一种合并单元通道检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于智能电网中的计量检测领域，尤其涉及一种带交流采样功能的合 并单元通道特性检测系统。
【背景技术】
[0002] 随着智能电网技术的发展，在第二代智能变电站中，传统互感器加带交流采样功 能的合并单元的模式比较普遍，由于该类型合并单元为测量设备，因此需要对其测量准确 度进行检测。
[0003] 带交流采样功能的合并单元通常是同时对多路电流和多路电压信号进行采样，将 各通道的实时采样数据合并于一路数字报文中传输。
[0004] 然而，在合并单元安装前的检测时，被测合并单元的SCD配置文件不便获取或不是 最终版，因此，无法方便准确的判断出各模拟量输入接口与数字报文中各通道数据的对应 关系及变比。
[0005] 目前，常用的判断方法主要是应用专用软件读取SCD配置文件并查看配置代码，或 将报文中所有通道的数据全部描绘成波形人工判断。这些方法均无法将合并单元的物理通 道与报文通道直观的对应起来，有一定的局限性，且对操作人员要求较高，具有判断错误的 可能，如果判断错误，合并单元的检测工作将无法进行。 【实用新型内容】
[0006] 针对上述问题，本实用新型专利提供一种合并单元通道检测系统，用于正确判别 合并单元物理通道与报文通道的对应关系及设定变比。
[0007] 本实用新型的技术方案:一种合并单元通道检测系统，包括被测合并单元，其特征 在于:所述被测合并单元的输入和输出分别与通道配置检测装置连接，通道配置检测装置 包括依次连接的模拟信号源、控制模块、数据计算模块和报文解析模块，模拟信号源连接到 被测合并单元的模拟量输入端，报文解析模块连接被测合并单元接收并解析被测合并单元 输出的报文。
[0008] 所述控制模块控制模拟信号源输出相应的模拟信号，并同时接收来自数据计算模 块的频谱数据，剔除无效通道，进行相位角及变比的计算与比较，确定通道配置。
[0009] 所述模拟信号源由信号发生模块和功率放大模块实现同步输出的6路交流电压信 号源和6路交流电流信号源。
[0010]所述控制模块选用工业计算机。
[0011] 所述被测合并单元安装在现场并接入互感器二次回路，且将TV和TA信号转换为 IEC61850报文供后级设备使用。
[0012] 本实用新型的技术效果：1、通过合理设定模拟信号源的相位角，可实现带交流采 样功能的合并单元通道配置(包括通道对应关系和变比设定，）的全自动判断，从而解决了 在无法获得SCD配置文件的情况下，被测合并单元通道配置判断难度大，耗时长，易出错的 问题，可有效提高合并单元安装前采样误差特性检测的效率；
[0013] 2、对于设定完成后的合并单元，也可通过该方法来检查设定结果，从而避免设定 过程中的错误，确保合并单元正常运行；
[0014] 3、判断依据为各通道信号相位角之间的相对量，不需与时钟同步，适用于同步及 非同步方式。
[0015] 总之，本实用新型可以在无法获取SCD配置文件且无同步信号的情况下，对带交流 采样功能的合并单元的通道配置进行自动检测，从而快速获取被测合并单元的通道对应关 系及变比设定情况，有效提高合并单元采样误差特性检测效率。
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型检测系统结构示意图。
[0017] 图中：100-被测合并单元，200-通道配置检测装置，210-模拟信号源，220-控 制模块，230-数据计算模块，240-报文解析模块。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图对本实用新型进一步说明：
[0019] 如图1所示:一种合并单元通道检测系统，包括被测合并单元100,其特征在于:所 述被测合并单元1〇〇的输入和输出分别与通道配置检测装置200连接，通道配置检测装置 200包括依次连接的模拟信号源210、控制模块220、数据计算模块230和报文解析模块240， 模拟信号源210连接到被测合并单元100的模拟量输入端，报文解析模块240连接被测合并 单元100接收并解析被测合并单元100输出的报文。
[0020] 所述控制模块220控制模拟信号源210输出相应的模拟信号，并同时接收来自数据 计算模块230的频谱数据，剔除无效通道，进行相位角及变比的计算与比较，确定通道配置。
[0021] 所述模拟信号源210由信号发生模块和功率放大模块实现同步输出的6路交流电 压信号源和6路交流电流信号源。
[0022]所述控制模块220选用工业计算机。
[0023]所述被测合并单元100安装在现场并接入互感器二次回路，且将TV和TA信号转换 为IEC61850报文供后级设备使用。
[0024]系统的检测原理：
[0025] 进行合并单元通道配置检验时，首先将合并单元通道配置检测装置200的模拟信 号源210连接到被测合并单元的模拟量输入端子。通常被测合并单元的模拟量输入端子有3 路电压信号加3路电流信号、6路电压信号(母线型)或6路电流信号（间隔型)几种组合，但不 限于上述组合，根据不同组合从模拟信号源210选择模拟量接入被测合并单元。
[0026] 然后，控制模块220控制模拟信号源210将6路模拟信号输出额定幅值，将电压、电 流的额定幅值归一化表示为A0。接下来，控制模块220控制模拟信号源210设定第i路模拟信 号输出特定的相位角Φ i，则模拟信号源210输出的6路模拟信号如公式（1)表不，式中η的取 值通常为6。
[0028]对于6路信号而言，相位角砰的推荐取值如公式(2)所示，但不限于该表取值，使得 任意2路（即第i路与第j路)模拟信号的相位差Δ $ =於妁均不相等，且相位差的差值较大 易于系统判别。
[0030] 同时将报文解析后的各通道的数据序列进行傅里叶变换，计算得到各通道的频 谱，并将波形畸变系数大于限值Pthd的通道认定为无效通道予以剔除。
[0031] 取出各有效通道的信号相位供Λ，并分别求取差值Δ梦V，与设定值进行对应，即可 判断出被测合并单元各通道的对应关系。Φ判别公式如公式(3)所示，当根据合并单元数据 求得的通道间相位差值与设定值A外相差不大于阀值Φ时（阀值Φ可取典型值3°或 5° )，即可认为相位匹配。
[0033]例如，设定2通道和3通道的相位角分别为10°和30°，而报文解析计算得到的 ΔρΥ=2Γ，?Δρ',-Δρ ，则报文中通道i对应的模拟通道2,而报文中通道j对 应的模拟通道3。
[0034] 在确定各通道对应关系后，可根据公式(4)计算各通道设置的变比M/N，其中AiS 第i通道的计算幅值的修约值，例如，若某通道计算出幅值为998A，则就近修约为1000A，若 二次额定幅值Ao为5A，则该通道变比为1000A/5A。
[0035] M/N=Ai/Ao (4)
[0036] 本实用新型的一种合并单元通道检测方法及系统可以在无法获取SCD配置文件且 无同步信号的情况下，对带交流采样功能的合并单元的通道配置进行自动检测，从而快速 获取被测合并单元的通道对应关系及变比设定情况，有效提高合并单元采样误差特性检测 效率。
【主权项】
1. 一种合并单元通道检测系统，包括被测合并单元（100)，其特征在于:所述被测合并 单元（100)的输入和输出分别与通道配置检测装置(200)连接，通道配置检测装置(200)包 括依次连接的模拟信号源（210)、控制模块（220)、数据计算模块（230)和报文解析模块 (240)，模拟信号源(210)连接到被测合并单元（100)的模拟量输入端，报文解析模块(240) 连接被测合并单元（100)接收并解析被测合并单元（100)输出的报文，所述控制模块(220) 控制模拟信号源(210)输出相应的模拟信号，并同时接收来自数据计算模块(230)的频谱数 据，剔除无效通道，进行相位角及变比的计算与比较，确定通道配置，所述模拟信号源(210) 由信号发生模块和功率放大模块实现同步输出的6路交流电压信号源和6路交流电流信号 源，所述控制模块(220)选用工业计算机。2. 根据权利要求1所述的一种合并单元通道检测系统，其特征在于:所述被测合并单元 (100)安装在现场并接入互感器二次回路，且将TV和TA信号转换为IEC61850报文供后级设 备使用。
【专利摘要】一种合并单元通道检测系统，包括被测合并单元，其特征在于：所述被测合并单元的输入和输出分别与通道配置检测装置连接，通道配置检测装置包括依次连接的模拟信号源、控制模块、数据计算模块和报文解析模块，模拟信号源连接到被测合并单元的模拟量输入端，报文解析模块连接被测合并单元接收并解析被测合并单元输出的报文，对带交流采样功能的合并单元的通道配置进行自动检测，从而快速获取被测合并单元的通道对应关系及变比设定情况，有效提高合并单元采样误差特性检测效率。
【IPC分类】G01R35/00
【公开号】CN205246853
【申请号】CN201520789388
【发明人】郭玥, 雷鸣, 郑欣, 汪应春, 汪司珂, 马奔
【申请人】国家电网公司, 国网湖北省电力公司电力科学研究院
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年10月12日