光伏發(fā)電用光數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀

、概述
      隨著我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展及新技術(shù)的應(yīng)用，智能變電站成為未來變電站的發(fā) 展趨勢(shì)，并將成為智能電網(wǎng)中的重要組成部分。智能變電站是建立在 IEC61850 協(xié)議規(guī)范基礎(chǔ)上，由智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建，以實(shí)現(xiàn)變電站 內(nèi)電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。
HDJB-5000 儀器是一款手持式智能變電站光數(shù)字綜合測(cè)試儀，同時(shí)滿足智能變 電站間隔層設(shè)備（微機(jī)保護(hù)、自動(dòng)裝置）、過程層設(shè)備（智能終端、合并單元） 等的報(bào)文分析及保護(hù)功能測(cè)試，完善的功能給您帶來智能變電站高效、測(cè)試新體 驗(yàn)，是日常維護(hù)、檢測(cè)、調(diào)試、監(jiān)控與分析設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的必要工具。
   1.2、裝置特點(diǎn)
      1. 業(yè)內(nèi)全新、高效、便捷的測(cè)試手段
替換復(fù)雜選擇輸出 SMV、GOOSE 控制塊的流程，通過選擇目標(biāo)測(cè)試設(shè)備，儀 器直接輸出目標(biāo)測(cè)試設(shè)備所需要的全部數(shù)據(jù)報(bào)文（IEC61850 SMV GOOSE）
      2. 接口豐富規(guī)約齊備
        產(chǎn)品具備 3 組 ST 光纖接口，3 種 LC 光纖接口，具備*擴(kuò)展性。測(cè)試時(shí)IEC61850 9-2、9-1、9-2LE 由同一個(gè)光纖通道輸入，自適應(yīng)數(shù)據(jù)幀格式；
      3. 高精度、實(shí)時(shí)監(jiān)控一次值與二次值 
        本系統(tǒng)采用高精度算法，實(shí)時(shí)監(jiān)控、還原一次值與二次值
      4. 功能完善，集中智能設(shè)備的全面以及兼容性測(cè)試、性能 
        產(chǎn)品功能模塊參考智能變電站測(cè)試方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，高覆蓋智能變電站運(yùn)維、檢修、調(diào)試、監(jiān)控等多方面使用場(chǎng)景
      5. 穩(wěn)定性好
        產(chǎn)品可以*穩(wěn)定運(yùn)行，經(jīng)過 30*24 小時(shí)不間斷運(yùn)行測(cè)試，硬件設(shè)計(jì)充分考 慮到各種運(yùn)行條件，同時(shí)考慮到各種實(shí)驗(yàn)異常情況并進(jìn)行信息提示
      6. 功能完備 SCD 解析軟件
        SCD 解析軟件高速度解析 SCD 文件，并展示智能設(shè)備發(fā)布、訂閱塊信息，同 時(shí)具備 FTP 傳輸、SCD 檢測(cè)功能
      7. 長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航能力
        儀器具備穩(wěn)定長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航能力，正常充滿點(diǎn)后，使用時(shí)間在 10 小時(shí)，滿足 長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試需要。
      1.3、裝置特征
        1.兼容多廠家的 IED 文件，支持 SCD 文件解析和檢測(cè)，并分析數(shù)據(jù)發(fā)布、訂閱 信息，簡(jiǎn)化測(cè)試過程
        2.支持 IEC61850-9-1/2、IEC60044-7/8(FT3 和 FT3 擴(kuò)展) 、GOOSE、IRIG-B、 IEEE1588 等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約，可接入智能變電站過程層、間隔層之間任意網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、 設(shè)備收發(fā)報(bào)文
        3.數(shù)量多的對(duì)外接口,3 對(duì) ST 接口（SFP）,3 個(gè) LC 接口，1 個(gè)電網(wǎng)口，同時(shí) 具備 wifi 模塊用以滿足用戶和保護(hù)邏輯驗(yàn)證的多種需求
        4.支持 SMV、GOOSE、IRIG-B、IEEE1588 報(bào)文監(jiān)測(cè)，可對(duì)報(bào)文進(jìn)行異常統(tǒng)計(jì)。 具備遙信、遙測(cè)量監(jiān)測(cè)功能，遙測(cè)量采用表格、序量等方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)
        5.具備 GPS 校時(shí)信號(hào)輸出功能（IRIG-B）,以進(jìn)行設(shè)備校時(shí)測(cè)試
        6.支持 IEC60044-7/8(FT3)采樣值報(bào)文收發(fā)功能，可選 2.5Mbps、5Mbps、10Mbps傳輸波特率
        7.支持多種 SMV 報(bào)文采樣率設(shè)置，支持 GOOSE 心跳報(bào)文與變位報(bào)文間隔時(shí)間設(shè) 置
        8.支持 IRIG-B 以及 IEEE 1588 對(duì)時(shí)方式，提供時(shí)間同步以及查看時(shí)鐘源時(shí)間 功能
        9.支持測(cè)試光數(shù)字電壓、電流互感器、變壓器的極性測(cè)試
       10.大屏幕圖形彩色液晶顯示、直觀友好的界面菜單，模塊化的操作屬性配置， 信息詳細(xì)直觀、按鍵操作方便易用
      1.4、裝置技術(shù)參數(shù)
        在額定 50Hz 的情況下，采樣值 SV 電壓測(cè)量精度優(yōu)于 0.001%，相位精度優(yōu)于0.001°;
        采樣值 SV 電流精度優(yōu)于 0.001%，相位精度優(yōu)于 0.001° 
        接收 GOOSE 事件分辨率≤100us
        畫面響應(yīng)時(shí)間<100ms 
        遙測(cè)響應(yīng)相應(yīng)時(shí)間<100ms 
        遙信變位響應(yīng)時(shí)間<100ms 
        頻率精度≤0.02Hz 
        實(shí)時(shí)監(jiān)控刷新時(shí)間≤20ms
        智能設(shè)備平均*時(shí)間（MTBF）≥100000 小時(shí) 
        系統(tǒng)平均*時(shí)間（MTBF）≥50000 小時(shí) 
        光口數(shù)量：3 對(duì) LC 光口，3 組 ST 光口 
        光口參數(shù)值：LC 光口 1310nm ，ST 光口 850nm 
        裝置功耗：7.5w
        裝置電源：8000Ma.H*3.7V*3
      1.5、裝置執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
        DL/T 860 系列標(biāo)準(zhǔn)《變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)》（即 IEC61850 系列標(biāo)準(zhǔn)）
        DL/T 624-1997《繼電保護(hù)微機(jī)型實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)條件》
        GB/T20840.8-2007《互感器 第八部分：電子式電流互感器》
        IEC62195《電力系統(tǒng)控制與相關(guān)通信 電力市場(chǎng)的通信》
        IEC62210《數(shù)據(jù)與通信安全》
      1.6、裝置工作環(huán)境
        1、運(yùn)行溫度：戶內(nèi)安裝 ，環(huán)境溫度－25℃～＋70℃；
        2、環(huán)境濕度：空氣相對(duì)濕度不大于 100％（熱帶雨林高濕熱鹽霧氣候，非凝露）；
        3、高度：海撥高度不大于 4000 米；
        4、大氣壓力：86～108kPa；
        5、溫差：日氣溫大變化 40℃；
        6、抗震能力：水平加速度不大于 0.4g，垂直加速度不大于 0.2g；
      1.7、電磁兼容性
        本儀器會(huì)運(yùn)行于各種電壓等級(jí)變電站中，由于其電磁環(huán)境非常惡劣，故設(shè)備 要具備較強(qiáng)的可靠性及電磁兼容性，下面是對(duì)系統(tǒng)電磁兼容性的要求：
    1.IEC255-21-1    《3 級(jí)高頻干擾試驗(yàn)：2.5KV（1MHz/400KHz）》
    2.IEC255-21-4    《快速瞬變干擾試驗(yàn)》
    3.IEC61000-4-2    《靜電放電抗干擾度試驗(yàn)：3 級(jí)》
    4.IEC61000-4-3    《輻射電磁場(chǎng)抗干擾度試驗(yàn)：3 級(jí)》
    5.IEC61000-4-4    《快速瞬變電脈沖群抗干擾度試驗(yàn)：4 級(jí)》
    6.IEC61000-4-5    《沖擊（浪涌）抗干擾度試驗(yàn)》
    7.IEC61000-4-6    《電磁場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)擾抗擾度試驗(yàn)》
    8.IEC61000-4-8    《工頻磁場(chǎng)的抗擾度試驗(yàn)》
      1.8、裝置硬件接口
         完善的對(duì)外接口：
            業(yè)內(nèi)多的對(duì)外接口，不僅滿足對(duì)保護(hù)邏輯驗(yàn)證的需要，同時(shí)兼顧功能擴(kuò)展 性和穩(wěn)定性。用以保證后續(xù)功能的升級(jí)和滿足用戶的多種需求。

        接口說明

光口：    3 組 ST 光網(wǎng)口，光波長(zhǎng) 1310nm
光串口：1 個(gè) FT3 接收口，1 個(gè) FT3 發(fā)送口（復(fù)用 B 碼發(fā)送口）、1 個(gè) B 碼接收口， 接口類型 LC，多模光纖（支持 2.5M、5M、10M 波特率，光波長(zhǎng) 850nm。
電網(wǎng)口：1 路百兆以太網(wǎng)接口，可用于和上位機(jī)通信，F(xiàn)TP 傳輸?shù)?br />SD 卡接口：1 路外置 SD 卡

進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控的系統(tǒng)，它利用了站內(nèi)的電話通道，可以實(shí)現(xiàn)：直流設(shè)備遠(yuǎn)方監(jiān)控、直流設(shè)備運(yùn)行歷史查詢和設(shè)備運(yùn)行異常的情況上報(bào)等功能。

電力系統(tǒng)中的直流電源部分由蓄電池組、充電設(shè)備、直流屏等設(shè)備組成。它的作用是：正常時(shí)為變電站內(nèi)的斷路器提供合閘直流電源;故障時(shí)，當(dāng)廠、站用電中斷的情況下為繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置、斷路器跳閘與合閘、載波通信、發(fā)電廠直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的廠用機(jī)械提供工作直流電源。它的正常與否直接影響電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

過去，電力系統(tǒng)的各個(gè)變電站都有人值守，可以對(duì)直流設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行定期檢查，因而可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理其出現(xiàn)的異常現(xiàn)象，保證變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前，電力系統(tǒng)推廣無人值班變電站，雖然調(diào)度中心可以通過遠(yuǎn)動(dòng)通道獲取變電站運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)信息，但是對(duì)于直流部分只能得到少量的重要信息(包括：遙信量——充電機(jī)交流電源故障，充電機(jī)故障，直流絕緣接地，直流電源電壓異常;遙測(cè)量——控母電壓)。它不能反映直流系統(tǒng)運(yùn)行的詳細(xì)信息，特別是它不能發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)剛剛開始出現(xiàn)異常運(yùn)行的情況，直到*的異常運(yùn)行發(fā)展為故障時(shí)才上發(fā)調(diào)度，此時(shí)，事故已經(jīng)擴(kuò)大。如果能在異?，F(xiàn)象剛出現(xiàn)時(shí)就及時(shí)發(fā)現(xiàn)并及時(shí)處理，就可以避免異常情況擴(kuò)大。所以需要設(shè)備維護(hù)人員對(duì)其進(jìn)行定期檢查。此外，對(duì)直流設(shè)備運(yùn)行的控制也是由維護(hù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作的。變電站多，人員少，顯然無法保證按期按量完成。在這種情況下，直流監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。它的主要作用就是把各變電站的直流設(shè)備信息上送到監(jiān)控中心，供其查詢，同時(shí)監(jiān)控中心也可以向各站發(fā)送控制命令。這樣，維護(hù)人員不但可以在監(jiān)控中心對(duì)直流設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控，還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的不正常狀態(tài)，及時(shí)處理，而不等其發(fā)展演變成事故。所以，直流監(jiān)控系統(tǒng)的建立，可以節(jié)省人力物力，提高工作效率。

1通道選擇目前，變電站上送調(diào)度中心的各種信息，如遙測(cè)、遙信、遙控、主要設(shè)備狀態(tài)和報(bào)警信息等，都是通過遠(yuǎn)動(dòng)通道傳輸?shù)?，這些信息對(duì)實(shí)時(shí)性的要求很高，不希望其它信息占用而使通道擁擠，影響調(diào)度的正常工作。所以直流設(shè)備的運(yùn)行信息必須從另一個(gè)通道進(jìn)行遠(yuǎn)方傳送。目前，變電站中除遠(yuǎn)動(dòng)通道之外，還有一個(gè)電話通道，這個(gè)通道一般是作為工作人員現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)使用，以及其它輔助系統(tǒng)如安全報(bào)警系統(tǒng)必要時(shí)使用。通常此通道是處于閑置狀態(tài)，但又是必設(shè)的，所以可以用它作為直流監(jiān)控系統(tǒng)的信息通道。

直流監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息量少，發(fā)送時(shí)占用通道時(shí)間短。這樣，可以在工作時(shí)撥通，占用通道，結(jié)束后掛掉，和其它系統(tǒng)分時(shí)地使用通道，從而保證各個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

系統(tǒng)構(gòu)成監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)通過 modem 連入電話網(wǎng)。而監(jiān)控器也通過 modem 與電話網(wǎng)相連。雙方 modem 都可以呼叫對(duì)方，通過雙方 modem 和電話網(wǎng)建立通信鏈路，互傳信息。這樣，監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)可以通過這個(gè)通信鏈路，采取各站監(jiān)控器的信息，發(fā)送控制命令，各站監(jiān)控器也可把每日定時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和異常情況信息上報(bào)中心。系統(tǒng)包括3部分：監(jiān)控器是前置機(jī)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)設(shè)備數(shù)據(jù)的采集、運(yùn)行狀態(tài)的控制和信息的上送;監(jiān)控中心是后臺(tái)機(jī)系統(tǒng)，是基于 PC 機(jī)上運(yùn)行的，它負(fù)責(zé)對(duì)所有變電站的監(jiān)控器發(fā)送命令，接收其運(yùn)行數(shù)據(jù)以及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析;兩者之間的數(shù)據(jù)通信依靠 modem 和電話網(wǎng)建立。監(jiān)控中心和監(jiān)控器是一對(duì)多系統(tǒng)。光伏發(fā)電用光數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀智能變

3監(jiān)控器設(shè)計(jì).1監(jiān)控器原理監(jiān)控器是安裝在各變電站的一套系統(tǒng)，它采集各直流設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，對(duì)其進(jìn)行控制，把各數(shù)據(jù)信息上送監(jiān)控中心和其它監(jiān)控單元。監(jiān)控器用工控機(jī)設(shè)計(jì)，其 I/O 端口作輸入和輸出使用，它可直接從直流設(shè)備上采得測(cè)量量、狀態(tài)量以及蓄電池絕緣狀態(tài)等信息，也可以對(duì)直流設(shè)備進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，如充電機(jī)的開關(guān)機(jī)動(dòng)作、均充浮充改變、均浮充電壓的改變以及饋線的合斷等。另一方面，微機(jī)控制器通過 RS232 或 modem 方式把四遙信號(hào)上送到 RTU 或調(diào)度中心，把所有直流設(shè)備的運(yùn)光伏發(fā)電用光數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀智能變行信息通過 modem 經(jīng)電話網(wǎng)送到設(shè)備維護(hù)人員所在的監(jiān)控中心。3.2監(jiān)控器軟件設(shè)計(jì)監(jiān)控器軟件由4個(gè)模塊組成：通信模塊，數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，I/O