水電站用光數(shù)字繼電保護測試儀

1、概述
      隨著我國電力行業(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，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)字綜合測試儀，同時滿足智能變 電站間隔層設(shè)備（微機保護、自動裝置）、過程層設(shè)備（智能終端、合并單元） 等的報文分析及保護功能測試，完善的功能給您帶來智能變電站高效、測試新體 驗，是日常維護、檢測、調(diào)試、監(jiān)控與分析設(shè)備運行狀態(tài)的必要工具。
   1.2、裝置特點
      1. 業(yè)內(nèi)全新、高效、便捷的測試手段
替換復(fù)雜選擇輸出 SMV、GOOSE 控制塊的流程，通過選擇目標測試設(shè)備，儀 器直接輸出目標測試設(shè)備所需要的全部數(shù)據(jù)報文（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*擴展性。測試時IEC61850 9-2、9-1、9-2LE 由同一個光纖通道輸入，自適應(yīng)數(shù)據(jù)幀格式；
      3. 高精度、實時監(jiān)控一次值與二次值 
        本系統(tǒng)采用高精度算法，實時監(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試、性能 
        產(chǎn)品功能模塊參考智能變電站測試方案進行設(shè)計，高覆蓋智能變電站運維、檢修、調(diào)試、監(jiān)控等多方面使用場景
      5. 穩(wěn)定性好
        產(chǎn)品可以*穩(wěn)定運行，經(jīng)過 30*24 小時不間斷運行測試，硬件設(shè)計充分考 慮到各種運行條件，同時考慮到各種實驗異常情況并進行信息提示
      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 時具備 FTP 傳輸、SCD 檢測功能
      7. 長時間續(xù)航能力
        儀器具備穩(wěn)定長時間續(xù)航能力，正常充滿點后，使用時間在 10 小時，滿足 長時間測試需要。
      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，并分析數(shù)據(jù)發(fā)布、訂閱 信息，簡化測試過程
        2.支持 IEC61850-9-1/2、IEC60044-7/8(FT3 和 FT3 擴展) 、GOOSE、IRIG-B、 IEEE1588 等標準規(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、 設(shè)備收發(fā)報文
        3.數(shù)量多的對外接口,3 對 ST 接口（SFP）,3 個 LC 接口，1 個電網(wǎng)口，同時 具備 wifi 模塊用以滿足用戶和保護邏輯驗證的多種需求
        4.支持 SMV、GOOSE、IRIG-B、IEEE1588 報文監(jiān)測，可對報文進行異常統(tǒng)計。 具備遙信、遙測量監(jiān)測功能，遙測量采用表格、序量等方式進行監(jiān)測
        5.具備 GPS 校時信號輸出功能（IRIG-B）,以進行設(shè)備校時測試
        6.支持 IEC60044-7/8(FT3)采樣值報文收發(fā)功能，可選 2.5Mbps、5Mbps、10Mbps傳輸波特率
        7.支持多種 SMV 報文采樣率設(shè)置，支持 GOOSE 心跳報文與變位報文間隔時間設(shè) 置
        8.支持 IRIG-B 以及 IEEE 1588 對時方式，提供時間同步以及查看時鐘源時間 功能
        9.支持測試光數(shù)字電壓、電流互感器、變壓器的極性測試
       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)時間<100ms 
        遙測響應(yīng)相應(yīng)時間<100ms 
        遙信變位響應(yīng)時間<100ms 
        頻率精度≤0.02Hz 
        實時監(jiān)控刷新時間≤20ms
        智能設(shè)備平均*時間（MTBF）≥100000 小時 
        系統(tǒng)平均*時間（MTBF）≥50000 小時 
        光口數(shù)量：3 對 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)行標準
        DL/T 860 系列標準《變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)》（即 IEC61850 系列標準）
        DL/T 624-1997《繼電保護微機型實驗裝置技術(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 電力市場的通信》
        IEC62210《數(shù)據(jù)與通信安全》
      1.6、裝置工作環(huán)境
        1、運行溫度：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
        本儀器會運行于各種電壓等級變電站中，由于其電磁環(huán)境非常惡劣，故設(shè)備 要具備較強的可靠性及電磁兼容性，下面是對系統(tǒng)電磁兼容性的要求：
    1.IEC255-21-1    《3 級高頻干擾試驗：2.5KV（1MHz/400KHz）》
    2.IEC255-21-4    《快速瞬變干擾試驗》
    3.IEC61000-4-2    《靜電放電抗干擾度試驗：3 級》
    4.IEC61000-4-3    《輻射電磁場抗干擾度試驗：3 級》
    5.IEC61000-4-4    《快速瞬變電脈沖群抗干擾度試驗：4 級》
    6.IEC61000-4-5    《沖擊（浪涌）抗干擾度試驗》
    7.IEC61000-4-6    《電磁場感應(yīng)的傳導(dǎo)擾抗擾度試驗》
    8.IEC61000-4-8    《工頻磁場的抗擾度試驗》
      1.8、裝置硬件接口
         完善的對外接口：
            業(yè)內(nèi)多的對外接口，不僅滿足對保護邏輯驗證的需要，同時兼顧功能擴展 性和穩(wěn)定性。用以保證后續(xù)功能的升級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 1310nm
光串口：1 個 FT3 接收口，1 個 FT3 發(fā)送口（復(fù)用 B 碼發(fā)送口）、1 個 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 850nm。
電網(wǎng)口：1 路百兆以太網(wǎng)接口，可用于和上位機通信，F(xiàn)TP 傳輸?shù)?br />SD 卡接口：1 路外置 SD 卡

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電子信息技術(shù)實時監(jiān)視電力系統(tǒng)的運行參數(shù)，能夠綜合監(jiān)控整個電網(wǎng)的運行狀況;實施遙控命令，使變電站管理人員能夠通過監(jiān)控中心全面而詳細地了解電力系統(tǒng)的運行狀況，準確、快速地判斷故障位置和故障原因，簡便地實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)分析等等?？梢?，電力系統(tǒng)要實現(xiàn)*意義上的自動化、即真正意義上實現(xiàn)變電站和電網(wǎng)的智能化，就必須運用電子信息和計算機技術(shù)，電子信息和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，因為其在促進電力系統(tǒng)自動化的進程中起著決定性的作用。 電力自動化系統(tǒng)技術(shù)發(fā)電、輸電、變電、配電及用電等相關(guān)環(huán)節(jié)所組成的系統(tǒng)為電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的一次設(shè)備是由發(fā)電機、變壓器、開關(guān)及輸電線路等相關(guān)設(shè)備組成。為了確保電力一次設(shè)備安全與穩(wěn)定地運行及電力生產(chǎn)獲得理想的經(jīng)濟效益，就需要對一次設(shè)備進行在線測控、保護、調(diào)度控制等。電力系統(tǒng)中將這些測控裝置、保護裝置、有關(guān)通信設(shè)備、各級電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計算機系統(tǒng)、發(fā)電站(廠)、變電站的計算機監(jiān)控系統(tǒng)等統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)的二次設(shè)備，它涵蓋了電力系統(tǒng)自動化的主要技術(shù)內(nèi)容。根據(jù)電力系統(tǒng)運行中與電子信息技術(shù)手段結(jié)合的特點，可將電力系統(tǒng)自動化分為幾個模塊。2電子信息設(shè)備的構(gòu)成2.1硬件構(gòu)成

電網(wǎng)在運行中過程中主要采集遙測量和遙信量的實時數(shù)據(jù)，電網(wǎng)在運行中主要的調(diào)節(jié)和控制信息是遙控信息和遙調(diào)信息這兩大類，即運用的調(diào)節(jié)命令，以改變設(shè)備運行參數(shù)，例如改變發(fā)電機出力的調(diào)節(jié)命令。目前我國電力系統(tǒng)主要是采用微刑機為核心的遠動裝置(即微機遠動系紉，以實現(xiàn)上述數(shù)據(jù)采集和調(diào)度控制功能，即遙測、遙信、遙控和遙調(diào)四大功能。1)微機遠動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析。微機遠動系統(tǒng)主要山二個部分構(gòu)成，即廠站端的遠方終端裝置rtu (remote terminau-nib)調(diào)度中心的遠動通信接口裝置mtu(master terminal unit)和遠動通道。

遠方終端rtu是裝在變電站內(nèi)的遠方數(shù)終端裝置，rtuii的主要功能有:數(shù)據(jù)采集，如模擬量(yc)、開關(guān)量(yx)、數(shù)字量(yc)、脈沖量(yc)等;數(shù)據(jù)通信;執(zhí)行命令，如完成遙控(yk)、遙調(diào)(yt)等操作。按規(guī)約完成遠動數(shù)據(jù)采集、處理、發(fā)送、接收以及輸出執(zhí)行等功能。調(diào)度端遠動通信接口裝置 mtu，其主要功能是對接受的數(shù)據(jù)進行必要的處理后，傳入水電站用光數(shù)字繼電保護測試儀主機系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫，供系統(tǒng)模擬盤、crt 顯示及其他應(yīng)用程序調(diào)用。mtu 可根據(jù)調(diào)度控制要求，執(zhí)行不同的操作命令，傳送至廠站端的rtu。顯然，處于主機和rtu之間的mtu裝置執(zhí)行著雙重任務(wù)：

①要完成雙向通信的作用;②為了減輕主機的工作負載，不同程度地完成數(shù)據(jù)整理、加工的預(yù)處理任務(wù)。如果自動化系統(tǒng)功能需要擴展，特別是當(dāng)主機需要承擔(dān)狀態(tài)估計及安全分析等繁重的計算任務(wù)時，更多的數(shù)據(jù)預(yù)處理工作需由mtu來實現(xiàn)。這種情況一般是通過增設(shè)前置預(yù)處理機(即scada前置機)，構(gòu)成前置機系統(tǒng)。遠動通道有多種方式水電站用光數(shù)字繼電保護測試儀，目前我國電力系統(tǒng)常用的通信信道有載波、微波、擴頻、特高頻、直通電纜、衛(wèi)星、光纖等幾種方式。根據(jù)傳送信號類型的不同可將通道可分為模擬通道和數(shù)字通道。

(2)實時監(jiān)控計算機系統(tǒng)的基本配置。隨著科技的進步和電力事業(yè)的發(fā)展，我國電力系統(tǒng)調(diào)度中心的實時監(jiān)控計算機系統(tǒng)基本配置要求也越來越高，在其構(gòu)成上主