智能變電站手持式光數(shù)字測試儀

1、DM5000系列手持光數(shù)字測試儀在智能變電站測試/驗收中的應(yīng)用(光萬用表/報文分析設(shè)備) 概 述DM5000在調(diào)試中的應(yīng)用DM5000系列產(chǎn)品主要功能簡介1 概 述智能變電站/數(shù)字化變電站數(shù)據(jù)從源頭實現(xiàn)數(shù)字化，真正實現(xiàn)了信息集成、網(wǎng)絡(luò)通信及數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)了一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，如何對光數(shù)字繼電保護(hù)裝置、合并單元及智能終端進(jìn)行測試與監(jiān)測是智能電網(wǎng)一個新的和重要的發(fā)展方向；如何高效、快捷的進(jìn)行智能變電站調(diào)試、運檢維護(hù)、送電驗收，提高智能變電站智能化水平，仍處于經(jīng)驗積累和摸索階段。智能變電站/數(shù)字化變電站與傳統(tǒng)變電站有很大的區(qū)別，傳統(tǒng)的測試設(shè)備已不能滿足智能化/數(shù)字化變電站在安裝調(diào)試、運行

2、維護(hù)、故障檢修等方面的測試需求。目前，智能化/數(shù)字化變電站處于快速發(fā)展時期，變電站建設(shè)周期短，調(diào)試任務(wù)緊、工作量大，手持便攜式智能變電站運維測試設(shè)備具有測試方便簡捷的優(yōu)點，可以大大提高工作效率，適用于智能化/數(shù)字化變電站安裝調(diào)試、送電驗收、日常運行維護(hù)、故障檢修、技能培訓(xùn)等場合，受到眾多用戶的肯定。2 DM5000N儀器介紹SD卡接口卡接口電源開關(guān)電源開關(guān)充電孔充電孔ONOFF(光萬用表/報文分析設(shè)備)3 DM5000N儀器介紹 DM5000系列手持光數(shù)字測試儀基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)研制，采用手持式結(jié)構(gòu)工藝，功能豐富、攜帶方便，測試簡單快捷。適用于35kV及以上電壓等級智能變電站需要對光數(shù)字

3、繼電保護(hù)裝置、合并單元、智能終端、光纖鏈路、遙信/遙測對點校核等需要快速簡捷測試的場合；適用于變電站安裝調(diào)試、送電驗收、日常運行維護(hù)、故障檢修等階段。支持采樣值SV發(fā)送，可模擬MU輸出：IEC61850-9-1,9-2,IEC60044-7/8(FT3)光數(shù)字報文，對光數(shù)字保護(hù)IED、測控IED等進(jìn)行測試，MU延時、檢修/運行狀態(tài)、通道品質(zhì)可設(shè)定；支持變電站全站SCD配置文件導(dǎo)入與修改，提取需要的裝置實例配置信息，無需再對裝置APPID、MAC地址、通道參數(shù)等進(jìn)行設(shè)置，可經(jīng)SD卡導(dǎo)入多個全站配置文件； 支持SCD配置文件修改，如修改SV控制塊、GOOSE控制塊參數(shù)、通道參數(shù)等，方便現(xiàn)場測試修改

4、、完善；支持GOOSE發(fā)送，可模擬保護(hù)、測控、智能終端發(fā)送相應(yīng)的GOOSE報文，T0、T1參數(shù)可設(shè)置；支持網(wǎng)絡(luò)報文偵聽,可偵聽網(wǎng)絡(luò)上SV、GOOSE、GMRP、對時報文信息，對SV、GOOSE，能根據(jù)偵聽到信息選擇APPID，自動與選定的全站配置文件進(jìn)行匹配，并自動標(biāo)記與SCD配置有差異的參數(shù)；支持電壓電流輸出測試，可同時輸出多個SV采樣值控制塊；支持雙AD配置，輸出SV采樣率4kHz /12.8kHz可選，通道品質(zhì)可設(shè)；支持按GPS時間聯(lián)合同步輸出測試；支持SV多個狀態(tài)按預(yù)先設(shè)定的狀態(tài)序列輸出測試，并具有短路故障計算功能，可模擬各種短路故障、疊加諧波功能，支持按GPS時間同步測試。測試結(jié)果明

5、了清晰，GOOSE動作以列表方式給出；支持智能變電站電壓、電流核相功能；支持智能變電站電流互感器極性校核功能，經(jīng)合并單元校核光電互感器或傳統(tǒng)電磁式互感器保護(hù)及測量繞組極性；支持光功率測試，可測試波長850nm/1310nm光信號光功率，結(jié)合光衰減器，測試光功率裕度；接收GOOSE報文，顯示GOOSE通道值、變位列表，支持圖形化GOOSE參數(shù)測試，測試GOOSE發(fā)送機(jī)制是否正確。 接收SV采樣值報文，顯示電壓、電流有效值、波形、相量、序量、功率、諧波、雙AD等信息，支持SV報文丟幀統(tǒng)計、時間均勻性分析(SV報文離散度)和MU延時測試； 支持網(wǎng)絡(luò)報文記錄，報文格式為標(biāo)準(zhǔn)PCAP格式，可記錄智能變電

6、站SV、GOOSE、IEEE1588、MMS、GMRP等網(wǎng)絡(luò)報文；支持智能變電站時間同步系統(tǒng)信號測試，可監(jiān)測光IRIG-B碼、IEEE1588 PTP報文時間，支持智能變電站組播GMRP的發(fā)送與監(jiān)測；采用電池供電，方便攜帶使用，正常情況下，一次充滿電后可正常使用8.0小時以上。3 DM5000在調(diào)試中的應(yīng)用3.1 光纖鏈路驗收檢查(1) 光纖端口發(fā)送功率測試方法(2) 光纖端口接收功率測試方法3.2 全站SCD配置文件檢查驗收SCD文件版本號、修改時間等檢查；SCD與IED裝置下載文件一致性檢查。DM5000導(dǎo)入SCD文件，接收合并單元SV、智能終端/保護(hù)GOOSE，監(jiān)測報文參數(shù)是否與SCD一

7、致，DM5000將SV/GOOSE不一致的參數(shù)標(biāo)記；DM5000接收合并單元SV，逐一檢查SV虛端子及通道是否正確；DM5000接收保護(hù)、智能終端GOOSE，逐一檢查GOOSE虛端子定義是否正確；DM5000發(fā)送SV、GOOSE至相應(yīng)保護(hù)、智能終端，逐一檢查SV/GOOSE虛端子及通道是否正確。SV報文參數(shù)SV通道GOOSE報文參數(shù)GOOSE通道3.3 采樣值系統(tǒng)驗收(1) MU SV采樣值同步、品質(zhì)位檢查DM5000接收合并單元發(fā)送采樣值SV，檢測采樣同步標(biāo)志、品質(zhì)位是否有效；同步標(biāo)志MU置檢修壓板投入，檢查SV報文中是否正確反映：測試位置1檢修；測試位置0正常運行。MU置檢修標(biāo)志SV檢修處

8、理機(jī)制：(1)當(dāng)合并單元裝置檢修壓板投入時，發(fā)送采樣值報文中采樣值數(shù)據(jù)的品質(zhì)q的Test位應(yīng)置1；(2)SV接收端裝置將接收的SV報文中的test位與裝置自身的檢修壓板狀態(tài)進(jìn)行比較，只有兩者一致時才將該信號用于保護(hù)邏輯，否則按相關(guān)通道采樣異常進(jìn)行處理或忽略該采樣值報文；(3)對于多路SV輸入的保護(hù)裝置，一個SV接收軟壓板退出時應(yīng)退出該路采樣值，該SV中斷或檢修均不影響本裝置運行。(2) MU SV采樣值計數(shù)監(jiān)測，是否丟幀SV報文的序號應(yīng)連續(xù),測試時間持續(xù)大于30分鐘,4kHz采樣率時，序號0-3999，要求丟幀率應(yīng)小于10-9或30分鐘內(nèi)不丟幀(3) MU SV時間均勻性(SV離散度)測試SV

9、采樣點間隔抖動應(yīng)在10us之內(nèi)，測試時間持續(xù)大于30分鐘。(4) MU 延時測試實測MU延時與SV報文中延時值誤差應(yīng)小于10us，測試時間持續(xù)大于30分鐘。(5) SV采樣值監(jiān)測波形顯示波形顯示SMV相量圖相量圖SMV序量圖序量圖SMV功率監(jiān)測功率監(jiān)測諧波監(jiān)測諧波監(jiān)測SMV雙雙AD信息信息3.4 保護(hù)/測控等裝置驗收(1) 采樣值精度檢查根據(jù)SCD文件，選擇相應(yīng)的MU，給保護(hù)、測控、計量等裝置施加電壓、電流，檢查保護(hù)、測控各電壓、電流通道采樣值有效值及相位正確性，并做好記錄，電流通道施加1A/5A；電壓通道施加57.7V/100V。(2) 采樣值雙AD檢查雙A/D通道一路采樣值畸變時，保護(hù)裝置

10、不應(yīng)誤動作，同時發(fā)告警信號。根據(jù)SCD文件，通過DM5000模擬合并單元雙A/D中保護(hù)采樣值中部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行畸變放大，畸變數(shù)值大于保護(hù)動作定值，同時品質(zhì)位有效，模擬一路采樣值出現(xiàn)數(shù)據(jù)畸變的情況。(3) SV采樣值異常測試根據(jù)SCD文件，采用光數(shù)字繼電保護(hù)測試儀模擬SV異常，如丟幀、錯序、SV間隔抖動、數(shù)據(jù)畸變，同時品質(zhì)位有效，并模擬區(qū)內(nèi)外故障，測試保護(hù)的閉鎖及動作行為。(4) SV采樣值品質(zhì)位異常測試根據(jù)SCD文件，通過DM5000將采樣值中部分?jǐn)?shù)據(jù)品質(zhì)位設(shè)置為無效，模擬MU發(fā)送采樣值出現(xiàn)品質(zhì)位無效的情況。采樣值無效標(biāo)識累計數(shù)量或無效頻率超過保護(hù)允許范圍，可能誤動的保護(hù)功能應(yīng)瞬時可靠閉鎖，與該異

11、常無關(guān)的保護(hù)功能應(yīng)正常投入，采樣值恢復(fù)正常后被閉鎖的保護(hù)功能應(yīng)及時開放。(5) MU置檢修，保護(hù)閉鎖行為檢查通過DM5000發(fā)送采樣值給相應(yīng)保護(hù)、測控，置MU檢修狀態(tài)，與之相關(guān)的保護(hù)應(yīng)閉鎖。(6) 保護(hù)定值整定與校驗，整組試驗 采用DM5000模塊測試過量保護(hù)行為； 采用DM5000模塊測試線路距離、阻抗； 配合三口光交換機(jī)，測試部分差動保護(hù)功能。3.5 智能終端驗收(1) 智能終端動作時間檢查檢查智能終端響應(yīng)GOOSE命令的動作時間。測試儀發(fā)送一組GOOSE跳、合閘命令，智能終端應(yīng)在7ms內(nèi)可靠動作，配合開出端子一起檢查。(2) 開入傳送位置信號檢查1) 開入端子信號檢查：依次將各開入端子短

12、接，采用DM5000接收GOOSE報文，解析GOOSE報文中相應(yīng)的虛端子位置信號，觀察是否與實端子信號一致,stNum,sqNum是否正確，配合開入端子一起檢查。GOOSE掃描列表掃描列表GOOSE報文通道值報文通道值2) 變位列表及時間核對，報文監(jiān)測3) GOOSE間隔參數(shù)測試(3) 置檢修狀態(tài)報文檢查1) 智能終端置檢修壓板投入，發(fā)送的GOOSE報文檢修品質(zhì)應(yīng)置位，面板應(yīng)有顯示;2) 智能終端置檢修壓板退出，發(fā)送的GOOSE報文檢修品質(zhì)應(yīng)不置位，面板應(yīng)有顯示 。GOOSE檢修處理機(jī)制：(1) 當(dāng)裝置檢修壓板投入時，裝置發(fā)送的GOOSE報文中的test應(yīng)置位；(2)GOOSE接收端裝置將接收

13、的GOOSE報文中的test位與裝置自身的檢修壓板狀態(tài)進(jìn)行比較，只有兩者一致時才將信號作為有效進(jìn)行處理或動作，不一致時保持前狀態(tài)；(3)當(dāng)發(fā)送方GOOSE報文中test置位時發(fā)生GOOSE中斷，接收裝置應(yīng)報具體的GOOSE中斷告警，但不應(yīng)報“裝置告警(異常)”信號，不應(yīng)點“裝置告警(異常)”燈。3.6 全站監(jiān)控遙信、遙測檢查保護(hù)測控1)按電壓等級逐一檢查間隔保護(hù)/測控、變壓器測控等遙測量，采用DM5000逐一給不同間隔保護(hù)/測控施加SV采樣值，在監(jiān)控后臺檢查遙測相位及功率因素等是否正確；2)采用DM5000逐一給不同間隔保護(hù)/測控施加GOOSE變位,通過通訊設(shè)備與后臺監(jiān)控逐一核對遙信信息。3.

14、7 核相測試(1) 電壓、電流通道相位與相序核對;(2) 不同合并單元、變壓器各側(cè)電壓、電流核相;合并單元1合并單元2I母II母3.8 電流互感器極性校核傳統(tǒng)變電站電流互感器極性測試智能變電站電流互感器極性測試電磁式、光電式電流互感器電磁式電流互感器直流法極性測試；直接經(jīng)合并單元校核電流互感器保護(hù)繞組與測量繞組極性;支持常規(guī)電流互感器、光電式電流互感器經(jīng)合并單元進(jìn)行極性校核。保護(hù)繞組測量繞組電子式互感器極性測試保護(hù)繞組測量繞組電磁式互感器極性測試光IRIG-B碼/PPSIEEE1588 PTP3.9 時間同步系統(tǒng)信號測試網(wǎng)絡(luò)報文偵聽；異常報文查找；網(wǎng)絡(luò)報文抓包與記錄，標(biāo)準(zhǔn)PCAP格式;智能終端

15、 SV/GOOSE網(wǎng)保護(hù)測控合并單元 3.10 網(wǎng)絡(luò)異常報文監(jiān)測與記錄3.11 電子式互感器模擬DM5000M/F型號具有光電互感器模擬功能，可模擬110kV750kV電子式互感器、光纖互感器、磁光玻璃互感器輸出光數(shù)字信號給合并單元（MU），適用于需要合并單元（MU）與保護(hù)裝置一體化測試的場合，無需一次升壓、升流。升壓升流測試示意圖采集器輸出SV測試示意圖DM5000M、DM5000F手持式電子互感器模擬儀是基于數(shù)字化變電站IEC61850標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的，可模擬110kV750kV電子式互感器、光纖互感器、磁光玻璃互感器輸出光數(shù)字信號給合并單元（MU），適用于需要合并單元（MU）與保護(hù)裝置一體化測

16、試的場合幀格式：單相電流電壓互感器、三相電流互感器、三相電壓互感器、三相電流電壓互感器、合并單元級聯(lián)等幾種幀格式。傳輸方式：同步、異步；比特率：可設(shè)置。 附錄：附錄：SCD文件介紹文件介紹幾種SCL文件SCL是變電站配置描述語言的簡稱，它能夠描述以下模型：是變電站配置描述語言的簡稱，它能夠描述以下模型：一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（一次設(shè)備怎么連接）；一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（一次設(shè)備怎么連接）；通信系統(tǒng)（通信訪問點在網(wǎng)絡(luò)中的位置）；通信系統(tǒng)（通信訪問點在網(wǎng)絡(luò)中的位置）；應(yīng)用層通信（定義數(shù)據(jù)集；選擇服務(wù)種類；設(shè)定數(shù)據(jù)源）；應(yīng)用層通信（定義數(shù)據(jù)集；選擇服務(wù)種類；設(shè)定數(shù)據(jù)源）；智能電子設(shè)備（定義該設(shè)備的邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點及類

17、型）；智能電子設(shè)備（定義該設(shè)備的邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點及類型）；實例化邏輯節(jié)點類型；實例化邏輯節(jié)點類型；實例化邏輯節(jié)點與智能電子設(shè)備之間的關(guān)系；實例化邏輯節(jié)點與智能電子設(shè)備之間的關(guān)系；icd文件是單裝置能力描述文件，由裝置制造廠商提供文件是單裝置能力描述文件，由裝置制造廠商提供給系統(tǒng)集成廠商，該文件描述了給系統(tǒng)集成廠商，該文件描述了IED提供的基本數(shù)據(jù)模提供的基本數(shù)據(jù)模型及服務(wù)，但不包含型及服務(wù)，但不包含IED實例名稱和通信參數(shù)。實例名稱和通信參數(shù)。ICD文件scd文件是全站描述文件，全站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源，描述了文件是全站描述文件，全站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源，描述了所有所有IED的實例配置和通信參數(shù)，的實例配置和通信參數(shù)，IED之間的通信配置之間的通信配置以及信號聯(lián)系信息（比如以及信號聯(lián)系信息（比如GOOSE連線），由系統(tǒng)集成連線），由系