專利名稱：一種數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測系統(tǒng)及檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測系統(tǒng)及檢測方法。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字化變電站的投入運(yùn)行，使得繼電保護(hù)檢驗(yàn)工作也發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的微機(jī)型繼電保護(hù)裝置分?jǐn)?shù)據(jù)采集、邏輯和執(zhí)行三個(gè)部分，而數(shù)字化變電站的繼電保護(hù)裝置則將采集和執(zhí)行部分下放到過程層，智能單元(IED)只是其中的邏輯部分，置于間隔層中。隨之改變的是繼電保護(hù)檢驗(yàn)方式，傳統(tǒng)的檢驗(yàn)方式已經(jīng)不再適用于數(shù)字化變電站。目前，數(shù)字化變電站還處在研究探索、試運(yùn)行積累經(jīng)驗(yàn)階段，不同的數(shù)字化變電站的構(gòu)成方式不同，其調(diào)試方法也不盡相同。針對不同的情況，現(xiàn)在的檢驗(yàn)方法主要有 I.傳統(tǒng)測試儀加上合并單元的方式，利用傳統(tǒng)的測試儀做信號發(fā)生源，通過一個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置來采集測試儀的交流信號并轉(zhuǎn)換成相當(dāng)于電流傳感器(ETA，ETV)的信號輸出格式送至合并單元。這樣，整個(gè)調(diào)試的調(diào)試方法就可以借用傳統(tǒng)的一些手段，尤其是保護(hù)的邏輯功能檢驗(yàn)部分。此種方式調(diào)試存在一些局限性。比如，由于保護(hù)的輸出為數(shù)字化輸出，如果保護(hù)沒有提供硬接點(diǎn)則不能進(jìn)行閉環(huán)測試，當(dāng)然也無法對動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行調(diào)試，對一些通信問題(如丟幀、亂碼、傳輸延時(shí)等)更無法測試；對差動(dòng)保護(hù)等則還要涉及到同步等問題。2.全數(shù)字化測試的方式，全數(shù)字化測試需要對整個(gè)數(shù)字化過程進(jìn)行分析。根據(jù)IEC61850的通信標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)開發(fā)出全新的數(shù)字化測試儀，這種測試儀器應(yīng)當(dāng)能夠輸出數(shù)字化的交流信息和開入信息，同時(shí)能夠接收符合標(biāo)準(zhǔn)的保護(hù)及開關(guān)智能單元的動(dòng)作信息，并以此來控制、測試整個(gè)過程。上述兩種方法都不能完整解決整個(gè)保護(hù)回路的檢驗(yàn)，僅能對智能單元(IED)進(jìn)行檢驗(yàn)，其他諸如合并單元和智能操作箱等尚無現(xiàn)場檢驗(yàn)手段，也沒有辦法對整個(gè)回路進(jìn)行整組。而像主變、母差等具有復(fù)雜外回路的保護(hù)更是無法進(jìn)行有效地檢驗(yàn)。因此，如何實(shí)現(xiàn)整個(gè)保護(hù)回路的檢驗(yàn)，成為數(shù)字化變電站維護(hù)的一個(gè)重要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測系統(tǒng)及檢測方法，本發(fā)明利用無線同步技術(shù)，通過主從設(shè)置，對放在不同的地點(diǎn)的裝置實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，能有效解決諸如主變等復(fù)雜回路的檢驗(yàn)工作。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是本發(fā)明之一的一種數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測系統(tǒng)，所述檢測系統(tǒng)通過高、低壓側(cè)合并單元和高、低壓側(cè)智能操作箱連接主變保護(hù)裝置，所述的檢測系統(tǒng)包括無線連接的一小信號輸出裝置和一控制端裝置，其中所述的小信號輸出裝置向所述低壓側(cè)合并單元輸出低壓側(cè)電流小信號，接收所述低壓側(cè)智能操作箱傳輸?shù)奶l信號，并將該跳閘信號發(fā)送給所述控制端裝置；
所述的控制端裝置向所述小信號輸出裝置發(fā)送控制命令，向所述高壓側(cè)合并單元輸出高壓側(cè)電流光信號，并對接收自所述高壓側(cè)智能操作箱傳輸?shù)奶l信號和接收自所述小信號輸出裝置傳輸?shù)奶l信號進(jìn)行分析處理。上述的數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測系統(tǒng)，其中，所述的控制端裝置包括一第一CPU、與該第一 CPU分別連接的一第一電源模塊、一光信號米集模塊、一光信號輸出模塊和一第一無線信號傳輸模塊，所述第一電源模塊還連接所述光信號采集模塊，所述第一 CPU實(shí)現(xiàn)對所述光信號采集模塊、光信號輸出模塊和第一無線信號傳輸模塊的控制。上述的數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測系統(tǒng)，其中，所述的小信號輸出裝置包括一第二 CPU、與該第二 CPU分別連接的一第二電源模塊、一小信號采集模塊、一小信號輸出模塊和一第二無線信號傳輸模塊，所述第二電源模塊還連接所述小信號輸出模塊，所述第二CPU實(shí)現(xiàn)對所述小信號采集模塊、小信號輸出模塊和第二無線信號傳輸模塊的控制。本發(fā)明之二的一種數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測方法，包括以下步驟 步驟S0，將所述控制端裝置的光信號輸出端通過光纖連接所述高壓側(cè)合并單元，該控制端裝置的專用電纜連接到智能操作箱；將所述小信號輸出裝置的輸出端通過小信號電纜連接所述低壓側(cè)合并單元，該小信號輸出裝置的開入信號電纜連接低壓智能操作箱；步驟SI，自動(dòng)檢測所述控制端裝置和所述小信號輸出裝置之間的通訊狀態(tài)，確認(rèn)兩臺裝置之間的無線通訊是否正常；步驟S2，所述控制端裝置和所述小信號輸出裝置之間的通訊不正常，則返回步驟SI，正常則繼續(xù)；步驟S3，在所述控制端裝置上分別對該控制端裝置和所述小信號輸出裝置的輸出值進(jìn)行設(shè)置，并設(shè)置同步觸發(fā)時(shí)間，并通過無線通訊發(fā)送指令到所述小信號輸出裝置；步驟S4，所述小信號輸出裝置接收到操作指令后，按設(shè)置的同步觸發(fā)時(shí)間和所述控制端裝置同步輸出預(yù)先設(shè)置的值；步驟S5，所述主保護(hù)裝置接收輸出信號，達(dá)到動(dòng)作值后，發(fā)出跳閘信號到高、低壓側(cè)智能操作箱；步驟S6，所述控制端裝置和小信號輸出裝置分別接收到高、低壓側(cè)智能操作箱的跳閘信號，所述小信號輸出裝置把接收到的信號無線傳輸?shù)剿隹刂贫搜b置；步驟S7，所述控制端裝置對接受的信號進(jìn)行分析處理，終止檢驗(yàn)過程。上述的數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測方法，其中，步驟S4中經(jīng)所述控制端裝置和小信號輸出裝置的輸出值分別為高壓側(cè)電流光信號和低壓側(cè)電流小信號，所述高壓側(cè)電流光信號通過所述高壓側(cè)合并單元，所述低壓側(cè)電流小信號通過所述低壓側(cè)合并單元。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明利用無線通訊技術(shù)，定義檢驗(yàn)裝置間的主從關(guān)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，可以解決諸如主變保護(hù)(其過程層不在同一地點(diǎn))的聯(lián)動(dòng)檢驗(yàn)；本發(fā)明可以完整實(shí)現(xiàn)數(shù)字化變電站自間隔層至過程層的全部功能綜合檢驗(yàn)；本發(fā)明在過程層對合并單元和智能操作箱的輸入與輸出回路實(shí)施故障模擬和動(dòng)作行為分析，能檢驗(yàn)數(shù)字化保護(hù)整體回路功能(包括智能IED整定和邏輯)的正確性。


圖I是本發(fā)明之一的數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測系統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)圖2是本發(fā)明之一的數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測系統(tǒng)的控制端裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明之一的數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測系統(tǒng)的小信號輸出裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明之二的數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測方法的原理圖；圖5是本發(fā)明之二的數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測方法的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。請參閱圖I并結(jié)合圖2、圖3，本發(fā)明之一的一種數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)I通過高壓側(cè)合并單元21、低壓側(cè)合并單元22、高壓側(cè)智能操作箱41和低壓 側(cè)智能操作箱42連接主變保護(hù)裝置3，檢測系統(tǒng)I包括無線連接的控制端裝置M和小信號輸出裝置S2，其中小信號輸出裝置S2向低壓側(cè)合并單元22輸出低壓側(cè)電流小信號，接收低壓側(cè)智能操作箱42傳輸?shù)奶l信號，并將該跳閘信號發(fā)送給控制端裝置M ；控制端裝置M向小信號輸出裝置S2發(fā)送控制命令，向高壓側(cè)合并單元21輸出高壓側(cè)電流光信號，并對接收自高壓側(cè)智能操作箱41傳輸?shù)奶l信號和接收自小信號輸出裝置S2傳輸?shù)奶l信號進(jìn)行分析處理?？刂贫搜b置M包括第一 CPU51、與第一 CPU51分別連接的第一電源模塊52、光信號米集模塊53、光信號輸出模塊54和第一無線信號傳輸模塊55,第一電源模塊52還連接光信號米集模塊53,第一 CPU51實(shí)現(xiàn)對光信號米集模塊53、光信號輸出模塊54和第一無線信號傳輸模塊55的控制。小信號輸出裝置S2包括第二 CPU61、與第二 CPU61分別連接的第二電源模塊62、小信號米集模塊63、小信號輸出模塊64和第二無線信號傳輸模塊65,第二電源模塊62還連接小信號輸出模塊64，第二 CPU61實(shí)現(xiàn)對小信號采集模塊63、小信號輸出模塊64和第二無線信號傳輸模塊65的控制。請參閱圖5并結(jié)合圖4，本發(fā)明之二的一種數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測方法，包括以下步驟步驟S0，將控制端裝置M的光信號輸出端通過光纖連接高壓側(cè)合并單元21，控制端裝置M的專用電纜連接高壓側(cè)智能操作箱41 ;將小信號輸出裝置S2的輸出端通過小信號電纜連接低壓側(cè)合并單元22，小信號輸出裝置S2的開入信號電纜連接低壓側(cè)智能操作箱42 ；步驟SI，自動(dòng)檢測控制端裝置M和小信號輸出裝置S2之間的通訊狀態(tài)，確認(rèn)兩臺裝置之間的無線通訊是否正常；步驟S2，控制端裝置M和小信號輸出裝置S2之間的通訊不正常，則返回步驟SI，正常則繼續(xù)；步驟S3，在控制端裝置M上分別對控制端裝置M和小信號輸出裝置S2的輸出值進(jìn)行設(shè)置，并設(shè)置同步觸發(fā)時(shí)間，并無線發(fā)送指令到小信號輸出裝置S2 ；步驟S4，小信號輸出裝置S2接收到操作指令后，按設(shè)置的同步觸發(fā)時(shí)間和控制端裝置M同步輸出預(yù)先設(shè)置的值；
步驟S5，主保護(hù)裝置3接收輸出信號，達(dá)到動(dòng)作值后，發(fā)出跳閘信號到高壓側(cè)智能操作箱41和低壓側(cè)智能操作箱42 ；步驟S6，控制端裝置M和小信號輸出裝置S2分別接收到高壓側(cè)智能操作箱41和低壓側(cè)智能操作箱42的跳閘信號，小信號輸出裝置S2把接收到的信號無線傳輸?shù)娇刂贫搜b置M;步驟S7，控制端裝置M對接受的信號進(jìn)行分析處理，終止檢驗(yàn)過程。在步驟S4中，經(jīng)控制端裝置M和小信號輸出裝置S2的輸出值分別為高壓側(cè)電流光信號和低壓側(cè)電流小信號，高壓側(cè)電流光信號通過高壓側(cè)合并單元21，低壓側(cè)電流小信號通過低壓側(cè)合并單元22。綜上所述，本發(fā)明公開了一種數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測系統(tǒng)及檢測方法，利 用無線通訊技術(shù)，定義檢驗(yàn)裝置間的主從關(guān)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，完整地實(shí)現(xiàn)數(shù)字化變電站自間隔層至過程層的全部功能綜合檢驗(yàn)。上述實(shí)施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來實(shí)現(xiàn)或使用本發(fā)明的，熟悉本領(lǐng)域的人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對上述實(shí)施例做出種種修改或變化，因而本發(fā)明的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求
1.ー種數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測系統(tǒng)，所述檢測系統(tǒng)通過高、低壓側(cè)合并單元和高、低壓側(cè)智能操作箱連接主變保護(hù)裝置，其特征在于，所述的檢測系統(tǒng)包括無線連接的一小信號輸出裝置和一控制端裝置，其中 所述的小信號輸出裝置向所述低壓側(cè)合并單元輸出低壓側(cè)電流小信號，接收所述低壓側(cè)智能操作箱傳輸?shù)奶l信號，并將該跳閘信號發(fā)送給所述控制端裝置； 所述的控制端裝置向所述小信號輸出裝置發(fā)送控制命令，向所述高壓側(cè)合并單元輸出高壓側(cè)電流光信號，并對接收自所述高壓側(cè)智能操作箱傳輸?shù)奶l信號和接收自所述小信號輸出裝置傳輸?shù)奶l信號進(jìn)行分析處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制端裝置包括一第一 CPU、與該第一 CPU分別連接的一第一電源模塊、一光信號米集模塊、一光信號輸出模塊和ー第一無線信號傳輸模塊，所述第一電源模塊還連接所述光信號采集模塊，所述第一 CPU實(shí)現(xiàn)對所述光信號米集模塊、光信號輸出模塊和第一無線信號傳輸模塊的控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的小信號輸出裝置包括一第二 CPU、與該第二 CPU分別連接的一第二電源模塊、一小信號采集模塊、一小信號輸出模塊和ー第二無線信號傳輸模塊，所述第二電源模塊還連接所述小信號輸出模塊，所述第二 CPU實(shí)現(xiàn)對所述小信號采集模塊、小信號輸出模塊和第二無線信號傳輸模塊的控制。
4.ー種數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟S0，將所述控制端裝置的光信號輸出端通過光纖連接所述高壓側(cè)合并単元，該控制端裝置的專用電纜連接到智能操作箱；將所述小信號輸出裝置的輸出端通過小信號電纜連接所述低壓側(cè)合并単元，該小信號輸出裝置的開入信號電纜連接低壓智能操作箱； 步驟Si，自動(dòng)檢測所述控制端裝置和所述小信號輸出裝置之間的通訊狀態(tài)，確認(rèn)兩臺裝置之間的無線通訊是否正常； 步驟S2，所述控制端裝置和所述小信號輸出裝置之間的通訊不正常，則返回步驟SI，正常則繼續(xù)； 步驟S3，在所述控制端裝置上分別對該控制端裝置和所述小信號輸出裝置的輸出值進(jìn)行設(shè)置，并設(shè)置同步觸發(fā)時(shí)間，并通過無線通訊發(fā)送指令到所述小信號輸出裝置； 步驟S4，所述小信號輸出裝置接收到操作指令后，按設(shè)置的同步觸發(fā)時(shí)間和所述控制端裝置同步輸出預(yù)先設(shè)置的值； 步驟S5，所述主保護(hù)裝置接收輸出信號，達(dá)到動(dòng)作值后，發(fā)出跳閘信號到高、低壓側(cè)智能操作箱； 步驟S6，所述控制端裝置和小信號輸出裝置分別接收到高、低壓側(cè)智能操作箱的跳閘信號，所述小信號輸出裝置把接收到的信號無線傳輸?shù)剿隹刂贫搜b置； 步驟S7，所述控制端裝置對接受的信號進(jìn)行分析處理，終止檢驗(yàn)過程。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測方法，其特征在于，步驟S4中經(jīng)所述控制端裝置和小信號輸出裝置的輸出值分別為高壓側(cè)電流光信號和低壓側(cè)電流小信號，其中，所述高壓側(cè)電流光信號通過所述高壓側(cè)合并單元，所述低壓側(cè)電流小信號通過所述低壓側(cè)合并単元。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字化變電站保護(hù)回路的檢測系統(tǒng)及檢測方法，系統(tǒng)包括無線連接的一控制端裝置和一小信號輸出裝置。檢測方法包括以下步驟連接保護(hù)回路；自動(dòng)檢查通訊狀態(tài)；確認(rèn)通訊狀態(tài)；進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；同步發(fā)送輸出信號；主保護(hù)裝置收到信號，發(fā)生動(dòng)作后，發(fā)送跳閘信號到智能操作箱；所述小信號輸出裝置將接到的跳閘信號發(fā)送給所述控制端裝置；所述控制端裝置對信號處理，終結(jié)檢驗(yàn)過程。本發(fā)明利用無線同步技術(shù)，通過主從設(shè)置，對放在不同的地點(diǎn)的裝置實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，能有效解決諸如主變等復(fù)雜回路的檢驗(yàn)工作。
文檔編號G01R31/00GK102830295SQ201110160510
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
發(fā)明者宗明, 黃奇蕓, 鐘勇, 楊希明, 李祥筠 申請人:上海電力通信有限公司, 上海市電力公司, 國家電網(wǎng)公司