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技術(shù)文章

光數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀
光數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀
概述
隨著我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展，新技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)字化變電站成為未來(lái)變電站的發(fā)展趨勢(shì),為智能電網(wǎng)的重要組成部分之一。
光數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀是我公司結(jié)合電力現(xiàn)場(chǎng)情況及電力用戶經(jīng)驗(yàn)自主研發(fā)的便攜式新產(chǎn)品，產(chǎn)品采用高性能 PowerPC 處理器、大規(guī)模FPGA、以太網(wǎng)通信等技術(shù)，可支持 IEC60044-8(FT3)、IEC61850-9-1、 IEC61850-9-2 及GOOSE 光數(shù)字信號(hào)接入，為 IEC61850 繼電保護(hù)裝置、IED 等提供完整的測(cè)試方案。
2總體特點(diǎn)
1.適應(yīng)不同電力用戶需求，為各種 IEC61850 繼電保護(hù)裝置及 IED 提供**的測(cè)試解決方案；
2.采用新一代高性能 PowerPC + FPGA + Ethernet 硬件架構(gòu)，運(yùn)算能力強(qiáng)、通信速度快、系統(tǒng)穩(wěn)定可靠；
3.提供4對(duì) 100Mbps 光纖以太網(wǎng)收發(fā)口、6 個(gè)光串口輸出，支持 IEC60044-8（FT3）、IEC61850-9-1、IEC61850-9-2 及 GOOSE 光數(shù)字報(bào)文輸出測(cè)試，GOOSE 信號(hào)可獨(dú)立收發(fā)，也可與 IEC61850-9-2 共一個(gè)光以太網(wǎng)口收發(fā)；
4.具有光信號(hào)接收口，可接收并解析符合 IEC60044-8（FT3）、IEC61850-9-1、IEC61850-9-2、GOOSE 規(guī)約的報(bào)文，實(shí)現(xiàn)裝置輸出的自環(huán)測(cè)試；同時(shí)可接收合并單元（MU）或其它 IED 設(shè)備發(fā)出的光數(shù)字信號(hào)，實(shí)時(shí)顯示其波形；
5.兼容傳統(tǒng)模擬開(kāi)關(guān)量處理，提供 8 路模擬開(kāi)關(guān)量輸入和 4 路模擬開(kāi)關(guān)量輸出；
6.可實(shí)現(xiàn)各種規(guī)約下的變壓器差動(dòng)保護(hù)的三側(cè)差動(dòng)測(cè)試、母差保護(hù)的四回出線差動(dòng)測(cè)試，可進(jìn)行 GOOSE 傳輸延時(shí)測(cè)試；
7.可進(jìn)行丟幀、錯(cuò)序、失步、網(wǎng)絡(luò)阻塞、假數(shù)據(jù)、置品質(zhì)位無(wú)效、置同步位失步等多種網(wǎng)絡(luò)故障模擬測(cè)試，評(píng)判保護(hù)裝置在各種異常情況下動(dòng)作性能，校驗(yàn)保護(hù)動(dòng)作行為是否與其設(shè)計(jì)原理一致，避免在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生上述情況時(shí)，保護(hù)裝置發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng)；
8.針對(duì) IEC61850-9-2 采樣值輸出的靈活性，設(shè)計(jì)了可供用戶選擇的多樣化的采樣值輸出模板，采樣值和 GOOSE 收發(fā)支持 CID、SCD 文件的導(dǎo)入導(dǎo)出并支持網(wǎng)絡(luò)配置方式，大大地簡(jiǎn)化了測(cè)試的手動(dòng)配置工作，提高了測(cè)試效率；
9.支持 802.1D 協(xié)議規(guī)定的通用屬性多點(diǎn)注冊(cè)協(xié)議 GMRP；使用 GMRP 可以動(dòng)態(tài)注冊(cè)交換成員在局域網(wǎng)內(nèi)的 VLAN，使得各裝置在不調(diào)整接線的情況下，可動(dòng)態(tài)的調(diào)整裝置接收到的數(shù)據(jù)；
10.提供 1 個(gè) IRIG-B/PPS 光串口輸入，可接入 IRIG-B 或 PPS 對(duì)時(shí)信號(hào)，與 GPS 同步時(shí)鐘同步，誤差小于 1us。并率先引入符合 IEEE1588 標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)方式，使得裝置的對(duì)時(shí)方式更加多樣化，更符合未來(lái)數(shù)字化變電站數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)化的需求；
11.具有豐富的測(cè)試模塊，如光數(shù)字報(bào)文測(cè)試、電壓電流測(cè)試、整組試驗(yàn)、諧波試驗(yàn)、狀態(tài)序列、時(shí)間特性測(cè)試、線路距離保護(hù)測(cè)試、阻抗邊界搜索測(cè)試、差動(dòng)試驗(yàn)、并列同期、故障仿真與再現(xiàn)、系統(tǒng)振蕩測(cè)試等；
12.可組合多種測(cè)試功能模塊進(jìn)行批量測(cè)試，邊界搜索可實(shí)時(shí)再現(xiàn)掃描全過(guò)程，使測(cè)試過(guò)程透明化；可實(shí)現(xiàn)次諧波和間諧波疊加輸出，次諧波和間諧波分辨率為 0.25 次；
13.支持故障仿真和 COMTRADE 格式數(shù)據(jù)回放：支持 PL4 仿真格式數(shù)據(jù)按 IEC60044-8（FT3）、IEC61850-9-1、IEC61850-9-2 規(guī)約輸出；支持滿足 COMTRADE 1991 或COMTRADE 1999 格式的數(shù)據(jù)回放，數(shù)據(jù)輸出采樣率自適應(yīng)，*可達(dá) 12.8kHz。
3系統(tǒng)功能
1.系統(tǒng)配置
可配置成 IEC60044-8(FT3)、IEC61850-9-1 或 IEC61850-9-2 報(bào)文輸出，GOOSE 接收和發(fā)送支持 cid 文件導(dǎo)入和導(dǎo)出。支持一次值輸出測(cè)試，同時(shí)可兼容傳統(tǒng)的二次值輸出測(cè)試方式。
2.自環(huán)測(cè)試功能具有光信號(hào)接收口，可接收并解析符合 IEC60044-8（FT3）、IEC61850-9-1、IEC61850-9-2、GOOSE 規(guī)約的報(bào)文，實(shí)現(xiàn)裝置輸出的自環(huán)測(cè)試；同時(shí)可接收合并單元（MU）或其它 IED 設(shè)備發(fā)出的光數(shù)字信號(hào)，實(shí)時(shí)顯示其波形。
3.數(shù)字報(bào)文測(cè)試
提供4對(duì) 100Mbps 光纖以太網(wǎng)收發(fā)口、6 個(gè)光串口輸出，可同時(shí)發(fā)送多組 IEC61850 采樣值報(bào)文，發(fā)送和接收多組 GOOSE 報(bào)文并實(shí)時(shí)顯示狀態(tài)變化?？蛇M(jìn)行丟幀、錯(cuò)序、失步、網(wǎng)絡(luò)阻塞、假數(shù)據(jù)、置品質(zhì)位無(wú)效、置同步位失步等多種網(wǎng)絡(luò)故障模擬測(cè)試。
4.其他功能
具有電壓電流、整組試驗(yàn)、諧波試驗(yàn)、狀態(tài)序列、時(shí)間特性、線路保護(hù)、阻抗特性、差動(dòng)試驗(yàn)、并列同期、故障再現(xiàn)、震蕩試驗(yàn)等模塊，可以進(jìn)行數(shù)字化繼電保護(hù)的常規(guī)功能測(cè)試。
4技術(shù)指標(biāo)
1.供電電壓
電 壓：交流 220V，允許偏差：-20%~15%；
頻 率：50Hz，允許偏差-4%~2%；
波 形：正弦，畸變因數(shù)不大于 5%；
2.提供 4 對(duì) 100Mbps 光纖以太網(wǎng)收發(fā)口(ST)、6 個(gè)輸出光串口、1 個(gè)輸入光串口及 1 個(gè) 電以太網(wǎng)口；
3.提供 1 個(gè) GPS 光脈沖對(duì)時(shí)口，可接入 IRIG-B 或 PPM 對(duì)時(shí)信號(hào)，對(duì)時(shí)誤差小于-1us，并支持符合 IEEE1588 標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)；
4.提供 8 對(duì)開(kāi)關(guān)量硬接點(diǎn)接入，4 對(duì)空接點(diǎn)開(kāi)關(guān)量輸出，時(shí)間控制精度 0.5ms(1ms-10s)，GOOSE 事件的精度為 0.3ms(1ms-10s)，GOOSE 事件與采樣值的同步偏差不超過(guò)1ms；
5.機(jī)箱尺寸：3U 機(jī)箱(W×H×D)：256mm×100mm×365mm；
6.重 量：3kg。
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