智能變電站中選相合閘控制器測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能變電站中選相合閘控制器測試系統(tǒng)，包括模擬量輸出單元，合并單元，被測設備和錄波器，模擬量輸出單元用于提供模擬量輸出；合并單元用于采集模擬量信息，并將采集的模擬量信息發(fā)給被測設備；被測設備包含選相合閘控制器和出口繼電器，用來選相合閘控制，根據接收到的合并單元發(fā)送的數據驅動出口繼電器觸點閉合；錄波器能夠對模擬量和數字量錄波并存儲。本實用新型的測試系統(tǒng)通過查看對比錄波器所錄的波形既能找出出口繼電器觸點閉合時間和三相正弦波信號過零點時間，計算出口繼電器觸點閉合時間和三相正弦波信號過零點時間的差值，得出選相合閘的精度，又能校正該選相合閘控制器測試系統(tǒng)的誤差。
【專利說明】智能變電站中選相合閘控制器測試系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電力系統(tǒng)變電站自動化【技術領域】，具體涉及一種智能變電站中選相合閘控制器測試系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]開關設備分合閘操作時，系統(tǒng)電壓和電流的初相角通常都是隨機的，尤其在關合空載變壓器、電容器組、并聯(lián)電抗器和空載線路時，常常產生幅值很高的涌流和過電壓，不僅對開關設備本身產生危害，還會引起繼電保護裝置誤動，影響繼電保護的動作行為以及斷路器的電氣壽命等，甚至危及電力系統(tǒng)正常運行。
[0003]國外在20世紀90年代即提出選相合閘的方法。隨著開關制造技術提高，開關設備合閘時間離散性減小，我國在500KV換流站也使用了選相合閘技術，其目的是解決換流站500KV交流濾波器、無功補償電器中電容元件故障偏高的問題。選相合閘技術能夠大大降低開關設備在合閘操作過程中的過電流和過電壓，從而提高了電力設備的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0004]選相合閘控制器用做開關設備的合閘相位控制，還是一種智能型開關分、合閘控制技術。對線路斷路器，選擇恰當的斷路器合閘相位，可以降低空載長線路充電引起的合閘暫態(tài)過電壓；對控制無功補償電容器、濾波器投切的斷路器，控制斷路器合閘相位可以減小合閘對電力電容器造成的涌流沖擊，從而減小乃至消除相關的電磁沖擊效應。
[0005]目前還沒有可以對選相合閘控制器性能進行測試的儀器。由于斷路器合閘后時間可能受環(huán)境、操作電壓大小、出口繼電器的離散型等原因的影響，選相合閘控制器需要對這些影響進行補償，為檢查選相合閘控制器是否具備需要的出口繼電器離散性補償、電壓補償功能，需要專門的測試系統(tǒng)或設備對其進行測試。此外，也需要能檢測測試選相合閘控制器系統(tǒng)或設備的儀器，以便檢測測試產品是否達到所要求的技術功能和性能。
[0006]目前未見能用作選相合閘控制器性能測試的專用測試系統(tǒng)或儀器，也未見對測試選相合閘控制器性能的測試系統(tǒng)或設備進行檢測的系統(tǒng)或設備。
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的是提供一種智能變電站中選相合閘控制器測試系統(tǒng)，以測試選相合閘控制器的合閘精度和離散度，并顯示測試結果信息。
[0008]為了實現以上目的，本實用新型所采用的技術方案是:一種智能變電站中選相合閘控制器測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0009]模擬量輸出單元，用于提供模擬量輸出；
[0010]合并單元，用于采集模擬量信息，并將采集的模擬量信息轉換成數字量信息發(fā)給被測設備；
[0011]被測設備，包含選相合閘控制器和出口繼電器，用來選相合閘控制，根據接收到的合并單元發(fā)送的數據驅動出口繼電器觸點閉合；
[0012]錄波器，能夠對模擬量和數字量錄波并存儲。
[0013]所述合并單元具有U1、U2兩組輸入通道和一個SV輸出接口，Ul和U2通道均包括對應于三相電壓輸入的3個子通道，并均分別對應連接模擬量輸出單元的三相輸出電壓；所述U2通道與模擬量輸出單元的連接線上串有被測設備的出口繼電器。
[0014]所述錄波器至少包括3個輸入通道CHL1、CHL2和CHL3，每個輸入通道均具有三個子通道，CHLl的三個子通道分別對應連接模擬量輸出單元的三相輸出電壓；CHL2的三個子通道分別對應連接合并單元的U2通道的3個子通道；CHL3連接合并單元的SV輸出接口。
[0015]所述模擬量輸出單元為合并單元的Ul通道、U2通道和示波器的CHLl通道提供同一個模擬量輸入源。
[0016]所述模擬量輸出單兀輸出頻率為50Hz的三相正弦波電壓，每相電壓之間相差120。。
[0017]合并單元的兩組輸入通道采集模擬量信息并轉換成數字量后，按照IEC61850-9標準，將多路采樣數據合并并打包成SV以太網數據發(fā)送給被測設備。
[0018]所述被測設備的出口繼電器為常開觸點。
[0019]本實用新型的智能變電站中選相合閘控制器測試系統(tǒng)用于對智能變電站中選相合閘控制器進行測試，并顯示測試結果信息，通過查看對比錄波器所錄的波形，既能找出出口繼電器觸點閉合時間和三相正弦波信號過零點時間，計算出口繼電器觸點閉合時間和三相正弦波信號過零點時間的差值，得出選相合閘的精度，又能校正該選相合閘控制器測試系統(tǒng)的誤差，彌補現有技術的缺陷。該測試方法能夠，使合閘時間更加精確。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型測試系統(tǒng)原理圖；
[0021]圖2是本實用新型的錄波器4 CHL3錄波結果顯示圖；
[0022]圖3是本實用新型的錄波器4 CHLl錄波結果顯示圖；
[0023]圖4是本實用新型的錄波器4 CHL2錄波結果顯示圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖及具體的實施例對本實用新型進行進一步介紹。
[0025]如圖1所示為本實用新型智能變電站中選相合閘控制器測試系統(tǒng)實施例的原理圖，由圖可知，該系統(tǒng)包括:模擬量輸出單元，合并單元，被測設備和錄波器等，其中，模擬量輸出單元，用于提供模擬量輸出，包括交流量和直流量；合并單元，用于采集模擬量信息，并將采集的模擬量信息轉換成數字量信息發(fā)給被測設備；被測設備，包含選相合閘控制器和出口繼電器，用來選相合閘控制，接收合并單元發(fā)送的數據、收發(fā)GOOSE命令，通過對接收的數據進行分析處理，計算出合適的合閘相位，并在特定的時間內發(fā)送，驅動出口繼電器觸點閉合；錄波器，能夠對模擬量和數字量錄波并存儲，具有用戶界面顯示功能。其中，模擬量輸出單元連接錄波器的CHLl通道和合并單元的U1、U2通道；合并單元的SV輸出接口連接到被測設備的SV接收口和錄波器的CHL3通道；被測設備的出口繼電器觸點串聯(lián)在合并單元U2通道與模擬量輸出單元的連線上。
[0026]如圖1所示，本實施例的合并單元具有Ul、U2兩組輸入通道和一個SV輸出接口，Ul通道包括三個子通道，即U1A、U1B、UlC三相電壓輸入通道，分別對應連接模擬量輸出單元的A相輸出電壓UA、B相輸出電壓UB和C相輸出電壓UC ；U2通道包括U2A、U2B、U2C三相電壓輸入通道，分別對應連接模擬量輸出單兀的A相輸出電壓UA、B相輸出電壓UB和C相輸出電壓UC0
[0027]合并單元的兩組輸入通道采集模擬量信息并轉換成數字量后，按照IEC61850-9標準，將多路采樣數據合并并打包成SV以太網數據發(fā)送給被測設備。
[0028]另外，合并單元的U2通道與模擬量輸出單元的連接線上串有被測設備的出口繼電器，被測設備的出口繼電器為常開觸點，三相分別對應A相出口繼電器、B相出口繼電器和C相出口繼電器，A相出口繼電器串聯(lián)在合并單元U2A通道與模擬量輸出單元A相電壓的連接線上、B相出口繼電器串聯(lián)在合并單元U2B通道與模擬量輸出單元B相電壓的連接線上，C相出口繼電器串聯(lián)在合并單元U2C通道與模擬量輸出單元C相電壓的連接線上。
[0029]錄波器包括3個輸入通道CHLl、CHL2和CHL3，每個輸入通道均具有三個子通道，CHLl的三個子通道CHL1A、CHLlB和CHLlC分別對應連接模擬量輸出單元的三相輸出電壓UA、UB和UC ；CHL2的三個子通道CHL2A、CHL2B和CHL2C分別對應連接合并單元的U2通道的3個子通道U2A、U2B和U2C ；CHL3連接合并單元的SV輸出接口。也即，錄波器的CHLl和CHL2通道連接模擬量，進行模擬量錄波和存儲；錄波器的CHL3連接數字量通道，進行數字量錄波。
[0030]模擬量輸出單元為合并單元的Ul通道、U2通道和示波器的CHLl通道提供同一個模擬量輸入源；模擬量輸出單兀輸出頻率為50Hz的三相正弦波電壓，每相電壓之間相差120。。
[0031]本實用新型測試方法所利用的測試系統(tǒng)包括模擬量輸出單元，被測設備，合并單元和錄波器，模擬量輸出單元同時連接到錄波器CHLl通道和合并單元U1、U2通道上，被測設備包含選相合閘控制器和出口繼電器，將出口繼電器觸點串聯(lián)在合并單元U2通道與模擬量輸出單元的連線上；合并單元的U2通道與錄波器的CHL2通道連接；合并單元的SV輸出接口同時與被測設備和錄波器的CHL3連接；該測試方法包括如下步驟:
[0032](I)打開模擬量輸出單元輸出三相交流正弦波電壓信號，該輸出電壓為57.74V,頻率為50Hz ;配置合并單元的SV發(fā)送數據，使其與被測設備的SV接收配置保持一致；打開錄波器，設置CHLl和CHL2為模擬量錄波并存儲，設置CHL3為數字量錄波并存儲，點開始鍵，開始錄波；
[0033](2)被測設備接收到選相合閘命令后，驅動出口繼電器觸點閉合，合并單元的U2通道與模擬量輸出單元連接線導通，U2通道開始采集模擬量數據，經合并單元處理并轉換成數字量信息后打包成SV以太網數據，發(fā)送給被測設備，此時的SV數據包括合并單元的Ul通道數據和U2通道數據；
[0034](3)查看錄波器所錄的波形，根據錄波器所錄的波形判斷被測選相合閘控制器選相合閘的精度。
[0035]錄波器CHLl所錄波形是模擬量輸出單元直接輸出的模擬量，相當于合并單元的Ul通道采集的是從錄波器開始錄波后的模擬量輸出單元數據，即A、B、C三相交流電壓，如圖2所示；錄波器CHL2所錄波形是以出口繼電器觸點開始閉合時開始(即合閘時間)的模擬量波形，又稱過零點波形，也相當于U2通道采集的是被測設備的出口繼電器閉合后模擬量輸出單元數據，即A、B、C三相的過零點電壓，如圖3所示；合并單元的CHL3所錄波形是經合并單元處理過的數字化波形，包括Ul和U2通道共6組波形，其中Ul通道的U1A、UlB和UlC是數字化的CHLl波形，U2通道的U2A、U2B和U2C是數字化的CHL2波形，如圖4所示。
[0036]如圖4所示，通過對比查看CHL3通道波形(合并單元的Ul通道和U2通道數據)，可查找出出口繼電器觸點閉合的時間和三相正弦波信號過零點時間，計算出口繼電器觸點閉合時間和三相正弦波信號過零點時間的差值，得出選相合閘的精度。
[0037]通過對比圖2和圖4，即查看對比錄波器CHLl通道波形(模擬量輸出單元直接輸出的模擬量)和CHL3的1、2、3通道波形(模擬量輸出單元直接輸出的模擬量經合并單元數字化的波形)，可驗證合并單元Ul通道采集的數據有無畸變和延時，校正錄波器CHL3通道源電壓數據波形，即模/數轉換誤差，提高測試系統(tǒng)的精度；通過對比圖3和圖4，即查看對比CHL2通道波形(過零點波形)和CHL3的4、5、6通道波形(模擬量輸出單元直接輸出的模擬量經合并單元數字化的波形)，可驗證合并單元U2通道采集的數據有無畸變和延時，校正錄波器CHL3通道的過零點電壓數據波形，即過零點波形數字化誤差，提高測試選相合閘的精度。
[0038]以上實施例僅用于幫助理解本實用新型的核心思想，不能以此限制本實用新型，對于本領域的技術人員，凡是依據本實用新型的思想，對本實用新型進行修改或者等同替換，在【具體實施方式】及范圍上所做的改動，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種智能變電站中選相合閘控制器測試系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括: 模擬量輸出單元，用于提供模擬量輸出； 合并單元，用于采集模擬量信息，并將采集的模擬量信息轉換成數字量信息發(fā)給被測設備； 被測設備，包含選相合閘控制器和出口繼電器，用來選相合閘控制，根據接收到的合并單元發(fā)送的數據驅動出口繼電器觸點閉合； 錄波器，能夠對模擬量和數字量錄波并存儲。
2.根據權利要求1所述的智能變電站中選相合閘控制器測試系統(tǒng)，其特征在于:所述合并單元具有U1、U2兩組輸入通道和一個SV輸出接口，Ul和U2通道均包括對應于三相電壓輸入的3個子通道，并均分別對應連接模擬量輸出單元的三相輸出電壓；所述U2通道與模擬量輸出單元的連接線上串有被測設備的出口繼電器。
3.根據權利要求2所述的智能變電站中選相合閘控制器測試系統(tǒng)，其特征在于:所述錄波器至少包括3個輸入通道CHL1、CHL2和CHL3，每個輸入通道均具有三個子通道，CHLl的三個子通道分別對應連接模擬量輸出單元的三相輸出電壓；CHL2的三個子通道分別對應連接合并單元的U2通道的3個子通道；CHL3連接合并單元的SV輸出接口。
4.根據權利要求3所述的智能變電站中選相合閘控制器測試系統(tǒng)，其特征在于:所述模擬量輸出單元為合并單元的Ul通道、U2通道和示波器的CHLl通道提供同一個模擬量輸入源。
5.根據權利要求4所述的智能變電站中選相合閘控制器測試系統(tǒng)，其特征在于:所述模擬量輸出單兀輸出頻率為50Hz的三相正弦波電壓，每相電壓之間相差120°。
6.根據權利要求1所述的智能變電站中選相合閘控制器測試系統(tǒng)，其特征在于:合并單元的兩組輸入通道采集模擬量信息并轉換成數字量后，按照IEC61850-9標準，將多路采樣數據合并并打包成SV以太網數據發(fā)送給被測設備。
7.根據權利要求2所述的智能變電站中選相合閘控制器測試系統(tǒng)，其特征在于:所述被測設備的出口繼電器為常開觸點。
【文檔編號】G05B23/02GK204229223SQ201420625365
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權日:2014年10月24日
【發(fā)明者】李剛, 楊超, 周水斌, 閆志輝, 朱小鍇, 鄭拓夫, 唐宇, 張項安, 馬儀成 申請人:許繼電氣股份有限公司, 許昌許繼軟件技術有限公司