[发明专利]一种用于动态模拟系统的电气量合并单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种电气量合并单元，具体涉及一种用于动态模拟系统的电气量合并单元。

背景技术

智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，同时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。智能变电站包括过程层（设备层）、间隔层、站控层；过程层（设备层）包含由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端，完成变电站电能分配、变换、传输及其测量、控制、保护、计量、状态监测等相关功能。

智能变电站的大量建设将为电网运行方式和智能化运行水平带来深远的影响和巨大的变革，合并单元的广泛使用，对用于智能变电站的继电保护装置提出了更高的要求。传统的测试方法通常使用数字式继电保护测试仪来模拟合并单元输出数据异常的情况，无法全面、实时考核继电保护装置的动作性能，试验测试系统与现场应用情况差别较大。因此，研究能运用于动态模拟系统的试验用合并单元，实现合并单元输出数据异常模拟的实时性、多样性，对于完善动模系统模拟手段、更加全面科学的检测智能变电站继电保护装置十分必要。

目前广泛使用的合并单元，通常输入为电磁式互感器的模拟信号，通过A/D转换机制等环节通过光纤输出数字信号，接入数字式继电保护装置。继电保护装置的正常运行和动作性能极大的依赖于合并单元输出数据的质量，合并单元输出数据的异常可能导致继电保护装置的告警、误动甚至拒动，可能给电网的安全稳定运行带来风险并造成巨大的经济损失。因此，必须研究能够模拟各种异常情况的合并单元，接入动态模拟系统，对继电保护装置进行相应的动态模拟试验，以保证电力系统运行的安全稳定。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种用于动态模拟系统的电气量合并单元，所述电气量合并单元包括数据采集模块、数据处理模块和数据输出模块；所述数据采集模块包括依次相连的A/D转换模块、滤波模块、积分模块、抽样模块和同步模块；所述A/D转换模块通过12路模拟量输入接口与电磁式互感器相连；所述数据输出模块包括12路光纤输出接口，将所述数据处理模块输出的双路数字信号进行组帧和编码后通过同一路光纤输出接口发送到数字式保护装置。

优选的，所述滤波模块、所述积分模块、所述抽样模块和所述同步模块对不同的所述电磁式互感器的模拟量信号分别进行滤波、积分、抽样和同步处理；

优选的，所述数据处理模块包括离散度处理模块、固有延时处理模块、双A/D不一致处理模块、数据丢帧处理模块、数据畸变处理模块和数据失步处理模块；所述数据处理模块将所述数据采集模块输出的双路数字信号仿真输出为输出间隔离散的双路数字信号、固有延迟变化的双路数字信号、双A/D不一致的双路数字信号、数据帧缺失的双路数字信号、数据帧畸变的双路数字信号和数据帧失步的双路数字信号；

优选的，所述输出间隔离散的双路数字信号的离散值变化范围为0～30us；所述数据帧缺失包括连续时间内的数据帧缺失和发送定量数据帧后的数据帧缺失；所述数据帧畸变包括放大任一段数据帧、叠加非工频周期分量、叠加直流分量和叠加衰减的直流分量，从而使所述电气量合并单元输出的波形出现尖顶、偏移、衰减和波形频率为非工频；

优选的，所述电气量合并单元的固有延时变化程度通过人工设定；所述双A/D不一致处理模块将接收的同一个电磁式互感器的双路数字信号输出为不一致的双路数字信号，双路数字信号不一致变化程度范围为0%～100%；

优选的，所述数据采集模块的输入模拟量包括电流信号和电压信号；所述输入模拟量通过更换不同交流插件和修改所述电气量合并单元的配置参数设置；

优选的，所述电气量合并单元包括点对点接口和组网接口；所述数据处理模块支持DL/T860.92协议。

与最接近的现有技术相比，本发明的优异效果是：

1、本发明技术方案中，数据处理模块能够实现电气量合并单元模拟输出间隔离散的双路数字信号、固有延迟变化的双路数字信号、双A/D不一致的双路数字信号、数据帧缺失的双路数字信号、数据帧畸变的双路数字信号和数据帧失步的双路数字信号，满足动态模拟系统继电保护装置合并单元异常测试中输入信号的要求；

2、本发明技术方案中，数据采集模块实时采集的数据进行异常处理后输出不影响合并单元正常的数据采集输出，即除预先设置的特殊需要变化的数据外，其他采集输出的数据满足电气量合并单元正常采集输出功能要求；