一種光數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于儀器儀表和電工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種光數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)發(fā)電廠和變電站都已開(kāi)始數(shù)字化改造升級(jí)，原來(lái)很多模擬式的設(shè)備都被數(shù)字設(shè)備所替代。繼電保護(hù)裝置也順勢(shì)變成數(shù)字式，它的檢測(cè)也催生出光數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀。光數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀能模擬電子式互感器及合并單元輸出基于IEC61850或FT3通訊協(xié)議的電壓、電流數(shù)字量，也能發(fā)送和接收GOOSE報(bào)文。只有經(jīng)檢測(cè)合格的光數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀才可用于檢測(cè)數(shù)字繼電保護(hù)裝置。但面對(duì)這種新興的光數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀，目前市面上還沒(méi)有有效的檢測(cè)手段能綜合評(píng)估其性能，這給數(shù)字繼電保護(hù)裝置安全可靠工作帶來(lái)隱患。
[0003]經(jīng)過(guò)檢索，發(fā)現(xiàn)以下相近已公開(kāi)專利文獻(xiàn)；
[0004]一種500KV線路繼電保護(hù)裝置檢測(cè)方法和系統(tǒng)(CN104483567A)，所述方法包括步驟:接收用戶輸入的待檢繼電保護(hù)裝置的測(cè)試順序以及各預(yù)設(shè)邏輯保護(hù)測(cè)試?yán)臏y(cè)試參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)定值；獲取當(dāng)前待檢繼電保護(hù)裝置的采樣精度，當(dāng)采樣精度大于預(yù)設(shè)的精度閾值時(shí)，根據(jù)當(dāng)前待檢繼電保護(hù)裝置對(duì)應(yīng)的邏輯保護(hù)測(cè)試?yán)蜏y(cè)試參數(shù)生成測(cè)試序列；輸出測(cè)試序列至待檢繼電保護(hù)裝置，接收待檢繼電保護(hù)裝置返回的動(dòng)作報(bào)文，生成當(dāng)前待檢繼電保護(hù)裝置預(yù)設(shè)格式的檢測(cè)結(jié)果信息；根據(jù)測(cè)試順序生成下一繼電保護(hù)裝置的檢測(cè)結(jié)果直到生成所有待檢繼電保護(hù)裝置的檢測(cè)結(jié)果。本發(fā)明能夠有效提高檢測(cè)的準(zhǔn)確度，能夠節(jié)省測(cè)試人員的檢測(cè)步驟，縮短500KV線路繼電保護(hù)裝置檢測(cè)所需的時(shí)間。
[0005]一種電力系統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的基于保護(hù)信號(hào)解析模型的繼電保護(hù)隱性故障檢測(cè)方法(CN104391188A)，首先在現(xiàn)有的保護(hù)和斷路器動(dòng)作信號(hào)的基礎(chǔ)上加入保護(hù)裝置啟動(dòng)信號(hào)，并建立保護(hù)裝置啟動(dòng)信號(hào)、保護(hù)裝置動(dòng)作信號(hào)以及斷路器跳閘信號(hào)之間關(guān)聯(lián)的解析模型；然后基于上述三種信號(hào)的實(shí)際狀態(tài)與期望狀態(tài)的最大匹配原則，構(gòu)造反映其中任兩者之間差異的目標(biāo)函數(shù)并優(yōu)化，從而確定故障模式；最后根據(jù)保護(hù)裝置的啟動(dòng)和動(dòng)作的實(shí)際狀態(tài)與期望狀態(tài)的差異確定含有隱性故障的保護(hù)裝置，并在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，使得保護(hù)裝置檢測(cè)到特征量而啟動(dòng)并動(dòng)作，從而驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的斷路器跳閘。
[0006]經(jīng)過(guò)對(duì)比，以上專利技術(shù)以及現(xiàn)有技術(shù)與本專利申請(qǐng)所要求保護(hù)的技術(shù)方案均存在較大區(qū)別。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種設(shè)計(jì)科學(xué)、操作便捷、準(zhǔn)確可靠的光數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)方法。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0009]一種光數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)方法，其特征在于:包括DSP微控制器、FT3解碼模塊、弱信號(hào)檢測(cè)模塊、開(kāi)關(guān)量檢測(cè)模塊、IEC61850報(bào)文解析模塊以及以太網(wǎng)控制器，所述FT3解碼模塊、弱信號(hào)檢測(cè)模塊、開(kāi)關(guān)量檢測(cè)模塊分別通過(guò)數(shù)據(jù)線連接DSP微控制器，DSP微控制器還通過(guò)一以太網(wǎng)控制器連接有一 IEC61850報(bào)文解析模塊。
[0010]而且，F(xiàn)T3解碼模塊包括依次順序連接的光信號(hào)輸入模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊以及CPLD，CPLD的輸出端連接DSP微控制器；利用CPLD實(shí)現(xiàn)對(duì)FT3協(xié)議的高速串行報(bào)文解碼功會(huì)K。
[0011]而且，弱信號(hào)檢測(cè)模塊包括依次順序連接的小信號(hào)模擬量輸入模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、A/D模塊、隔離模塊，隔離模塊連接DSP微控制器；該弱信號(hào)檢測(cè)模塊還包括一 EEPROM，EEPROM分別連接DSP微控制器；采用高精度16位A/D及外圍信號(hào)調(diào)理電路實(shí)現(xiàn)對(duì)光數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀弱信號(hào)精度檢測(cè)；
[0012]而且，開(kāi)關(guān)量檢測(cè)模塊包括分別與DSP微控制器連接的開(kāi)入量檢塊和開(kāi)出量模塊，采用高速COMS場(chǎng)效應(yīng)管的電子開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量檢測(cè)；
[0013]而且，IEC61850報(bào)文解析模塊包括IEC61850-9-1/9-2、GOOSE光報(bào)文發(fā)出模塊和光電交換機(jī)，光電交換機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)控制器連接DSP微控制器；光電交換機(jī)還通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接有PC應(yīng)用程序，利用Winpcap開(kāi)源庫(kù)實(shí)現(xiàn)IEC61850報(bào)文捕獲。IEC61850-9-1/9-2,GOOSE光報(bào)文發(fā)出的光信號(hào)經(jīng)過(guò)光電交換機(jī)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
[0014]而且，具體檢測(cè)方法如下:
[0015]⑴FT3解碼模塊，利用光電轉(zhuǎn)換模塊將串行的FT3光信號(hào)轉(zhuǎn)成電信號(hào)，送入CPLD進(jìn)行解碼，解碼后的數(shù)據(jù)由DSP微控制器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳給PC應(yīng)用程序進(jìn)行處理；
[0016]⑵弱信號(hào)檢測(cè)模塊，弱信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路調(diào)理后送入A/D轉(zhuǎn)換，DSP微控制器對(duì)采用數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳給PC應(yīng)用程序進(jìn)行顯示；
[0017]⑶開(kāi)關(guān)量檢測(cè)模塊，DSP微控制器利用I/O 口控制開(kāi)入量模塊和開(kāi)出量模塊，通過(guò)DSP內(nèi)部中斷及定時(shí)器實(shí)現(xiàn)動(dòng)作時(shí)間測(cè)量，并將結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳給PC應(yīng)用程序；
[0018]⑷IEC61850報(bào)文解析模塊，IEC61850-9-1/9-2、GOOSE光報(bào)文經(jīng)光電交換機(jī)轉(zhuǎn)為電信號(hào)后接入PC機(jī)網(wǎng)卡，PC應(yīng)用程序利用Winpcap開(kāi)源庫(kù)控制PC網(wǎng)卡捕獲報(bào)文，解析出報(bào)文內(nèi)容，對(duì)其攜帶電壓電流數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并繪制波形。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0020]1、本方法檢測(cè)的弱信號(hào)測(cè)量精度達(dá)到0.05級(jí)。
[0021]2、本方法可實(shí)時(shí)解碼FT3報(bào)文，計(jì)算所攜帶電壓電流幅值、相位、頻率，繪制波形，進(jìn)行丟幀分析。
[0022]3、本方法的開(kāi)關(guān)量動(dòng)作時(shí)間測(cè)量精度達(dá)I μ S。
[0023]4、本方法能夠解析IEC61850-9-1、IEC61850-9-2以及GOOSE報(bào)文，計(jì)算所攜帶電壓電流幅值、相位、頻率，并且繪制波形。
[0024]5、本發(fā)明的整個(gè)檢測(cè)裝置由上位機(jī)軟件進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)處理，軟件可實(shí)現(xiàn)顯示下位機(jī)硬件所測(cè)量弱信號(hào)幅值、相位、頻率以及波形；解析FT3報(bào)文內(nèi)部并分析所攜帶數(shù)據(jù)正確性；控制下位機(jī)硬件實(shí)現(xiàn)開(kāi)入量和開(kāi)出量動(dòng)作時(shí)間檢測(cè)；控制PC機(jī)網(wǎng)卡捕獲IEC61850及GOOSE報(bào)文，分析所攜帶數(shù)據(jù)正確性。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0027]一種光數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀檢測(cè)方法，包括DSP微控制器、FT3解碼模塊、弱信號(hào)檢測(cè)模塊、開(kāi)關(guān)量檢測(cè)模塊、IEC61850報(bào)文解析模塊以及以太網(wǎng)控制器，所述FT3解碼模塊、弱信號(hào)檢測(cè)模塊、