固定串補保護(hù)測試裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及柔性交流輸電FACTS (Flexible AC Transmiss1n System)，適用于高壓串補系統(tǒng)中輸入量均為數(shù)字量而不方便進(jìn)行保護(hù)功能測試校驗的場合，尤其涉及固定串補保護(hù)的測試裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力系統(tǒng)中為了提高系統(tǒng)的輸送容量，采用在線路中串聯(lián)電容器組，改變線路參數(shù)，減小線路阻抗的技術(shù)。由于串聯(lián)電容器組規(guī)模較大且處于高壓絕緣平臺上，因此要求所有用于串補保護(hù)的電流量從高壓絕緣平臺上傳輸?shù)奖Ｗo(hù)小室必須采用光纖，將數(shù)字化的電流量傳送給串補保護(hù)裝置。目前國內(nèi)外串補用的CT主要有常規(guī)電磁穿心式CT和電子式CTo對于串補保護(hù)功能校核所需的電流量，主要有如下幾種方式:
[0003]1、對于采用常規(guī)CT的串補系統(tǒng)，可以直接在相應(yīng)的一次導(dǎo)體內(nèi)通入一次電流，但該方法需要通入一次大電流，需要大型升流設(shè)備，工作量大，尤其對于多相故障保護(hù)的校核，由于三相絕緣平臺距離較遠(yuǎn)，測試更不易實現(xiàn)；此外，對于采用電子式CT的串補系統(tǒng)，由于其輸出即為光纖數(shù)字量信號，且為整體封閉結(jié)構(gòu)，不易在其二次回路中通入電流，僅能在一次導(dǎo)體中通入電流來對保護(hù)進(jìn)行校核；
[0004]2、對于采用常規(guī)電磁穿心式CT的串補系統(tǒng)，可以在CT 二次回路中采用繼電保護(hù)測試儀通入二次電流模擬量，該方法雖然直接，但需要解開全部串補用CT的二次回路，工作量較大，且對于多相故障不易模擬；
[0005]3、對于采用常規(guī)CT的串補系統(tǒng)，在高壓絕緣平臺上電光轉(zhuǎn)換裝置處，采用信號發(fā)生器通入電壓信號(該方法與第2種方法有一定區(qū)別，本方法中加入的電壓信號實際是模擬CT 二次電流經(jīng)采樣回路轉(zhuǎn)換后的電壓小信號)，該方法需要在平臺上的光電轉(zhuǎn)換模塊上進(jìn)行，容易損壞該模塊，同樣對于多相故障不易模擬，檢修時的工作量較大；
[0006]總的來說，目前國內(nèi)外對于串補保護(hù)的現(xiàn)場校核無法像校核常規(guī)線路保護(hù)那樣進(jìn)行，工作量大，無法對串補保護(hù)進(jìn)行全面詳細(xì)地校核，無法使用戶快速地掌握串補保護(hù)的校核方法，無法適應(yīng)未來智能化變電站的要求，即不同廠家的數(shù)字化數(shù)據(jù)應(yīng)具有通用性。
[0007]為解決串補變電站現(xiàn)場保護(hù)功能校核的問題，本案由此產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種固定串補保護(hù)測試裝置及測試方法，本固定串補保護(hù)測試裝置及測試方法為串補保護(hù)功能的現(xiàn)場校核提供一種基于改進(jìn)的IEC60044-8通訊協(xié)議的測試裝置以及測試方法，解決了串補保護(hù)在現(xiàn)場不能全面詳細(xì)校核的問題。
[0009]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:固定串補保護(hù)的測試裝置，其特征在于:包含電流互感器、低通濾波模塊、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊、信號處理模塊、現(xiàn)場可編程門陣列芯片和光電轉(zhuǎn)換模塊；
[0010]電流互感器用于將電流模擬量轉(zhuǎn)換為小電壓信號；
[0011]低通濾波模塊用于對小電壓信號進(jìn)行濾波；
[0012]模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊用于將低通濾波模塊輸入的模擬量進(jìn)行采樣與保持，并將得到的數(shù)字量送入信號處理模塊；
[0013]信號處理模塊用于完成緩存、數(shù)據(jù)縮放以及通訊規(guī)約轉(zhuǎn)換；并將數(shù)據(jù)進(jìn)行打包寫入現(xiàn)場可編程門陣列芯片；
[0014]現(xiàn)場可編程門陣列芯片用于驅(qū)動光電轉(zhuǎn)換模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為支持預(yù)設(shè)通訊協(xié)議的光信號并通過光纖接口將光信號發(fā)送至需測試的保護(hù)裝置。
[0015]進(jìn)一步的，所述電流模擬量分別為:線路電流、電容器電流、電容器不平衡電流、MOV總電流、MOV分支電流、間隙電流、旁路電流和平臺閃絡(luò)電流。所述電流模擬量直接由常規(guī)繼電保護(hù)測試儀輸入至本發(fā)明所提出的串補保護(hù)測試裝置。
[0016]進(jìn)一步的，還包括與信號處理模塊連接的用于獲取外設(shè)參數(shù)的人機接口 ；信號處理模塊根據(jù)從人機接口模塊獲取的外設(shè)參數(shù)完成緩存、數(shù)據(jù)縮放以及通訊規(guī)約轉(zhuǎn)換；所述外設(shè)參數(shù)包括采樣頻率、額定碼值、光纖通訊波特率和通訊協(xié)議。
[0017]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的另一種技術(shù)方案為:固定串補保護(hù)的測試方法，其特征在于包括以下步驟:
[0018]模擬電流通過電流互感器電流轉(zhuǎn)換為小電壓信號；
[0019]通過低通濾波器對小電壓信號進(jìn)行濾波；
[0020]然后利用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊將模擬量進(jìn)行采樣與保持，并將得到的數(shù)字量送入直讀存儲器進(jìn)行緩存，然后送入數(shù)字信號處理模塊進(jìn)行處理；
[0021]數(shù)字信號處理模塊通過從人機接口模塊獲取的外設(shè)參數(shù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理完成數(shù)據(jù)縮放及通訊規(guī)約轉(zhuǎn)換過程，按照預(yù)設(shè)通訊協(xié)議將數(shù)據(jù)進(jìn)行打包寫入現(xiàn)場可編程門陣列芯片;
[0022]最后由現(xiàn)場可編程門陣列芯片驅(qū)動光電轉(zhuǎn)換模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為支持預(yù)設(shè)通訊協(xié)議的光信號，最后通過光纖接口發(fā)送出去。
[0023]本固定串補保護(hù)的測試方法設(shè)置串補保護(hù)測試裝置相關(guān)參數(shù)，主要有:采樣頻率、額定碼值(即模擬量lArms對應(yīng)的數(shù)字量碼值)、光纖通訊波特率，通訊協(xié)議；通過光纖將本測試裝置光纖發(fā)送口與對應(yīng)的串補保護(hù)光纖接收口連接起來；將常規(guī)繼電保護(hù)測試儀輸出的模擬量采用導(dǎo)線直接連接到光電轉(zhuǎn)換測試裝置，通過常規(guī)繼電保護(hù)測試儀控制輸出模擬量的大小和時間，即可對串補保護(hù)進(jìn)行全面詳細(xì)的定量校核測試。對于某些無法直接判斷保護(hù)計算是否準(zhǔn)確的計算量，如MOV能量，通過電磁暫態(tài)仿真軟件根據(jù)實際MOV的伏安特性仿真得到一段時間內(nèi)MOV電流和吸收能量的波形文件，再采用繼電保護(hù)測試儀對波形進(jìn)行回放。采用擴(kuò)展的光纖發(fā)送數(shù)據(jù)接口，同時對雙套串補保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)功能校核；且由于裝置采用了高速HTM總線技術(shù)，保證了擴(kuò)展后的光纖發(fā)送口的同步性。
[0024]采用上述方案后，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0025]本發(fā)明的光纖口輸出的數(shù)字量是基于改進(jìn)的IEC60044-8協(xié)議，數(shù)據(jù)格式具較好的通用性，使串補保護(hù)能夠像常規(guī)保護(hù)裝置一樣采用繼電保護(hù)測試儀對所有保護(hù)功能進(jìn)行全面詳細(xì)的校核；
[0026]1)方便對串補保護(hù)裝置的保護(hù)功能進(jìn)行定量校核；
[0027]2)在不更改串補絕緣平臺上的二次回路的情況下即可完成串補保護(hù)裝置的功能調(diào)試；
[0028]3)縮短串補保護(hù)裝置的調(diào)試時間。
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