CN102495313B - 基于iec61850的数字式测控装置同步性能测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于IEC61850的数字式测控装置同步性能测试方法，它具有简单，准确，节省时间的特点，通过改变数字式继电保护测试仪输出的各间隔采样值通道中的样本计数器，使不同的合并单元同时输出不同采样计数器序号的值，检查测控装置显示采样值与输出值对应与否来判断其同步性能；如果对应，则同步性能正确；如果不对应，则同步性能不正确。

Description

基于IEC61850的数字式测控装置同步性能测试方法
技术领域
本发明涉及一种基于IEC61850的数字式测控装置同步性能测试方法。
背景技术
智能变电站采用电子式互感器等新设备、新技术实现了电流、电压等电气量采样就地数字化，二次系统采用IEC61850标准，实现了信息传输网络化，信息共享标准化，测控装置也由传统的采用电缆接入电压、电流模拟量变化为由从光纤接收数字量，采样方式发生了改变，由此也使得测控装置的调试项目、调试方法都发生了变化。采样值同步性能测试就是智能变电站数字式微机测控装置新增且必须进行的试验项目之一。
在变电站中，测控装置都需采集多个电气量，不仅要求同一间隔内电压/电流采样值数据时间同步，不同间隔间的电压/电流采样值也要保证时间同步，才能保证测量数据的准确性，特别是根据接收到的数据需要计算功率、电能时，必须保证数据之间的同步性。传统测控装置将需要的电气量通过二次电缆接入，由测控装置完成各电气量的同步采样，而智能变电站中的各电量在经电子式互感器转换后输出已是数字量，测控装置从网络上接收所需的数字量，由于网络的延时等原因，智能变电站数字式测控装置接收到的各采样值往往不是同步的数据，需由测控装置对接收到的各数字量表征的电气量采样进行严格同步。
对变电站的同步方案及同步原理的研究较多，但对数字式测控装置同步性能测试的方法目前尚没有文献进行研究，随着智能变电站建设的大规模开展，如何对测控装置的同步性能进行测试成为了调试过程中非常重要且不可回避的问题。
目前，没有对测控装置同步性能测试的方法，通常是全站送电之后，根据一次值，来查看测控装置所接收到的各合并单元的数据是否正确来判断，但这不能完全证明测控装置的同步性能正确与否，这是因为测控装置所接收的采样值是来自于网络，网络延时不是确定的，因此当送电后，查看到采样值正确，有可能正好遇上来自两个不同合并单元的采样值在网络上的传输时间恰恰相等，这样测控装置直接显示出来就是正确的，但如果采样传输延时不同的情况下，测控装置能否将传输延时的差值进行补偿，从而显示正确的同步值，则不可而知，并且这个方法只能送电后查看，不能保证送电前装置无缺陷投运。
发明内容
本发明的目的就是为解决上述问题，提供一种基于IEC61850的数字式测控装置同步性能测试方法，它具有简单，准确，节省时间的特点。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于IEC61850的数字式测控装置同步性能测试方法，通过改变数字式继电保护测试仪输出的各间隔采样值通道中的样本计数器，使不同的合并单元同时输出不同采样计数器序号的值，检查测控装置显示采样值与输出值对应与否来判断其同步性能；如果对应，则同步性能正确；如果不对应，则同步性能不正确。
具体过程为：设某间隔采样值通道的计数器序号为x1，另一间隔采样值通道的计数器序号为x1+n，1≤n≤3999，根据智能变电站目前采样频率为4000，因此采样间隔为1s/4000＝250μs；各采样值均为频率为50Hz的正弦波，因此每毫秒角度为360°/20ms＝18°，在采样计数器相差为(x1-x1+n)的情况下，两个间隔对应的角差为：Δφ理论＝(x1-x1+n)*250μs*18°/1000，查看测控装置两个间隔对应实际角差为：Δφ实际，若Δφ理论＝Δφ实际，则测控装置同步性能测试正确，反之，测控装置同步性能不正确。
本发明的测控装置同步原理：
测控装置不同于保护装置的点对点传输方式，它所采集的电气量是通过网络获取的，因此它的传输延时不固定，无法用插值法进行采样值的同步，测控装置的同步方法是采用“同一序号法”进行不同合并单元间采样数据的同步。各个间隔的合并单元会接收来自全站的同步时钟信号，根据接收到的同步秒脉冲信号，确定本间隔采样数据的同步时刻，根据采样率进行采样计数器的置数，收到同步秒脉冲时刻采样计数为0，根据等间隔采样的原则，采样计数逐一递增，置接收到下一个同步秒脉冲信号时。采样计数器再翻转到0，采样率为4000点时，采样计数器为0到3999。不同间隔合并单元采样计数器序号相同的即为同一时刻的值。测控装置就是根据各不同合并单元的采样计数器的序号，选择相同的值来进行数据的同步。
本方法通过改变数字式继电保护测试仪输出的各间隔采样值通道中的样本计数器，使不同的合并单元同时输出不同采样计数器序号的值，检查测控装置显示采样值与输出值对应与否来判断其同步性能。
本发明的有益效果是：本测试方法可以正确完成测控装置同步性能测试，弥补了目前没有测控装置同步性能测试方法的空白，不需要升流器、调压器等一次设备，节省了大量的人力、物力，节约了调试时间。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
以线路测控装置同步性能测试为例详细介绍如下：假如测控装置接入母线合并单元输出的母线电压采样值和本间隔的线路电压合并单元的线路电压采样值，对这些不同间隔的采样值进行同步性能测试如下：设定母线电压采样值的计数器序号为x1，线路电压采样值的计数器序号为为x1+n(1≤n≤3999)，因智能变电站目前采样频率为4000，因此采样间隔为1s/4000＝250μs；各采样值均为频率为50Hz的正弦波，因此每毫秒角度为360°/20ms＝18°，在采样计数器相差为(x1-x1+n)的情况下，两个间隔对应的角差为：Δφ理论＝(x1-x1+n)*250μs*18°/1000，查看测控装置两个间隔对应实际角差为：Δφ实际，若Δφ理论＝Δφ实际，则测控装置同步性能测试正确，反之，测控装置同步性能不正确。
例如：
Figure BDA0000116313140000041
Figure BDA0000116313140000042
Figure BDA0000116313140000051
Figure BDA0000116313140000052

Claims (1)

1.一种基于IEC61850的数字式测控装置同步性能测试方法，其特征是，通过改变数字式继电保护测试仪输出的各间隔采样值通道中的样本计数器，使不同的合并单元同时输出不同采样计数器序号的值，检查测控装置显示采样值与输出值对应与否来判断其同步性能；如果对应，则同步性能正确；如果不对应，则同步性能不正确；具体过程为：设某间隔采样值通道的计数器序号为x1，另一间隔采样值通道的计数器序号为x1+n，1≤n≤3999，根据智能变电站目前采样频率为4000，因此采样间隔为1s/4000=250μs；各采样值均为频率为50Hz的正弦波，因此每毫秒角度为360°/20ms=18°，在采样计数器相差为（x1-x1+n）的情况下，两个间隔对应的角差为：
Figure FDA00003196521900011
理论=（x1-x1+n）*250μs*18°/1000，查看测控装置两个间隔对应实际角差为：实际，若
Figure FDA00003196521900013
理论=
Figure FDA00003196521900014
实际，则测控装置同步性能测试正确，反之，测控装置同步性能不正确。 
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