HYJB-6601S光數(shù)字繼電保護(hù)測試儀

一、概述

隨著變電站通信網(wǎng)絡(luò)和標(biāo)準(zhǔn)IEC61850 的制定和頒布，變電站的數(shù)字化使得數(shù)字化的保護(hù)及智能設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的模擬量輸出的繼電保護(hù)測試儀已不能滿足其測試需求。2009年以十多年來在全國數(shù)百家用戶中取得的繼電保護(hù)測試系統(tǒng)生產(chǎn)研制的豐富經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，本公司先后自主研發(fā)并推出了HDF-1A和HDF-2A二代光數(shù)字繼電保護(hù)測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了IEC61850-9-1、IEC61850-9-2、IEC60044-7/8 FT3標(biāo)準(zhǔn)格式電壓、電流量的光數(shù)字輸出和小信號模擬量輸出，以及GOOSE報文的發(fā)布和訂閱功能，基本滿足了數(shù)字化保護(hù)和儀器儀表的測試需要。

為了推動我國智能電網(wǎng)和智能化變電站的推廣應(yīng)用，國家電網(wǎng)公司加快了智能電網(wǎng)的技術(shù)進(jìn)步和標(biāo)準(zhǔn)化步伐，先后發(fā)布了《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》(Q/GDW-383-2009)、《智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范》(Q/GDW441-2010)、《IEC-61850工程繼電保護(hù)應(yīng)用模型》(Q/GDW-396-2009)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，提出了“直采直跳”、“保護(hù)就地化”、“雙AD采樣”” 、“不依賴外部時鐘同步采樣”等新的標(biāo)準(zhǔn)要求， 而“傳統(tǒng)PT/CT+合并單元” 的采樣模式又在廣泛采用，數(shù)字化的保護(hù)和智能設(shè)備的測試儀器相應(yīng)的也必須滿足一系列應(yīng)因而生的新需求，內(nèi)置GPS同步時鐘和嵌入式工控機(jī)且可外接功放的HYJB-6601S光數(shù)字繼電保護(hù)測試儀就是為了滿足這些新需求而精心研制的第三代全新系統(tǒng)，業(yè)已經(jīng)相關(guān)部門檢測通過，并在國內(nèi)數(shù)十個單位應(yīng)用并獲得好評。

二、用途及其適用范圍

傳統(tǒng)繼電保護(hù)、儀器儀表等二次設(shè)備的模擬量輸入信號是經(jīng)電纜傳輸?shù)亩坞妷骸㈦娏鞯哪M量，開入、開出采用硬接點(diǎn)連接。數(shù)字繼電保護(hù)、儀器儀表等二次設(shè)備的模擬量輸入信號是經(jīng)光纜傳輸?shù)幕贗EC 61850通訊協(xié)議的電壓、電流的數(shù)字量，開入、開出采用經(jīng)光纜傳輸?shù)幕贗EC 61850通訊協(xié)議的數(shù)字信號。

IEC61850標(biāo)準(zhǔn)定義了采樣值傳輸（Sampling Measured Value，簡稱SMV）和通用面向?qū)ο蟮淖冸娬臼录℅eneric Object Oriented Substation Events，簡稱GOOSE）兩種抽象模型：

1、SMV模型應(yīng)用于采樣值傳輸及相關(guān)服務(wù)，目前通常有IEC61850-9-1、IEC61850-9-2及IEC60044-7/8（即FT3）三種格式。

2、GOOSE模型提供了變電站事件（如命令、告警等）快速傳輸機(jī)制，用于跳閘和故障錄波啟動等報文的傳輸。GOOSE 采用組播方式傳送數(shù)據(jù),以太網(wǎng)傳輸方式有點(diǎn)對點(diǎn)、廣播和組播，GOOSE 采用連續(xù)多次傳送的方式實(shí)現(xiàn)可靠傳輸。GOOSE 網(wǎng)絡(luò)可交換以下實(shí)時數(shù)據(jù)：

a. 保護(hù)裝置的跳、合閘命令

b. 測控裝置的遙控命令

c. 保護(hù)裝置間信息（啟動失靈、閉鎖重合閘、遠(yuǎn)跳等）

d. 一次設(shè)備的遙信信號（開關(guān)刀閘位置、壓力等）

e. 間隔層的聯(lián)鎖信息

   HYSJ-6601S光數(shù)字繼電保護(hù)測試系統(tǒng)可對基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化裝置和儀表進(jìn)行測試和試驗(yàn)。系統(tǒng)內(nèi)置嵌入式工控機(jī)，不用外接電腦即可獨(dú)立操作以模擬合并單元，將電壓、電流量按照IEC61850-9-1、IEC61850-9-2及FT3幀格式打包實(shí)時發(fā)送采樣值給被測設(shè)備，輔以發(fā)送必要的GOOSE報文或輸出必要的開關(guān)量硬接點(diǎn)信號，而被測設(shè)備的動作信號則通過測試儀的硬開關(guān)量輸入接點(diǎn)或者以GOOSE報文發(fā)回給測試儀，測試儀根據(jù)試驗(yàn)邏輯過程實(shí)時對輸出量進(jìn)行調(diào)整，完成數(shù)字化裝置和儀表的閉環(huán)測試。

為滿足保護(hù)“直采直跳”、“保護(hù)就地化”、“雙采樣”” 、“不依賴外部時鐘同步采樣”等新的標(biāo)準(zhǔn)要求，HDF-2P光數(shù)字繼電保護(hù)測試系統(tǒng)提供了多達(dá)6對光纖網(wǎng)絡(luò)接口和6個光纖串行接口，每對光網(wǎng)口可配置多達(dá)10組IEC61850-9-1/2 SMV、GOOSE混合收發(fā)，每個光串口可配置1組FT3 SMV收發(fā)，每組IEC61850-9-1 SMV可配置多達(dá)32個SMV數(shù)據(jù)通道，每組IEC61850-9-2 SMV可配置多達(dá)64個SMV數(shù)據(jù)通道，每組GOOSE可配置多達(dá)256個數(shù)據(jù)通道，每組FT3可支持國網(wǎng)的擴(kuò)展幀即22個SMV數(shù)據(jù)通道。另外還具有2組共12路模擬小信號輸出、8通道開入量、4通道開出量，內(nèi)置GPS同步時鐘以及IRIG-B或IEEE1588精確時間同步接口。主要適用于數(shù)字化變電站各種數(shù)字化保護(hù)、自動裝置和儀器儀表的參數(shù)整定和測試，智能化程度高，測試準(zhǔn)確。能模擬2組共12路電流、電壓的調(diào)幅、移相、分相獨(dú)立變頻、多態(tài)故障模擬、疊加諧波，具有失真告警、錄波數(shù)據(jù)回放輸出等功能，是確保數(shù)字化變電站及線路安全運(yùn)行的重要測試儀器。

 HYSJ-6601S光數(shù)字繼電保護(hù)測試系統(tǒng)可測試的保護(hù)，輸入的電壓、電流可以是模擬小信號，也可以是純數(shù)字量（IEC61850-9-1/2、FT3），還可以是它們的混合方式；而跳、合閘等狀態(tài)量采用GOOSE傳遞、開入開出硬接點(diǎn)連接或混合方式。系統(tǒng)還可以選配功放接口模塊外接本公司的數(shù)字仿真功率放大器輸出二次模擬量，既能滿足“傳統(tǒng)PT/CT+合并單元”采樣模式數(shù)字化保護(hù)、自動裝置和儀器儀表的參數(shù)整定和測試，又能用于傳統(tǒng)模擬保護(hù)及自動裝置的參數(shù)整定和測試。

三、技術(shù)參數(shù)及性能指標(biāo)

3.1采樣值報文收發(fā)

多可收發(fā)6×4 組IEC 61850-9-1、IEC 61850-9-2/LE SMV采樣值報文，每組SMV報文端口及通道屬性可配置；

多可收發(fā)6 組IEC60044-7/8（即FT3）采樣值報文，端口、傳輸速率等通信參數(shù)可配置；

每組IEC61850-9-1 SMV可支持標(biāo)準(zhǔn)的12個SMV數(shù)據(jù)通道或擴(kuò)展的可配置多達(dá)32個SMV數(shù)據(jù)通道；

每組IEC61850-9-2 SMV可配置多達(dá)64個SMV數(shù)據(jù)通道；

每組FT3可支持標(biāo)準(zhǔn)幀即12個SMV數(shù)據(jù)通道或國網(wǎng)的擴(kuò)展幀即22個SMV數(shù)據(jù)通道；

采樣率和ASDU數(shù)可設(shè)置，每幀1-8個ASDU數(shù)， 大采樣率每周256 點(diǎn)即12800Hz；

數(shù)據(jù)幀發(fā)送間隔穩(wěn)定均勻，離散度偏差≤±1μS可達(dá)100%。

SMV各通道輸出同步性≤100μS；

多可映射到2組共12路電流、電壓量；

3.2 GOOSE 報文接收

大支持接收6×2組GOOSE 報文；

每組GOOSE 報文 大支持256 個GOOSE 數(shù)據(jù)；

每組GOOSE 報文的GOOSE 數(shù)據(jù)格式可設(shè)置，支持全部TDL；

每組GOOSE 報文接收端口及通道屬性可配置；

多可映射到8路開入量信息；

3.3 GOOSE 報文發(fā)送

大支持發(fā)送6×4組GOOSE 報文；

每組GOOSE 報文 大支持256 個GOOSE 數(shù)據(jù)；

每組GOOSE 報文的GOOSE 數(shù)據(jù)格式可設(shè)置，支持全部TDL；

每組GOOSE 報文發(fā)送端口和發(fā)送間隔等通道屬性可配置；

多可映射到4路開出量信息；

3.4模擬小信號輸出

12路模擬小信號輸出:

a. 幅值

輸出范圍               AC: 0～7Vrms（有效值）

   DC: 0～7V

Max.輸出電流           10mA

準(zhǔn)確度                 ＜1%（0.01～0.07 Vrms）

                       ＜0.2%（0.07～7 Vrms）

分辨率                 250µV

失真度                 ＜0.1%

b. 頻率

正弦信號               DC～1000Hz

準(zhǔn)確度                 0.002%（工頻下誤差1mHz）

分辨率                 0.001Hz

c. 相位

相角范圍               0到359.999°

準(zhǔn)確度                 <0.1°（50/60Hz）

分辨率                ±0.01°

各路輸出均可通道映射配置；

多可映射到2組共12路電流、電壓量；

3.5二次模擬量輸出

通過選配的功放接口模塊可外接本公司的數(shù)字仿真功率放大器輸出二次模擬量， 多可輸出2組電流、電壓各6路，具體參數(shù)指標(biāo)參見相應(yīng)功率放大器相關(guān)文檔。

3.6精確同步時間輸入

可選配內(nèi)置GPS同步時鐘；

IRIG-B碼精確同步時間輸入；

IEEE1588精確同步時間輸入；

具有時鐘信號中斷時的精確守時功能；

時間精確度：誤差≤2μS。

3.7精確同步時間輸出

IRIG-B碼精確同步時間輸出；

秒脈沖精確同步時間輸出；

時間精確度：誤差≤2μS；

3.8開入量與時間計(jì)量要求

8對獨(dú)立無極性輸入，空接點(diǎn)或0-250V電位；

計(jì)時器范圍1mS-9999.999S；

分辨率：1mS。

3.9開出量

4組可編程輔助空接點(diǎn)輸出；

接點(diǎn)容量：0-250V，0.5A。

3.10信號接口

100M以太網(wǎng)ST頭62.5/125μm多模光纖接口6對，1300nm波長，傳輸距離>1km，用于IEC61850-9-1/2采樣值報文和GOOSE報文收發(fā)，還兼用于IEEE1588精確同步時鐘信號輸入；

10Mbps串行ST頭62.5/125μm多模光纖接口9個，850nm波長，傳輸距離>1km，其中FT3采樣值報文接收1個、FT3采樣值報文發(fā)送5個、IRIG-B碼精確同步時間輸入1個、IRIG-B碼精確同步時間輸出1個、秒脈沖精確同步時間輸出1個；

10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)RJ45接口 1個，用于外接PC電腦；

RS232 DB9接口1個，用于開發(fā)調(diào)試；

可選配GPS的衛(wèi)星信號天線接口；

可選配功放接口模塊，包括功放信號DB9接口1個和DB25接口2個；

IRIG-B碼精確同步時間TTL電平輸入端子1對；

可選配GPS的IRIG-B碼精確同步時間TTL電平輸出端子1對；

秒脈沖精確同步時間TTL電平輸出端子1對；

開關(guān)量輸入端子8對；

開關(guān)量輸出端子4對；

模擬小信號輸出端子12對。

3.11 操作界面

內(nèi)置高可靠性嵌入式工業(yè)控制電腦；

高安全可靠性MS WindowsCE 6.0嵌入式工業(yè)操作系統(tǒng)；

Windows操作界面的測試軟件；

10.4英寸大屏幕800×600高亮真彩LED工業(yè)用液晶屏；

筆記本電腦觸控板；

精心設(shè)計(jì)的專有設(shè)計(jì)觸摸鍵盤；

USB接口2個，可外接鍵盤、鼠標(biāo)、U盤等USB設(shè)備。

3.12 輸入電源

輸入電壓范圍：165VAC~265VAC  200VDC~360VDC；

標(biāo)準(zhǔn)輸入電壓：220VAC 50HZ

電流：0.5A（Max）。

3.13 箱體尺寸與重量

全鋁合金擠壓型材標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱280×363.5×175mm（W×H×D）；

重量：約9kg 。