[发明专利]一种基于暂态源的合并单元暂态电流测试方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于暂态源的合并单元暂态电流测试方法和装置，可用于测试合并单元暂态特性。

背景技术

模拟量输入的合并单元作为目前数字化变电站中广泛使用的前端采样设备，是数字化变电站中模拟量到数字量的桥梁。当变电站系统发生故障时，数字继电保护装置根据合并单元输出的暂态数字量报文进行跳闸动作的判定，因此可以说合并单元的暂态输出特性直接影响着保护装置动作的准确性，所以科学有效的测试合并单元暂态特性具有十分重要的意义。

目前合并单元的暂态测试方法主要是依据国网标准Q GDW 11015-2013《模拟量输入式合并单元检测规范》中提供的一种基于录波分析软件的合并单元暂态测试方法，该方法是：

首先将两种典型故障的暂态录波文件在三相交流模拟信号源中进行波形回放，设置合并单元在同步时钟的触发下进行采样，同时使用高精度录波器记录回放的原始模拟量波形；之后用数字录波器记录合并单元实际输出的数字量报文的数据波形；最后再通过波形分析软件分析原始模拟量波形和合并单元实际输出数字量数据波形的误差，从而得出合并单元暂态性能，如图1所示为Q GDW11015-2013中该方法的测试图。

但此种测试方法存在几个实际测试上的困难：

第一，需要的测试设备众多，包括支持波形文件导入的三相交流模拟信号源，高精度模拟录波器，网络记录装置，同步时钟源以及波形误差分析软件等。由于变电站现场情况复杂，过多的测试设备将使现场测试难度加大，进而导致测试进度慢，效率低。

第二，目前市面常见的三相交流模拟信号源并不支持导入comtrade标准的录波文件输出对应模拟量波形，因此该测试方法依赖于专用的三相交流模拟信号源，并不具有普遍性。

第三，该测试方法通过波形分析软件来分析合并单元的暂态特性，但目前尚无有效的波形分析软件来进行暂态分析，所以实际中该合并单元暂态测试方法基本停留在理论层面上，实际测试实行困难。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于暂态源的合并单元暂态电流测试方法和装置，只需一台本发明研制的基于暂态源的合并单元测试装置，并按照本发明所述方法即可方便快捷地完成合并单元的暂态特性测试，可有效解决由于传统测试方法不足而带来的合并单元暂态特性测试困难的问题。

本发明的发明目的可由以下技术方案实现：一种基于暂态源的合并单元暂态电流测试装置，包括DSP主控模块以及与其连接的D/A和功放模块，以太网接口模块，人机接口模块、时钟同步输出模块；

所述DSP主控模块用于离散量化暂态波形，产生数字量波形数据并通过D/A和功放模块输出,以及接收和解析通过以太网接口模块接收的IEC61850-9-2报文；

所述以太网接口模块用于实现以太网数据链路层功能，完成接收被测合并单元输出的采样值报文，并交付DSP主控模块进行数据处理；

所述人机接口模块用于完成人机交互，通过与DSP主控模块的双向通信，实现参数设置和显示；

所述D/A和功放模块用于将DSP主控模块离散量化的波形数据进行D/A转换并放大输出至被测合并单元；

所述时钟同步模块接收DSP主控模块的脉冲信号，输出光PPS信号供外部被测合并单元同步。

一种基于暂态源的合并单元暂态电流测试方法，包括以下步骤：

1)连接测试装置和被测合并单元，并对测试装置进行初始化；

2)DSP主控模块导入其内置的永久性故障-10倍大电流暂态测试波形；

3)DSP主控模块将该测试波形离散量化后、经D/A和功放模块输出对应的暂态故障波形；测试装置接收合并单元采集暂态故障波形后输出的采样数据，并分析理论波形与合并单元采样数据的最大峰值瞬时误差；如果该误差满足GB/T 20840中规定的不大于10％的要求，则进行下一步；否则，被测合并单元暂态性能的最大峰值瞬时误差不合格；

4)DSP主控模块导入其内置的永久性故障-20倍大电流暂态测试波形，重复步骤3)后，进行步骤5)；

5)DSP主控模块导入其内置的非周期衰减时间常数误差暂态测试波形，离散量化后经D/A和功放模块输出对应的暂态波形；