CN105403793A - 一种自动化变电站数字继电保护测试仪 - Google Patents

一种自动化变电站数字继电保护测试仪 Download PDF

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尹德君
罗亮
刘勇
刘明忠
郑永康
蔡华
曾娜
陈小平
孟雷
谢东
刘经度
丁宣文
徐聃聃
朱鑫
张华杰
陈迟
全翾
唐朝
马建国
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Sichuan Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Sichuan Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Sichuan Electric Power Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere

Abstract

本发明公开了一种自动化变电站数字继电保护测试仪，包括中央处理单元以及分别与其连接的对时单元、光输出/输入单元和小信号输出单元；中央处理单元用于与工控机的通讯和光数字部分输入输出、与CPU同步及通讯、对时和小信号输出；本发明能够自动读取保护装置、测控装置、智能终端的定值；能够对保护装置、测控装置、智能终端通信一致性进行检查。

Description

一种自动化变电站数字继电保护测试仪
技术领域
[0001] 本发明涉及变电站设备，具体涉及一种自动化变电站数字继电保护测试仪。
背景技术
[0002] 国内智能变电站当前进入全面建设阶段。保护装置、测控装置、智能终端作为智能变电站的关键性部件，它的性能直接影响到变电站、乃至智能电网运行的可靠性。保护装置、测控装置、智能终端工作原理是:智能变电站过程层的电子互感器、断路器通过光纤与保护装置、测控装置、智能终端等相连，保护装置、测控装置、智能终端通过光纤传递来的数字信号与开关信号，进行相应的动作。
[0003]目前，现有的数字继电保护测试仪是基于单个保护测试项目的测试仪器，测试时可对保护装置、测控装置、智能终端的测试。但是，根据现场的调试经验，特别是保护装置、测控装置、智能终端单体的调试来看，利用现有的智能变电站数字继电保护测试仪进行保护装置、测控装置、智能终端的单体调试常常需要消耗大量的人力和时间；因为调试人员需要在根据全站SCD文件不断的对每个试验项目进行测试，同时，现有的智能变电站数字继电保护测试仪无法对保护装置、测控装置、智能终端通信一致性进行检查。因此，现有的数字继电保护测试仪主要存在如下不足:
1、现有的智能变电站数字继电保护测试仪无法对保护装置、测控装置、智能终端通信一致性进行检查；
2、现有的数字继电保护测试仪无法实现智能化，即每一种测试类型的设置都需经过调试人员的计算并手动输入到测试仪；
3、现有的数字继电保护测试仪无法实现是试验过程中自动读取保护装置、测控装置、智能终端的定值，即每一种测试类型的定值设置都需经过调试人员的查看保护装置的定值参数并手动输入到测试仪；
4、现有的数字继电保护测试仪输出的模拟信号，变电站不能直接识别还需要进行转换。
发明内容
[0004] 本发明提供一种能够对智能变电站的保护装置、测试装置、只能终端的测试，以及能够导入全站SCD模型文件针对智能变电站的保护装置、测控装置、智能终端自动设定测试方案并模拟现场实际情况与故障，输出符合智能变电站的规约或模拟报文错误对以保护装置、测控装置、智能终端通信一致性与可靠性进行检查的一种智能变电站数字继电保护测试仪。
[0005] 本发明采用的技术方案是:一种自动化变电站数字继电保护测试仪，包括中央处理单元以及分别与其连接的对时单元、光输出/输入单元和小信号输出单元；
所述中央处理单元包括ADSP+FPGA两个处理模块；ADSP包括BF518处理器，作为主控CPU，用于与工控机的通讯和光数字部分输入输出；FPGA包括XC3S500E用于与CPU同步及通讯、对时和小信号输出；
所述对时单元包括GPS模块、IRIG-B码对时模块和IEEE1588对时模块；GPS模块和IEEE1588对时模块分别与BF518连接；GPS模块、IRIG-B码对时模块和IEEE1588对时模块均与FPGA连接；
所述光输出/输入单元包括FTLF1217P2xTL模块，用于以太网电信号产生光模块输出的以太网光信息；
所述小信号输出单元包括DAC7634模块将数字信号转换为变电站可识别的0-7V交流信号。
[0006] 进一步的，所述小信号输出单元设置有保护接口。
[0007] 进一步的，所述光输出/输入单元与中央处理单元之间的连接采用LC接口。
[0008] 进一步的，所述中央处理单元与小信号输出单元之间通过SPI数据总线连接。
[0009] 进一步的，所述GPS模块通过串口通讯与BF518连接。
[0010] 进一步的，所述IEEE1588对时模块通过以太网与BF518连接，BF518获取时间信息。
[0011] 本发明的有益效果是:
(1)本发明能够实现对智能变电站的保护装置、测控装置、之鞒你终端的测试；
(2)本发明能够导入全站SCD模型文件针对智能变电站的保护装置、测控装置、智能终端自动设定测试方案并模拟现场实际情况与故障；
(3)本发明能够实现输出符合智能变电站的规约或模拟报文错误对以保护装置、测控装置、智能终端通信一致性与可靠性进行检查；
(4)本发明通过小信号输出单元可以输出变电站可以识别的模拟信号。
附图说明
[0012] 图1为本发明连接框图。
[0013]图2为本发明各单元连接关系图。
具体实施方式
[0014] 下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明。
[0015] —种自动化变电站数字继电保护测试仪，包括中央处理单元以及分别与其连接的对时单元、光输出/输入单元和小信号输出单元；
所述中央处理单元包括ADSP+FPGA两个处理模块；ADSP包括BF518处理器，作为主控CPU，用于与工控机的通讯和光数字部分输入输出；FPGA包括XC3S500E用于与CPU同步及通讯、对时和小信号输出；中央处理单元将控制与通讯分开处理实时性可达30ns ;
所述对时单元包括GPS模块、IRIG-B码对时模块和IEEE1588对时模块；GPS模块和IEEE1588对时模块分别与BF518连接；GPS模块、IRIG-B码对时模块和IEEE1588对时模块均与FPGA连接；用于矫正测试仪器的绝对时刻完成同步的时间测试，保证在绝对的相同时间完成测试；
所述光输出/输入单元包括FTLF1217P2xTL模块，用于以太网电信号产生光模块输出的以太网光信息；提供针对IEC61850标准规范中的9-1、9-2、9-1扩展和G00SE信息，完整解析保护模型文件，实现电流电压通道选择、比例系数、ASDU数目、采样率、GOOSE信息的配置，可灵活方便地与不同型号保护接口 ；
所述小信号输出单元包括DAC7634模块将数字信号转换为变电站可识别的0-7V交流信号。
[0016] 进一步的，所述小信号输出单元设置有保护接口。
[0017] 进一步的，所述光输出/输入单元与中央处理单元之间的连接采用LC接口 ；见笑了接口面积，可以缩小到普通接口面积的1/3。
[0018] 进一步的，所述中央处理单元与小信号输出单元之间通过SPI数据总线连接。
[0019] 进一步的，所述GPS模块通过串口通讯与BF518连接。
[0020] 进一步的，所述IEEE1588对时模块通过以太网与BF518连接，BF518获取时间信息。
[0021] 使用时，对时模块矫正测试仪器的绝对时刻完成同步的时间测试，中央处理单元对时间信息进行解析、处理；光输出/输入单元用于以太网电信号产生光模块输出的以太网光信息，中央处理单元进行处理、判断；将判断后的结果经小信号输出单元发送给变电站。
[0022] 本发明能够对智能变电站的保护装置、测控装置、智能终端的测试，以及能够导入全站SCD模型文件针对智能变电站的保护装置、测控装置、智能终端自动设定测试方案并模拟现场实际情况与故障，输出符合智能变电站的规约或模拟报文错误对以保护装置、测控装置、智能终端通信一致性与可靠性进行检查的作用。
[0023] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自动化变电站数字继电保护测试仪，其特征在于:包括中央处理单元以及分别与其连接的对时单元、光输出/输入单元和小信号输出单元； 所述中央处理单元包括ADSP+FPGA两个处理模块；ADSP包括BF518处理器，作为主控CPU，用于与工控机的通讯和光数字部分输入输出；FPGA包括XC3S500E用于与CPU同步及通讯、对时和小信号输出； 所述对时单元包括GPS模块、IRIG-B码对时模块和IEEE1588对时模块；GPS模块和IEEE1588对时模块分别与BF518连接；GPS模块、IRIG-B码对时模块和IEEE1588对时模块均与FPGA连接； 所述光输出/输入单元包括FTLF1217P2xTL模块，用于以太网电信号产生光模块输出的以太网光信息； 所述小信号输出单元包括DAC7634模块将数字信号转换为变电站可识别的0-7V交流信号。
2.根据权利要求1所述的一种自动化变电站数字继电保护测试仪，其特征在于:所述小信号输出单元设置有保护接口。
3.根据权利要求1所述的一种自动化变电站数字继电保护测试仪，其特征在于:所述光输出/输入单元与中央处理单元之间的连接采用LC接口。
4.根据权利要求1所述的一种自动化变电站数字继电保护测试仪，其特征在于:所述中央处理单元与小信号输出单元之间通过SPI数据总线连接。
5.根据权利要求1所述的一种自动化变电站数字继电保护测试仪，其特征在于:所述GPS模块通过串口通讯与BF518连接。
6.根据权利要求1所述的一种自动化变电站数字继电保护测试仪，其特征在于:所述IEEE1588对时模块通过以太网与BF518连接，BF518获取时间信息。
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