CN104730381B - 线路纵联电流差动保护自愈通道可用性检验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种实现电流差动保护通道收发同路径的自愈装置及控制方法，该装置包括APS控制器、选择控制器、第一延时器、判决器、第二延时器、交叉矩阵盘、线路接口盘及管理接口盘；第二延时器输入与接判决器一输出连接；第二延时器的一输出与接线路接口盘的输入连接；第二延时器的另一输出与APS控制器的一输入连接；判决器的输入与交叉矩阵盘的输出连接；判决器另一输出与第一延时器的输入连接；APS控制器的另一输入与管理接口盘的输出连接；APS控制器的输出与选择控制器的一输入连接；选择控制器的另一输入与的第一延时器输出连接；选择控制器的输出与交叉矩阵盘输入连接。该装置能够确保线路纵联电流差动保护收发路径一致性。
Description
技术领域
本发明涉及检验与测试技术领域，特别是一种线路纵联电流差动保护自愈通道可用性检验方法。
背景技术
随着通信技术的发展，光纤在电力系统中应用越来越广泛，线路纵联电流差动保护因其原理简单、且不受系统振荡、弱馈等运行方式的影响，逐步成为了电网中电力线的主要保护方式。由于线路纵联电流差动保护采用基于数据通道的同步方法，延时的双向一致性是保证两侧保护装置采样同步的前提。若通道的收发路径不一致会导致在系统正常运行时，差动保护检测到有差流，严重时导致保护装置误跳闸。因而，在使用线路纵联电流差动保护时，运行部门要求光纤路由一致。在使用光纤直接连接方式时，来回路由一致是满足的。在使用复接方式到 SDH 网时，情况就比较复杂。在电力光纤网的建设中，大多采用 SDH自愈环网。自愈环网的好处是通道故障的情况下，自愈环网自动切换，保证通信通道的可靠性。自愈环网的通道切换有可能导致线路纵联电流差动保护来回通道路径不一致，或者因一些异常因素导致纵联电流差动保护来回通道产生时延差，不能满足电网安全运行的要求。
目前影响纵联电流差动保护通道收发路径不一致主要是采用复用SDH通道。为了保证电网安全运行，常采用的方式是为同一套线路纵联电流差动保护装置配置备用光纤通道、采用光纤切换器等装置实现通道切换，以提高复用SDH自愈环网的线路纵联电流差动保护通道可靠性。
由于工程施工、线路检修、路由调整或切换、光纤断裂、设备故障、光器件老化、接头接触不良等原因，会造成传输通道产生信号中断、告警、误码、通道时延过长或不对称等问题，以上问题会影响复用光纤通道的可靠性。其中最严重的是通道切换错误或SDH 网管路由配置错误，造成线路纵联电流差动保护装置的双向时延不对称，这种时延不对称将引起保护装置的不正确动作，导致严重后果。四川电力调度中心根据本地区传输通道的特点，利用2M无损保护切换技术对提高传输通道的可靠性进行了研究，开发了继电保护通道专用2M 无损保护切换设备，并进行了相关测试和试验。试验结果表明采用继电保护通道专用2M无损保护切换设备可以提高保护通道的可靠性。
南瑞公司从继电保护通道“双路由”改造入手，对继电保护安全性和可靠性进行研究，开发了自适应继电保护多通信方式智能切换装置，并且在中国电科院和华东电试院分别进行动模测试。实验结果表明该装置实现通道路由无损切换，并对时延进行优化，实现通道“双路由”保护。
SDH自愈环对线路纵联电流差动保护通道时延影响，是一个一直受关注的难题。在国内外相关文献中，提到自愈环网采用双向通道倒换环模式，当光缆被外力切断时，能保证通道延时一致。东南大学进一步相关研究发现，在SDH自愈环倒换保护模式通道倒换下，在二纤同时被切断，可以保证双向路由的一致性，但是在单纤中断时却无法保证保护通道的双向路由一致性；而如果采用二/四纤双向复用段倒换保护模式的光纤自愈环，可以满足线路差动保护对于收发通道一致性的要求。但在实际运行中，采用二/四纤双向复用段倒换保护模式仍存在线路误动的概率。
发明内容
针对电网中线路纵联电流差动保护要求通信通道收发路径一致，自愈环网增减节点不影响现有线路纵联电流差动保护业务运行等特殊要求，提出一种线路纵联电流差动保护自愈通道可靠性测试方法，验证在两纤复用段共享保护环SDH光纤自愈环网中，能否实现通道收发路径一致性、确保通信通道可靠性的具体方案。
本发明采用以下技术方案实现：一种线路纵联电流差动保护自愈通道装置可用性检验方法，包括基本功能检验，所述基本功能检验包括光接口、抖动、误码、保护倒换及网管信号功能测试，其特征在于：还包括纵联电流差动保护适应性检验，所述纵联电流差动保护适应性检验包括网络中增减节点测试及掉(上)电自恢复测试。
在本发明一实施例中，网络中增减节点测试包括以下步骤：第1步：搭建二/四纤双向复用段共享保护自愈环，至少包括A、B、C三个节点，通过一网络管理设备配置网络管理参数；在A、B节点上分别接入2套2M纵联电流差动保护装置，通道路径分别配置为A-B以及A-C-B；第2步：在网络管理设备上对A-B业务进行人工倒换, 测试纵联电流差动保护的2M业务能否正常工作和保护，差动装置能否正常工作，确保无误动作；利用SDH高级分析仪测试端到端保护倒换的时间，利用2M误码特性测试仪查看业务通道性能变化情况，记录各项测试数据；第3步： 拔掉节点A和B的A-B段间出口光纤，测试纵联电流差动保护的2M业务能否正常工作和保护，差动装置能否正常工作，确保无误动作；利用SDH高级分析仪测试端到端保护倒换的时间，利用2M误码特性测试仪查看业务通道性能变化情况，记录各项测试数据；第4步： 在承载纵联电流差动保护2M业务路径上的A-B段之间增减可调光衰耗器并恢复光纤连接；第5步：逐渐调节可调节光衰耗器至二/四纤双向复用段共享保护自愈环的保护环发生倒换, 测试纵联电流差动保护的2M业务能否正常工作和保护，差动装置能否正常工作；并利用SDH仪表测试端到端保护倒换的时间，利用2M误码特性测试仪查看业务通道性能变化情况，记录各项测试数据；第6步：断开承载纵联电流差动保护2M业务路径上的A-B段之间的出口光纤，插入第四个节点D的被测设备，并恢复业务通道，差动装置能否正常工作，确保没有误动作；新增A-D-B若干条2M业务，再删除新增的2M业务，记录整个过程中纵联电流差动保护的2M业务能否正常工作和保护，差动装置能否正常工作；利用SDH高级分析仪测试端到端保护倒换的时间，利用2M误码特性测试仪查看业务通道性能变化情况，记录各项测试数据；第7步：断开A-C和B-C段之间的出口光纤，退出节点C，观察并记录环倒换情况，重新进行2M业务的配置和删除，测试保护装置是否正常工作并记录相关数据；第8步：断开A-B段之间的出口光纤，恢复节点C，测试保护装置是否正常工作并记录相关数据；第9步：对测试数据进行设备符合性分析判断。
在本发明另一实施例中，所述掉(上)电自恢复测试包括以下步骤：步骤A：断开承载纵联电流差动保护2M业务路径上的A-B段之间的出口光纤，插入第四个节点D的被测设备后进行掉电操作，记录纵联电流差动保护的2M业务能否正常工作和保护，差动装置能否正常工作；利用SDH高级分析仪测试端到端保护倒换的时间，利用2M误码特性测试仪查看业务通道性能变化情况，记录各项测试数据；步骤B：对节点D进行上电操作，待节点D的被测设备自检通过，通道恢复后，记录纵联电流差动保护的2M业务能否正常工作和保护，差动装置能否正常工作；利用SDH高级分析仪测试端到端保护倒换的时间，利用2M误码特性测试仪查看业务通道性能变化情况，记录各项测试数据；步骤C：对测试数据进行设备符合性分析判断。
在本发明一实施例中，所述的被测设备是一SDH设备，具有支持复用段保护功能，并且可以提供2.5G /10G的光接口；所述网络管理设备是一台服务器型的PC机；所述的纵联电流差动保护装置为一电网安全稳定运行的控制设备，具有2M电接口。
在本发明一实施例中，每个测试步骤的测试数据包括：SDH通信网复用段保护环倒换时间、2M误码性能指标、纵联电流差动保护装置通道延时、累计误码以及丢帧数。
本发明通过简单的设备以及步骤就能实现通道收发路径一致性、确保通信通道可靠性。
附图说明
图1是本发明基本功能测试网络拓扑图。
图2是本发明适应性功能测试网络拓扑图。
图3是本发明一实施例中SDH设备硬件装置结构图。
图4是本发明检验方法步骤流程图 。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
本发明提出一种线路纵联电流差动保护自愈通道装置可用性检验方法，包括基本功能检验，所述基本功能检验包括光接口、抖动、误码、保护倒换及网管信号功能测试，其特征在于：还包括纵联电流差动保护适应性检验，所述纵联电流差动保护适应性检验包括网络中增减节点测试及掉(上)电自恢复测试。
基本功能检验所需的测试平台至少由3套具有相同功能的被测设备、1套网络管理设备和2台不同类型的测试仪表组成；纵联电流差动保护适应性检验至少由4套具有相同功能的被测设备、1套网络管理设备、1台测试仪表和2套纵联电流差动保护装置组成。所述的被测设备是一SDH设备，具有支持复用段保护功能，并且可以提供2.5G /10G的光接口；所述网络管理设备是一台服务器型的PC机；所述测试仪表其中是一台SDH高级分析仪，另外一台是2M误码特性测试仪；所述的纵联电流差动保护装置具有2M电接口，是一种电网安全稳定运行的控制设备。
其中基本功能检验的测试网络拓扑图参见图1。基本功能网络的具体步骤包括：第一步：搭建由3套被测设备组建的二/四纤双向复用段共享保护自愈环，并通过网络管理设备配置网络管理参数； 第二步：通过网络管理设备建立无保护的2M业务和有保护的2M业务各3条；其中有保护的2M业务采用二/四双向复用段方式进行保护，并设置为不可返回式（non-revertive）；第三步：通过测试仪表分别进行光接口、抖动、误码、保护倒换及网管信号功能符合性测试，并记录测试数据；第四步：对测试数据进行设备符合性分析判断。
纵联电流差动保护适应性能检验项增减节点测试的测试网络拓扑图参见图2.包括以下具体步骤：第1步：在基本功能测试平台的A、B节点上接入2M纵联电流差动保护装置；第2步：在网络管理设备上对A-B业务进行人工倒换, 测试纵联电流差动保护的2M业务能否正常工作和保护，差动装置能否正常动作，确保没有误动作，并利用SDH高级分析仪测试端到端保护倒换的时间，利用2M误码特性测试仪查看业务通道性能变化情况，记录各项数据；第3步： 拔掉节点A和B的A-B段间出口光纤, 测试纵联电流差动保护的2M业务能否正常工作和保护，差动装置能否正常工作，确保没有误动作，并利用SDH高级分析仪测试端到端保护倒换的时间，利用2M误码特性测试仪查看业务通道性能变化情况，记录各项数据；第4步：在承载纵联电流差动保护2M业务路径上的A-B段之间插入可调光衰耗器并恢复光纤连接；第5步：逐渐调节可调节光衰耗器至二/四纤双向复用段共享保护自愈环的保护环发生倒换, 测试纵联电流差动保护的2M业务能否正常工作和保护，差动装置能否正常工作，并利用SDH仪表测试端到端保护倒换的时间，利用2M误码特性测试仪查看业务通道性能变化情况，记录各项数据；第6步：断开承载纵联电流差动保护2M业务路径上的A-B段之间的出口光纤，插入第四个节点D的被测设备，并恢复业务通道，新增A-D-B若干条2M业务,再删除这些业务，记录整个过程纵联电流差动保护的2M业务能否正常工作和保护，差动装置能否正常工作，并利用SDH高级分析仪测试端到端保护倒换的时间，利用2M误码特性测试仪查看业务通道性能变化情况，记录各项数据。第7步：断开A-C和B-C段之间的出口光纤，退出节点C，观察并记录环倒换情况，重新进行2M业务的配置和删除，测试保护装置是否正常工作并记录相关数据；第8步：断开A-B段之间的出口光纤，恢复节点C，测试保护装置是否正常工作并记录相关数据；第9步：对测试数据进行设备符合性分析判断。
纵联电流差动保护适应性能检验项掉(上)电自恢复测试按以下步骤实施：步骤A：对增减节点测试中第6步插入节点D进行掉电操作，即关掉承载纵联电流差动保护2M业务路径上的被测设备电源，记录纵联电流差动保护的2M业务能否正常工作和保护，差动装置能否正常工作，并利用SDH高级分析仪测试端到端保护倒换的时间，利用2M误码特性测试仪查看业务通道性能变化情况，记录各项数据；步骤B：对承载纵联电流差动保护2M业务路径上的节点D进行上电操作，即开启电源，待节点D的被测设备自检通过，通道恢复后，记录纵联电流差动保护的2M业务能否正常工作和保护，差动装置能否正常工作，并利用SDH高级分析仪测试端到端保护倒换的时间，利用2M误码特性测试仪查看业务通道性能变化情况，记录各项数据；步骤C：对测试数据进行设备符合性分析判断。
其中所述的被测设备是一SDH设备，具有支持复用段保护功能，并且可以提供2.5G/10G的光接口；所述网络管理设备是一台服务器型的PC机；所述的纵联电流差动保护装置为一电网安全稳定运行的控制设备，具有2M电接口。
较佳的，被测的SDH设备可以为一改进型SDH设备，该SDH设备包括APS控制器、选择控制器、第一延时器、判决器、第二延时器、交叉矩阵盘、线路接口盘及管理接口盘；所述第二延时器输入与接所述判决器一输出连接；所述第二延时器的一输出与所述接线路接口盘的输入连接；所述第二延时器的另一输出与所述APS控制器的一输入连接；所述判决器的输入与所述交叉矩阵盘的输出连接；所述判决器另一输出与第一延时器的输入连接；所述APS控制器的另一输入与所述管理接口盘的输出连接；所述APS控制器的输出与选择控制器的一输入连接；所述选择控制器的另一输入与所述的第一延时器输出连接；所述选择控制器的输出与交叉矩阵盘输入连接。该SDH设备具体硬件架构图参见图3。
每个测试步骤需记录的数据包括：SDH通信网复用段保护环倒换时间、2M误码性能指标、纵联电流差动保护装置通道延时、累计误码以及丢帧数。
本发明提供的线路纵联电流差动保护自愈通道装置可用性检验方法步骤流程参见图4。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (4)
1.线路纵联电流差动保护自愈通道装置可用性检验方法，包括基本功能检验，所述基本功能检验包括光接口、抖动、误码、保护倒换及网管信号功能测试，其特征在于：还包括纵联电流差动保护适应性检验，所述纵联电流差动保护适应性检验包括网络中增减节点测试及掉-上电自恢复测试；
网络中增减节点测试包括以下步骤：
第1步：搭建二/四纤双向复用段共享保护自愈环，至少包括A、B、C三个节点，通过一网络管理设备配置网络管理参数；在A、B节点上分别接入2套2M纵联电流差动保护装置，通道路径分别配置为A-B以及A-C-B；
第2步：在网络管理设备上对A-B业务进行人工倒换, 测试纵联电流差动保护的2M业务能否正常工作和保护，差动装置能否正常工作，确保无误动作；利用SDH高级分析仪测试端到端保护倒换的时间，利用2M误码特性测试仪查看业务通道性能变化情况，记录各项测试数据；
第3步：拔掉节点A和B的A-B段间出口光纤，测试纵联电流差动保护的2M业务能否正常工作和保护，差动装置能否正常工作，确保无误动作；利用SDH高级分析仪测试端到端保护倒换的时间，利用2M误码特性测试仪查看业务通道性能变化情况，记录各项测试数据；
第4步：在承载纵联电流差动保护2M业务路径上的A-B段之间增减可调光衰耗器并恢复光纤连接；
第5步：逐渐调节可调节光衰耗器至二/四纤双向复用段共享保护自愈环的保护环发生倒换, 测试纵联电流差动保护的2M业务能否正常工作和保护，差动装置能否正常工作；并利用SDH仪表测试端到端保护倒换的时间，利用2M误码特性测试仪查看业务通道性能变化情况，记录各项测试数据；
第6步：断开承载纵联电流差动保护2M业务路径上的A-B段之间的出口光纤，插入第四个节点D的被测设备，并恢复业务通道，差动装置能否正常工作，确保没有误动作；新增A-D-B若干条2M业务，再删除新增的2M业务，记录整个过程中纵联电流差动保护的2M业务能否正常工作和保护，差动装置能否正常工作；利用SDH高级分析仪测试端到端保护倒换的时间，利用2M误码特性测试仪查看业务通道性能变化情况，记录各项测试数据；
第7步：断开A-C和B-C段之间的出口光纤，退出节点C，观察并记录环倒换情况，重新进行2M业务的配置和删除，测试保护装置是否正常工作并记录相关数据；
第8步：断开A-B段之间的出口光纤，恢复节点C，测试保护装置是否正常工作并记录相关数据；
第9步：对测试数据进行设备符合性分析判断。
2.根据权利要求1所述的线路纵联电流差动保护自愈通道装置可用性检验方法，其特征在于：所述掉-上电自恢复测试包括以下步骤：
步骤A：断开承载纵联电流差动保护2M业务路径上的A-B段之间的出口光纤，插入第四个节点D的被测设备后进行掉电操作，记录纵联电流差动保护的2M业务能否正常工作和保护，差动装置能否正常工作；利用SDH高级分析仪测试端到端保护倒换的时间，利用2M误码特性测试仪查看业务通道性能变化情况，记录各项测试数据；
步骤B：对节点D进行上电操作，待节点D的被测设备自检通过，通道恢复后，记录纵联电流差动保护的2M业务能否正常工作和保护，差动装置能否正常工作；利用SDH高级分析仪测试端到端保护倒换的时间，利用2M误码特性测试仪查看业务通道性能变化情况，记录各项测试数据；
步骤C：对测试数据进行设备符合性分析判断。
3.根据权利要求1所述的线路纵联电流差动保护自愈通道装置可用性检验方法，其特征在于：所述的被测设备是一SDH设备，具有支持复用段保护功能，并且可以提供2.5G /10G的光接口；所述网络管理设备是一台服务器型的PC机；所述的纵联电流差动保护装置为一电网安全稳定运行的控制设备，具有2M电接口。
4.根据权利要求1所述的线路纵联电流差动保护自愈通道装置可用性检验方法，其特征在于:所述测试数据包括：SDH通信网复用段保护环倒换时间及次数、2M误码性能指标、纵联电流差动保护装置通道延时及其变化量、累计误码以及丢帧数、纵联差动保护装置差流值。
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