[发明专利]一种智能变电站主变采样同步性校验装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种智能变电站主变采样同步性校验装置，包括有将单相市电转换为三相电的电力装换装置、变压器、若干电压互感器、若干电流互感器、主变保护装置、高压侧合并单元以及低压侧合并单元，所述的电力转换装置的输入端与市电电源连接，所述的电力转换装置的输出端与变压器的高压侧各相电路电连接，所述高压侧合并单元通过若干电流互感器和若干电压互感器与变压器高压侧各相电路电连接，所述低压侧合并单元通过若干电流互感器和若干电压互感器与变压器低压侧各相电路电连接。本发明装置可以广泛应用于智能化变电所技术改造和检修工程中，可以大大提高现场工作效率和校验精度，优化智能变电站主变保护采样同步性校验方法。

技术领域

本发明属于智能电网故障检测领域，特别地，涉及一种智能变电站主变采样同步性校验装置及测试方法。

背景技术

对于常规变电站，继电保护装置模拟量采样是通过二次电缆将电压、电流互感器的二次量引入，并由装置自身的A/D转换单元完成模拟量到数字量的转换。这种方式输出为连续的模拟量，采样传输延时小，通过保护装置的集中式采样，不同间隔间的数据具有天然同步性。

现状一：采样延时测试法；智能变电站中，模拟量采样由安装在就地汇控柜内的合并单元完成，并通过光纤送到继电保护装置，如图1，这种分布式采样使各间隔采样数据之间失去了天然同步性；所以，跨间隔数据的同步是由保护装置根据合并单元的数据延时通过重采样方式实现；由于各合并单元对数据转换的延时不同，需要精确测量该延时，并根据测量结果设置时延参数，否则延时测量误差及参数整定错误将造成电压、电流量间相位误差增大。另外，由于保护回路由导线连接变成了虚端子配置，传统的回路查线失去作用。目前现场工程人员通过合并单元测试仪，可以对合并单元本身的固有延时进行测试，根据测试结果检查装置采样延时定值是否正确。合并单元通过光纤传输数据至保护装置，该传输延时相比于合并单元装置的固有延时可以忽略不计，因此只要保证每个合并单元的传输延时定值设置正确，就可以保证各间隔合并单元的同步性；该方法简单，但是只能默认忽略传输延时，同时该试验方法不满足继电保护整组试验要求。

现状二：电缆直连测试法是保护整组试验的传统试验，电缆直连测试法是保护整组试验的传统试验方法，是将继电保护测试仪电压电流通道用导线直接引人保护装置进行保护试验；在智能变电站中，保护装置的电压、电流量来自各自合并单元，试验时，继电保护测试仪必须放置于某个电流合并单元就地， 用导线将继电保护测试仪的电压、电流加到其他合并单元上；以母差保护为例，其结构示意如图2 所示，继电保护测试仪通过导线与母线、线路、主变的各合并单元、智能终端相连。电缆直连测试方法原理简单，易于掌握。但因合并单元分散布置于一次设备场地，各合并单元之间空间距离较远，尤其像主变三侧和母线各间隔距离可达上百米，而且需要4 -12根试验线。考虑到试验导线一般长度有限，因次，采用此方法进行试验，一般需要一根百米长的二次电缆，现场使用极为不便；同时，二次长电缆阻抗较大，而继电保护测试仪输出容量有限，无法输入大电流。因此，这种方法仅适用于站内各间隔空间距离较近的保护装置的整组试验，对于规模比较大的变电站以同步整组试验不适用。

现状三：ＧＰＳ同步触发整组试验法；解决长电缆带来的接线繁琐和输入容量不足问题，可采用2台或多台保护测试仪ＧＰＳ同步触发的方式进行站内保护整组试验，如图3所示，ＧＰＳ同步触发整组试验方法的具体步骤是：（1）将继电保护测试仪配置的ＧＰＳ接收器（含天线）接到测试仪上；（2）确定ＧＰＳ接收器接收卫星信号正常；（3）将继电保护测试仪的状态序列试验程序的触发方式设置为ＧＰＳ同步触发；（4）在ＧＰＳ接收装置上设定同步试验的触发时刻；（5）在设定的同步试验时刻开始同步试验；ＧＰＳ同步触发的试验方法需要继电保护测试仪具备ＧＰＳ接收功能，且要有很高的同步触发精度。但事实上，不同的继电保护测试仪和ＧＰＳ接收天线因为芯片型号及算法的差别，存在自身误差，尤其是不同厂家的测试仪，相对偏差比较大；另外，合并单元可能分布于室内，GPS接收装置接收信号不稳定．需引较长的ＧＰＳ接收天线到室外，接线繁琐，适应性不强。

发明内容