合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差測試方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于合并單元測試【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差測試方法，包括：測試裝置輸出測試信號至被測合并單元，被測合并單元將測試信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字報(bào)文后輸出至測試裝置，其中，測試裝置在其內(nèi)部秒脈沖到來時(shí)刻輸出的測試信號的基波瞬時(shí)相位被調(diào)整至預(yù)設(shè)值；測試裝置選取一次內(nèi)部秒脈沖到來tST時(shí)刻后接收到的一組時(shí)間連續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字報(bào)文進(jìn)行傅里葉變換，求取基波相位φFFT，結(jié)合正弦波時(shí)間特性，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，計(jì)算被測合并單元在tST時(shí)刻實(shí)際采集到的測試信號的基波瞬時(shí)相位φ；將φ與預(yù)設(shè)值相減，計(jì)算被測合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差。本發(fā)明解決了各類合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差測試問題，具有應(yīng)用廣泛、效率高等特點(diǎn)。
【專利說明】合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于合并單元測試【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差測試方法。【背景技術(shù)】
[0002]在智能變電站或數(shù)字化變電站中，合并單元(Merging Unit)為智能電子設(shè)備提供一組時(shí)間同步的電壓和電流采樣值。其主要功能是匯集(或合并)多個(gè)互感器的輸出信號，獲取電力系統(tǒng)電流和電壓瞬時(shí)值，并將該數(shù)據(jù)以數(shù)字報(bào)文格式(IEC61850 9-2或IEC60044-8)傳送給測控及保護(hù)裝置。合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換相角誤差(下簡稱“角差”，即合并單元輸出經(jīng)延時(shí)補(bǔ)償后與其輸入的相位差。)將直接影響到保護(hù)及測控的動(dòng)作邏輯，特別是對差動(dòng)保護(hù)、方向保護(hù)、距離保護(hù)均會(huì)造成很大的影響，同時(shí)也會(huì)直接影響到電力功率的計(jì)量，故對其角差的測試是合并單元測試中的一個(gè)核心測試環(huán)節(jié)。
[0003]目前對合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差測試主要基于采集卡的比對方式，在同一信號源下，將被測合并單元采集到的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)采集卡采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，在對標(biāo)準(zhǔn)采集卡數(shù)據(jù)處理延時(shí)及合并單元延時(shí)分別補(bǔ)償后，比對的結(jié)果即為合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差。
[0004]該測試方法有以下幾個(gè)技術(shù)缺點(diǎn):
1)受限于目前市場上的采集卡只能采集模擬量，而不能采集數(shù)字報(bào)文格式，所以該方式只能針對模擬量輸入的合并單元進(jìn)行測試。而目前國內(nèi)外工程中實(shí)際用到合并單元其輸入方式主要有以下幾種類型:電子式互感器的數(shù)字報(bào)文輸入(IEC61850 9-2、IEC60044-8)、傳統(tǒng)互感器的模擬信號輸入、電子式互感器的模擬小信號輸入。所以該測試方式對含有IEC 61850 9-2報(bào)文、IEC 60044-8報(bào)文輸入的合并單元不能進(jìn)行測試；
2)需要高精度的采集卡；
3)測試接線繁雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，解決了合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差測試問題，特別是解決了包含數(shù)字報(bào)文輸入的合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差的測試問題。
[0006]本發(fā)明公開了一種合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差測試方法，其特征在于，該方法包括如下步驟:
步驟1，測試裝置輸出測試信號至被測合并單元，該被測合并單元將該測試信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字報(bào)文后輸出至該測試裝置，其中，該測試裝置在其內(nèi)部秒脈沖到來時(shí)刻輸出的該測試信號的基波瞬時(shí)相位被調(diào)整至預(yù)設(shè)值，
步驟2，該測試裝置選取一次該內(nèi)部秒脈沖到來tST時(shí)刻后接收到的一組時(shí)間連續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字報(bào)文進(jìn)行傅里葉變換，求取基波相位0FFT，結(jié)合正弦波時(shí)間特性，構(gòu)建該0FFT、接收該組時(shí)間連續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字報(bào)文中第一幀標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字報(bào)文的時(shí)間及該被測合并單元在該tST時(shí)刻實(shí)際采集到的該測試信號的基波瞬時(shí)相位0之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型一，求取該小，
步驟3，將該0與該預(yù)設(shè)值相減，計(jì)算出該被測合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差。[0007]進(jìn)一步，該數(shù)學(xué)模型一為:
【權(quán)利要求】
1.一種合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差測試方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 步驟1，測試裝置輸出測試信號至被測合并單元，所述被測合并單元將所述測試信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字報(bào)文后輸出至所述測試裝置，其中，所述測試裝置在其內(nèi)部秒脈沖到來時(shí)刻輸出的所述測試信號的基波瞬時(shí)相位被調(diào)整至預(yù)設(shè)值， 步驟2，所述測試裝置選取一次所述內(nèi)部秒脈沖到來tST時(shí)刻后接收到的一組時(shí)間連續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字報(bào)文進(jìn)行傅里葉變換，求取基波相位0FFT，結(jié)合正弦波時(shí)間特性，構(gòu)建所述小FFT、接收所述一組時(shí)間連續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字報(bào)文中第一幀標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字報(bào)文的時(shí)間及所述被測合并單元在所述tST時(shí)刻實(shí)際采集到的所述測試信號的基波瞬時(shí)相位Cj5之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型一，求取所述小， 步驟3，將所述Cj5與所述預(yù)設(shè)值相減，計(jì)算出所述被測合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差測試方法，其特征在于，所述數(shù)學(xué)模型一為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差測試方法，其特征在于，所述測試信號被延時(shí)輸出，步驟3通過將所述0與所述預(yù)設(shè)值經(jīng)延時(shí)補(bǔ)償?shù)玫降幕ㄋ矔r(shí)相位相減，計(jì)算出所述被測合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差測試方法，其特征在于，所述測試信號為模擬或數(shù)字電壓和/或電流信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差測試方法，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字報(bào)文為IEC 61850 9-2格式數(shù)字報(bào)文或IEC 60044-8格式數(shù)字報(bào)文。
6.一種合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差測試方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 步驟I，同步測試裝置和被測合并單元的秒脈沖觸發(fā)時(shí)鐘，所述測試裝置輸出測試信號至所述被測合并單元，所述被測合并單元將所述測試信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字報(bào)文后輸出至所述測試裝置，其中，所述測試裝置在其內(nèi)部秒脈沖到來時(shí)刻輸出的所述測試信號的基波瞬時(shí)相位被調(diào)整至預(yù)設(shè)值， 步驟II，所述測試裝置選取一次所述內(nèi)部秒脈沖到來tST時(shí)刻后接收到的一組時(shí)間連續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字報(bào)文進(jìn)行傅里葉變換，求取基波相位0FFT，結(jié)合正弦波時(shí)間特性和合并單元采樣計(jì)數(shù)特征，計(jì)算出所述被測合并單元在所述tST時(shí)刻實(shí)際采集到的所述測試信號的基波瞬時(shí)相位小， 步驟III，將所述0與所述預(yù)設(shè)值相減，計(jì)算出所述被測合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差測試方法，其特征在于，步驟II根據(jù)正弦波時(shí)間特性和合并單元采樣計(jì)數(shù)特征，構(gòu)建如下的所述一組時(shí)間連續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字報(bào)文中第一幀標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字報(bào)文對應(yīng)的被測合并單元采樣計(jì)數(shù)器的數(shù)值、所述0趴及所述被測合并單元在所述tST時(shí)刻實(shí)際采集到的所述測試信號的基波瞬時(shí)相位Ct之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型二，求取所述小，
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差測試方法，其特征在于，所述一組時(shí)間連續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字報(bào)文中第一幀標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字報(bào)文對應(yīng)的所述被測合并單元采樣計(jì)數(shù)器為O，所述(Hft即為所述被測合并單元在所述tST時(shí)刻實(shí)際采集到的所述測試信號的基波瞬時(shí)相位小。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差測試方法，其特征在于，所述測試信號被延時(shí)輸出，步驟III通過將所述0與所述預(yù)設(shè)值經(jīng)延時(shí)補(bǔ)償?shù)玫降幕ㄋ矔r(shí)相位相減，計(jì)算出所述被測合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差測試方法，其特征在于，所述測試信號被延時(shí)輸出，步驟III通過將所述0與所述預(yù)設(shè)值經(jīng)延時(shí)補(bǔ)償?shù)玫降幕ㄋ矔r(shí)相位相減，計(jì)算出所述被測合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角`差。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差測試方法，其特征在于，所述測試信號為模擬或數(shù)字電壓和/或電流信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的合并單元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換角差測試方法，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字報(bào)文為IEC 61850 9-2格式數(shù)字報(bào)文或IEC 60044-8格式數(shù)字報(bào)文。
【文檔編號】G01R31/00GK103616580SQ201310551525
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】吳恒福, 向前, 周文聞, 魏志川, 王琳 申請人:北京博電新力電氣股份有限公司