)裝置和繼電保護(hù)測(cè)試儀；被測(cè)繼電保護(hù)裝置的第一通訊接口和保護(hù)跳閘出口接點(diǎn)分別與繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置的第一通訊接口和開關(guān)量開入接點(diǎn)連接；繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置的第二以太網(wǎng)通訊接口與繼電保護(hù)測(cè)試儀第二以太網(wǎng)通訊接口連接；繼電保護(hù)測(cè)試儀的電流模擬量輸出接口、開關(guān)量開出接點(diǎn)和電壓模擬量輸出接口分別與被測(cè)繼電保護(hù)裝置的電流模擬量輸入接口、開關(guān)量開入接點(diǎn)和電源模擬量輸入接口連接。

繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置的第一通訊接口為以太網(wǎng)接口或串行通訊接口。

繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置包括cpu，控制面板、外部接口、第一通訊接口、第二以太網(wǎng)通訊接口和開關(guān)量開入接點(diǎn)分別與cpu連接，電源模塊為整個(gè)繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置提供電源。

所述外部接口包括輔助試驗(yàn)電源輸出接口、試驗(yàn)結(jié)果導(dǎo)出接口和打印接口。

所述的繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，它包括：

步驟1、繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置讀取被測(cè)繼電保護(hù)裝置中的定值清單、控制字和出口矩陣信息，并將讀取的信息通過(guò)被測(cè)繼電保護(hù)裝置的第一通訊接口發(fā)送至繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置；

步驟2、通過(guò)繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置的控制面板或上位機(jī)設(shè)置試驗(yàn)項(xiàng)目，并配置試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)定值、控制字和出口矩陣；

步驟3、將被測(cè)繼電保護(hù)裝置的所有保護(hù)跳閘出口接點(diǎn)接至繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置的開關(guān)量開入接點(diǎn)；將繼電保護(hù)測(cè)試儀的電壓模擬量輸出接口、電流模擬量輸出接口和開關(guān)量開出接點(diǎn)分別接至被測(cè)繼電保護(hù)裝置的電壓模擬量輸入接口、電流模擬量輸入接口和開關(guān)量開入接點(diǎn)；

步驟4、繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置將試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)內(nèi)容對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)定值、控制字和出口矩陣，通過(guò)第一通訊接口下發(fā)給被測(cè)繼電保護(hù)裝置；繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置自動(dòng)計(jì)算試驗(yàn)需要下發(fā)的電流模擬量、電壓模擬量和開出量通過(guò)第二以太網(wǎng)通訊接口下發(fā)給繼電保護(hù)測(cè)試儀；

步驟5、指令下發(fā)完成后，繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置自動(dòng)開始試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)定時(shí)間為t1+t2秒，時(shí)間停止后，繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置自動(dòng)停止試驗(yàn)；t1為保護(hù)裝置定值中最長(zhǎng)時(shí)間定值；t2為防止保護(hù)裝置未及時(shí)動(dòng)作時(shí)間，t1和t2設(shè)置為0.1或0.2秒；

步驟6、繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置根據(jù)判斷邏輯自動(dòng)判斷試驗(yàn)結(jié)果，并將試驗(yàn)結(jié)果發(fā)送給試驗(yàn)人員。

步驟6所述的判斷邏輯包括：邏輯1：繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置開關(guān)量開入接點(diǎn)的動(dòng)作情況與設(shè)定的出口矩陣對(duì)應(yīng)的接點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)；邏輯2：繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置返回的開關(guān)量開入接點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間t3與設(shè)定的出口矩陣對(duì)應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間整定值t4，誤差滿足以下條件：t3-t4<ε;式中：ε為時(shí)間誤差。

根據(jù)判斷邏輯自動(dòng)判斷試驗(yàn)結(jié)果的方法為：當(dāng)邏輯1和邏輯2均達(dá)到邏輯條件時(shí)，則判斷為試驗(yàn)結(jié)果正確；并將繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置開關(guān)量開入接點(diǎn)動(dòng)作的對(duì)應(yīng)接點(diǎn)數(shù)位置和動(dòng)作時(shí)間一同發(fā)送給試驗(yàn)人員；當(dāng)邏輯1或邏輯2其中一個(gè)達(dá)到邏輯條件，或者邏輯1和邏輯2均達(dá)不到邏輯條件，則試驗(yàn)結(jié)果異常；并將繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置的開關(guān)量開入接點(diǎn)動(dòng)作的對(duì)應(yīng)接點(diǎn)數(shù)位置與繼電保護(hù)裝置出口矩陣的整定值不對(duì)應(yīng)的接點(diǎn)數(shù)和動(dòng)作時(shí)間，發(fā)送給試驗(yàn)人員。

所述試驗(yàn)項(xiàng)目根據(jù)保護(hù)類型和保護(hù)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明通過(guò)增加集成的繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置，將測(cè)繼電保護(hù)裝置和繼電保護(hù)測(cè)試儀連接在一起，之間通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行通訊；減少接線；通過(guò)繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置的控制面板或上位機(jī)預(yù)先設(shè)置試驗(yàn)項(xiàng)目，并配置試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)定值、控制字和出口矩陣；進(jìn)入自動(dòng)化的測(cè)試，并自動(dòng)返回測(cè)試結(jié)果，減少人工干預(yù)；解決了現(xiàn)有技術(shù)采用人工測(cè)試的方法存在測(cè)試效率低、受人為因素及技術(shù)水平的影響大、以及繼電保護(hù)測(cè)試儀接點(diǎn)不足和接線復(fù)雜等缺點(diǎn)，很大程度上會(huì)影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和測(cè)試效率等問(wèn)題。

附圖說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

一種繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置，它包括被測(cè)繼電保護(hù)裝置和繼電保護(hù)測(cè)試儀；被測(cè)繼電保護(hù)裝置的第一通訊接口和保護(hù)跳閘出口接點(diǎn)分別與繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置的第一通訊接口和開關(guān)量開入接點(diǎn)連接；繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置的第二以太網(wǎng)通訊接口與繼電保護(hù)測(cè)試儀第二以太網(wǎng)通訊接口連接；繼電保護(hù)測(cè)試儀的電流模擬量輸出接口、開關(guān)量開出接點(diǎn)和電壓模擬量輸出接口分別與被測(cè)繼電保護(hù)裝置的電流模擬量輸入接口、開關(guān)量開入接點(diǎn)和電源模擬量輸入接口連接。

繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置的第一通訊接口為以太網(wǎng)接口或串行通訊接口。

繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置包括cpu，控制面板、外部接口、第一通訊接口、第二以太網(wǎng)通訊接口和開關(guān)量開入接點(diǎn)分別與cpu連接，電源模塊為整個(gè)繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置提供電源。

所述外部接口包括輔助試驗(yàn)電源輸出接口、試驗(yàn)結(jié)果導(dǎo)出接口和打印接口。

繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置的第一通訊接口，可選以太網(wǎng)通訊接口或串口通訊接口，用于繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置讀取被測(cè)繼電保護(hù)裝置的定值、控制字、出口矩陣等信息；同時(shí)可以下發(fā)并修改被測(cè)繼電保護(hù)裝置的試驗(yàn)用定值、控制字、出口矩陣等。

繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置的第二以太網(wǎng)通訊接口：用于繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置將試驗(yàn)需要下發(fā)的電流值、電壓值、開出量發(fā)送至繼電保護(hù)側(cè)試驗(yàn)儀；

控制面板：采用大屏幕高分辨率圖形液晶顯示屏，操作過(guò)程均在顯示屏上設(shè)定，操作界面和試驗(yàn)結(jié)果均漢化顯示，顯示直觀清晰。人機(jī)界面用于設(shè)置試驗(yàn)定值、試驗(yàn)參數(shù)、實(shí)時(shí)查看試驗(yàn)過(guò)程、查看試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)分析報(bào)告，用于導(dǎo)出試驗(yàn)結(jié)果。

電源模塊：用于提供繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置的電源，還可輸出5v、24v給裝置其它插件供電；

外部接口：包括輔助試驗(yàn)電源輸出接口、試驗(yàn)結(jié)果導(dǎo)出接口、打印接口。

輔助試驗(yàn)電源輸出接口：裝置在底板上裝設(shè)有一路專用可調(diào)直流電源輸出，分110v及220v兩檔，可作為現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)輔助電源。為該電源另設(shè)置一個(gè)電位器，可在80％－110％范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。

試驗(yàn)結(jié)果導(dǎo)出接口：用于導(dǎo)出電子文檔格式的試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)分析報(bào)告，以及試驗(yàn)過(guò)程中的錄波數(shù)據(jù)和錄波波形文件，可以進(jìn)行試驗(yàn)過(guò)程和試驗(yàn)波形回放。

打印接口：用于打印試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)分析報(bào)告。

cpu：采用高速、高性能數(shù)字控制處理器，用于試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集、試驗(yàn)過(guò)程控制、試驗(yàn)結(jié)果判斷等。

所述的繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，它包括：

步驟1、繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置讀取被測(cè)繼電保護(hù)裝置中的定值清單、控制字和出口矩陣信息，并將讀取的信息通過(guò)被測(cè)繼電保護(hù)裝置的第一通訊接口發(fā)送至繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置；

步驟2、通過(guò)繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置的控制面板或上位機(jī)設(shè)置試驗(yàn)項(xiàng)目，分析從被測(cè)繼電保護(hù)裝置中讀的定值清單、控制字和出口矩陣等配置信息，并配置試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)定值、控制字和出口矩陣；所述試驗(yàn)項(xiàng)目根據(jù)保護(hù)類型和保護(hù)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置。

保護(hù)類型應(yīng)包括母線保護(hù)、主變保護(hù)、發(fā)電機(jī)-變壓器組保護(hù)等，保護(hù)內(nèi)容應(yīng)按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)網(wǎng)、南網(wǎng)的有關(guān)繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)規(guī)程制定試驗(yàn)內(nèi)容并制定。

步驟3、將被測(cè)繼電保護(hù)裝置的所有保護(hù)跳閘出口接點(diǎn)接至繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置的開關(guān)量開入接點(diǎn)；將繼電保護(hù)測(cè)試儀的電壓模擬量輸出接口、電流模擬量輸出接口和開關(guān)量開出接點(diǎn)分別接至被測(cè)繼電保護(hù)裝置的電壓模擬量輸入接口、電流模擬量輸入接口和開關(guān)量開入接點(diǎn)；

設(shè)定完成后啟動(dòng)試驗(yàn)，可通過(guò)啟動(dòng)按鈕來(lái)啟動(dòng)試驗(yàn)。

步驟4、繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置將試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)內(nèi)容對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)定值、控制字和出口矩陣，通過(guò)第一通訊接口下發(fā)給被測(cè)繼電保護(hù)裝置；繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置自動(dòng)計(jì)算試驗(yàn)需要下發(fā)的電流模擬量、電壓模擬量和開出量通過(guò)第二以太網(wǎng)通訊接口下發(fā)給繼電保護(hù)測(cè)試儀；

步驟5、指令下發(fā)完成后，繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置自動(dòng)開始試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)定時(shí)間為t1+t2秒，時(shí)間停止后，繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置自動(dòng)停止試驗(yàn)；t1為保護(hù)裝置定值中最長(zhǎng)時(shí)間定值；t2為防止保護(hù)裝置未及時(shí)動(dòng)作時(shí)間，t1和t2設(shè)置為0.1或0.2秒；

步驟6、繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置根據(jù)判斷邏輯自動(dòng)判斷試驗(yàn)結(jié)果，并將試驗(yàn)結(jié)果發(fā)送給試驗(yàn)人員。

步驟6所述的判斷邏輯包括：邏輯1：繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置開關(guān)量開入接點(diǎn)的動(dòng)作情況與設(shè)定的出口矩陣對(duì)應(yīng)的接點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)；邏輯2：繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置返回的開關(guān)量開入接點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間t3與設(shè)定的出口矩陣對(duì)應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間整定值t4，誤差滿足以下條件：t3-t4<ε;式中：ε為時(shí)間誤差。

根據(jù)判斷邏輯自動(dòng)判斷試驗(yàn)結(jié)果的方法為：當(dāng)邏輯1和邏輯2均達(dá)到邏輯條件時(shí)，則判斷為試驗(yàn)結(jié)果正確；并將繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置開關(guān)量開入接點(diǎn)動(dòng)作的對(duì)應(yīng)接點(diǎn)數(shù)位置和動(dòng)作時(shí)間一同發(fā)送給試驗(yàn)人員；當(dāng)邏輯1或邏輯2其中一個(gè)達(dá)到邏輯條件，或者邏輯1和邏輯2均達(dá)不到邏輯條件，則試驗(yàn)結(jié)果異常；并將繼電保護(hù)裝置出口矩陣試驗(yàn)裝置的開關(guān)量開入接點(diǎn)動(dòng)作的對(duì)應(yīng)接點(diǎn)數(shù)位置與繼電保護(hù)裝置出口矩陣的整定值不對(duì)應(yīng)的接點(diǎn)數(shù)和動(dòng)作時(shí)間，發(fā)送給試驗(yàn)人員。