[发明专利]可网络化检测的电子式互感器幅值相位误差校验系统

说明书

技术领域

本发明公开了可网络化检测的电子式互感器幅值相位误差校验系统，属于电力系统智能变电站技术领域。

背景技术

随着电力系统的飞速发展，电磁式输变电设备得到了充分的发展，电压和电流互感器是为电力系统电能计量、继电保护设备、测控设备等提供电压、电流信号的重要设备，其运行稳定性和可靠性与电力系统的安全、可靠、经济运行密切相关，随着应用环境的增多和电压等级的升高，传统电磁式互感器逐渐暴露出了磁饱和、铁磁谐振、高频响应特性差、二次开路短路、长距离传输信号压降影响测量精度、二次负载匹配困难等问题，严重影响着电力系统运行的稳定。

光电子、光纤通信和数字信号处理技术的发展和应用，推动了数字化电压和电流测量技术的研究，基于不同方式、不同采集原理的电子式电压、电流互感器应运而生。

按变换原理，电子式互感器可分为有源和无源两大类。有源电子式互感器特点是需要向传感头原件提供电源，电流互感器主要以罗氏线圈为代表，现阶段主要采用激光电源功能；电压互感器有电容分压、电阻分压、串行感应分压等，现阶段直接采用直流电源供能。无源电子式互感器主要采用光学原理进行测量，电流互感器主要有法拉第磁光效应原理、赛格奈克效应原理，电压互感器有普客尔效应原理、逆压电效应原理等。新增合并单元MU设备作为数据采集的重要接口设备，主要功能是同步采集多路电子式互感器输出的数字信号并按照标准规定的格式发送采样值报文数据。与传统电磁式互感器相比，电子式互感器具有绝缘性能好、抗电磁干扰性能强、暂态响应好、频率响应范围宽、动态范围大、测量精度高等优越的性能，具有明显的技术和经济优势。

在智能变电站中，在进行电子式电压、电流互感器的校验时，需要增加一个可与电子式互感器接口的合并单元装置，输出基于IEC 61850的标准采样值报文提供给互感器校验系统使用，因此，电子式互感器的功能特性测试同时也包含了合并单元回路的测试。

传统电子式互感器现场测试方案如图1所示。标准互感器采用传统电磁式互感器（目前尚无标准电子式互感器），输出为电流5A/1A、电压100V、100/√3V的模拟量数据，用合并单元装置将电子式互感器光纤传输的数字式FT3信号或者模拟小信号(额定)转成IEC 61850标准的采样值数据，因此，测试电子式互感器幅值相位性能时，一般为电子式互感器+合并单元的整回路性能测试。合并单元与互感器校验系统设备间通过光纤点对点直连，为了消除光纤传输路径上的延时和合并单元发送抖动延时的影响，传统方案中均增加了实现外部同步信号脉冲信号，一般由互感器校验系统设备输出或者独立的外同步时钟系统基于光纤B码实现。

在进行电子式互感器校验时，一般需配置一台合并单元装置配合进行互感器的功能及精度测试，实际运行的合并单元即电子式互感器整个测量回路并无法得到测试，或无法对即将现场应用的合并单元端口进行测试，现场的整回路性能无法得到验证，存在较明显的测试盲点；如采用基于网络的测试方法，则可以在不增加设备的情况下对现场的应用设备及整测量回路进行全面测试，测试的完整性以及可靠性大大提高，奠定了设备高精度测量运行的基础。

另外，由于点对点采样方式以及互感器校验系统光纤以太网接口数量的限制，在需进行大量互感器测试的情况下，同一时间仅能对单台同类型互感器进行测试，简单重复测试工作量大，一定程度上会影响变电站保护、测控及计量的精度，严重时影响变电站综合自动化系统的安全、稳定运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种无需外同步信号脉冲、可网络化检测的电子式互感器幅值相位误差校验系统系统，以满足智能变电站内各类电子式电压电流互感器+合并单元回路的幅值及相位误差的离线及网络化校验的需要。

为实现上述发明目的，本发明是采取以下的技术方案实现:

可网络化检测的电子式互感器幅值相位误差校验系统，包括

电子式互感器数据采集接口模块：包括自适应以太网数据接口模块和可配置IEEE 1588多从钟接口模块，所述自适应多路以太网数据接口模块具备多路过程层采样值光纤接口模块，自动跟踪、解析过程层网络上的采样值报文类型，可点对点或者网络化接入过程层网络交换机送来的采样值报文数据，可按端口配置并兼容支持IEC 61850-9-1、9-2/9-2LE传输规约；并在对应以太网接口上实现多个IEEE 1588从钟，所述可配置IEEE 1588多从钟接口模块符合标准中仅为从时钟的要求，从钟可配置为一对一固定跟踪测试合并单元装置内的主时钟，不参与标准的最佳时钟选择逻辑，从钟时间仅与所对应主时钟时间有关，无需外部同步信号脉冲；