一种多点同步纵联差动保护方向测试系统及方法技术方案

本公开提供了一种多点同步纵联差动保护方向测试系统及方法，包括：集中接收器、中央控制器和至少两个测试子单元，各个测试子单元通集中控制器与中央控制器通信；各个测试子单元接收到计算单元的命令后，在特定时刻同步产生特定幅值和相位的电压电流信号，验证变电站开关断路器的保护系统的接线正确性；各个测试子单元将测试得到的同步电网信息发送到中央控制器，中央控制器通过比较各个测试子单元采集的同步电网数据信息对纵联差动保护方向进行计算识别；本公开能够解决纵联差动保护因电网方式调整困难、合环潮流小、保护CT变比大或单电源进线变电站负荷轻无法完成测方向的问题，能够验证纵联差动保护电流二次回路接线正确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种多点同步纵联差动保护方向测试系统及方法


[0001]本公开涉及电力工程
，特别涉及一种多点同步纵联差动保护方向测试系统及方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
[0003]电力线路纵联保护、母线及变压器差动保护、距离保护及方向保护在新设备投运或者电流回路有变动时均需要验证接线正确性。
[0004]专利技术人发现，现有的电压电流发生装置针对某一个开关或某一个点位进行验证，且无法对远端的开关机断路器的保护系统进行验证，变电站内不同开关距离约几十米，变电站开关与负载端开关距离约几十公里，距离较远，普通的连线方式同步无法满足要求，需要设计新型的无线通讯方式实现多个电压电流发生装置之间的同步启动。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种多点同步纵联差动保护方向测试系统及方法，能够解决纵联差动保护因电网方式调整困难、合环潮流小、保护CT变比大或单电源进线变电站负荷轻无法完成测方向的问题，能够验证纵联差动保护电流二次回路接线正确性。
[0006]为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
[0007]本公开第一方面提供了一种多点同步纵联差动保护方向测试系统。
[0008]一种多点同步纵联差动保护方向测试系统，包括：集中接收器、中央控制器和至少两个测试子单元，各个测试子单元通集中控制器与中央控制器通信；
[0009]各个测试子单元接收到计算单元的命令后，在特定时刻同步产生特定幅值和相位的电压电流信号，验证变电站开关断路器的保护系统的接线正确性；
[0010]各个测试子单元将测试得到的同步电网信息发送到中央控制器，中央控制器通过比较各个测试子单元采集的同步电网数据信息对纵联差动保护方向进行计算识别。
[0011]作为可能的一些实现方式，测试子单元包括时间同步模块，时间同步模块内配置有兼容GPS和北斗授时功能的授时芯片，独立为系统提供时钟或接受站内IRIG
‑
B的时钟信号或通过网络授时技术进行时钟校时为测试子单元提供时间节点。
[0012]作为可能的一些实现方式，测试子单元包括控制器模块、模拟量采集模块和数字量采集模块，模拟量采集模块用于对电压电流进行带有时标的采集，数字量采集模块用于采集遥信数据；
[0013]控制器模块被配置为收集各模拟量采集模块和数字量采集模块采集到的数据信息，对数据进行计算、分析和处理，同时将有效数据进行转发和存储。
[0014]作为进一步的限定，控制器模块采用FPGA架构，保持测试子单元内的时间标准，对GPS秒脉冲信号实施精细拆分生成同步采集脉冲，采用恒温晶振为FPGA提供时钟。
[0015]作为进一步的限定，控制器模块以设备编号顺序向各相量测量模块和数字量模块下发报到命令，若对应的设备编号的设备存在则返回相应数据，控制器模块根据返回的数据识别设备的属性及状态，待所有设备完成报到后在控制器模块内生成设备表，为后续模块轮询提供设备信息。
[0016]作为更进一步的限定，模拟量采集模块每次轮询时传输的内容为一个轮询间隔内的波形数据及对应的时标信息，计算出的相量信息在每周期的设定轮询次数跟随波形数据进行发送；
[0017]对于数字量采集模块在轮询间隔内时若开关存在变位则上传对应通道变位后的状态及变位时间。
[0018]作为进一步的限定，模拟量采集模块包括FPGA和AD转换器，FPGA负责完成AD转换器的控制工作，FPGA收到GPS的时钟信号后进行分频处理后用来触发AD转换器。
[0019]作为更进一步的限定，模拟量采集模块的FPGA根据AD转换器的数据进行傅里叶变换的运算，求出各通道的相角信息，同时将计算结果和波形文件通过将数据发送给控制器模块。
[0020]作为可能的一些实现方式，测试子单元包括电压电流发生模块，用于进行电压电流输出灵活组合，具有标准四相电压三相电流输出，通过各种组合输出实现各种类型保护试验。
[0021]本公开第二方面提供了一种多点同步纵联差动保护方向测试方法，利用本公开第一方面所述的多点同步纵联差动保护方向测试系统，包括以下步骤：
[0022]各个测试子单元接收到计算单元的命令后，将电压电流发生模块输出的电流加载在电流互感器一次侧，检验电流互感器二次回路接线的正确性；
[0023]各个测试子单元通过无线通讯将测试得到的同步电网信息发送到中央控制器，中央控制器通过比较各个测试子单元采集的同步电网数据信息对纵联差动保护方向进行计算识别。
[0024]与现有技术相比，本公开的有益效果是：
[0025]1、本公开能够解决纵联差动保护因电网方式调整困难、合环潮流小、保护CT变比大或单电源进线变电站负荷轻无法完成测方向的问题，能够验证纵联差动保护电流二次回路接线正确性。
[0026]2、本公开解决了现有的继电保护测试仪都只能单机运行的实际问题，能够同时针对多个开关或多个点位进行测试，可以开展实施针对远端开关及断路器保护系统的异地验证。
[0027]3、本公开解决了现场继电保护运维人员的劳动强度，提升了运维效率，促进了电网纵联差动保护工作的顺利实施。
附图说明
[0028]构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
[0029]图1为本本公开实施例提供的系统架构示意图。
[0030]图2为本本公开实施例提供的测试子单元硬件结构图。
[0031]图3为本本公开实施例提供的控制器模块硬件结构图。
[0032]图4为本本公开实施例提供的模拟量采集模块硬件结构图。
[0033]图5为本本公开实施例提供的数字量采集模块硬件结构图。
[0034]图6为本本公开实施例提供的远控模块硬件结构图。
[0035]图7为本本公开实施例提供的电流电压发生模块硬件结构图。
[0036]图8为本本公开实施例提供的测试系统通讯框架结构图。
具体实施方式
[0037]下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
[0038]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0039]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0040]在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0041]实施例1：
[0042]传统变电站继电保护系统采取的是单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多点同步纵联差动保护方向测试系统，其特征在于：包括：集中接收器、中央控制器和至少两个测试子单元，各个测试子单元通集中控制器与中央控制器通信；各个测试子单元接收到计算单元的命令后，在特定时刻同步产生特定幅值和相位的电压电流信号，验证变电站开关断路器的保护系统的接线正确性；各个测试子单元将测试得到的同步电网信息发送到中央控制器，中央控制器通过比较各个测试子单元采集的同步电网数据信息对纵联差动保护方向进行计算识别。2.如权利要求1所述的多点同步纵联差动保护方向测试系统，其特征在于：测试子单元包括时间同步模块，时间同步模块内配置有兼容GPS和北斗授时功能的授时芯片，独立为系统提供时钟或接受站内IRIG
‑
B的时钟信号或通过网络授时技术进行时钟校时为测试子单元提供时间节点。3.如权利要求1所述的多点同步纵联差动保护方向测试系统，其特征在于：测试子单元包括控制器模块、模拟量采集模块和数字量采集模块，模拟量采集模块用于对电压电流进行带有时标的采集，数字量采集模块用于采集遥信数据；控制器模块被配置为收集各模拟量采集模块和数字量采集模块采集到的数据信息，对数据进行计算、分析和处理，同时将有效数据进行转发和存储。4.如权利要求3所述的多点同步纵联差动保护方向测试系统，其特征在于：控制器模块采用FPGA架构，保持测试子单元内的时间标准，对GPS秒脉冲信号实施精细拆分生成同步采集脉冲，采用恒温晶振为FPGA提供时钟。5.如权利要求3所述的多点同步纵联差动保护方向测试系统，其特征在于：控制器模块以设备编号顺序向各相量测量模块和数字量模块下发报到命令，若对应的设备编号的设备存在则返回相应数据，控制器模块根据返回的数据识别设...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔宁，彭红霞，侯广松，甄颖，曾宪振，程昭龙，甄晓琨，胡国华，祝高乐，李明，李中原，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：