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1、DM5000系列手持光数字测试仪在智能变电站测试/验收中的应用(光万用表/报文分析设备)概述DM5000在调试中的应用DM5000系列产品主要功能简介1 概 述智能变电站/数字化变电站数据从源头实现数字化，真正实现了信息集成、网络通信及数据共享，实现了一次设备智能化、二次设备网络化，如何对光数字继电保护装置、合并单元及智能终端进行测试与监测是智能电网一个新的和重要的发展方向；如何高效、快捷的进行智能变电站调试、运检维护、送电验收，提高智能变电站智能化水平，仍处于经验积累和摸索阶段。智能变电站/数字化变电站与传统变电站有很大的区别，传统的测试设备已不能满足智能化/数字化变电站在安装调试、运行维护
2、、故障检修等方面的测试需求。目前，智能化/数字化变电站处于快速发展时期，变电站建设周期短，调试任务紧、工作量大，手持便携式智能变电站运维测试设备具有测试方便简捷的优点，可以大大提高工作效率，适用于智能化/数字化变电站安装调试、送电验收、日常运行维护、故障检修、技能培训等场合，受到众多用户的肯定。2 DM5000N仪器介绍SD卡接口卡接口电源开关电源开关充电孔充电孔ONOFF(光万用表/报文分析设备)3 DM5000N仪器介绍DM5000系列手持光数字测试仪基于IEC61850标准研制，采用手持式结构工艺，功能丰富、携带方便，测试简单快捷。适用于35kV及以上电压等级智能变电站需要对光数字继电保
3、护装置、合并单元、智能终端、光纤链路、遥信/遥测对点校核等需要快速简捷测试的场合；适用于变电站安装调试、送电验收、日常运行维护、故障检修等阶段。支持采样值SV发送，可模拟MU输出：IEC61850-9-1,9-2,IEC60044-7/8(FT3)光数字报文，对光数字保护IED、测控IED等进行测试，MU延时、检修/运行状态、通道品质可设定；支持变电站全站SCD配置文件导入与修改，提取需要的装置实例配置信息，无需再对装置APPID、MAC地址、通道参数等进行设置，可经SD卡导入多个全站配置文件；支持SCD配置文件修改，如修改SV控制块、GOOSE控制块参数、通道参数等，方便现场测试修改、完善；
4、支持GOOSE发送，可模拟保护、测控、智能终端发送相应的GOOSE报文，T0、T1参数可设置；支持网络报文侦听,可侦听网络上SV、GOOSE、GMRP、对时报文信息，对SV、GOOSE，能根据侦听到信息选择APPID，自动与选定的全站配置文件进行匹配，并自动标记与SCD配置有差异的参数；支持电压电流输出测试，可同时输出多个SV采样值控制块；支持双AD配置，输出SV采样率4kHz/12.8kHz可选，通道品质可设；支持按GPS时间联合同步输出测试；支持SV多个状态按预先设定的状态序列输出测试，并具有短路故障计算功能，可模拟各种短路故障、叠加谐波功能，支持按GPS时间同步测试。测试结果明了清晰，G
5、OOSE动作以列表方式给出；支持智能变电站电压、电流核相功能；支持智能变电站电流互感器极性校核功能，经合并单元校核光电互感器或传统电磁式互感器保护及测量绕组极性；支持光功率测试，可测试波长850nm/1310nm光信号光功率，结合光衰减器，测试光功率裕度；接收GOOSE报文，显示GOOSE通道值、变位列表，支持图形化GOOSE参数测试，测试GOOSE发送机制是否正确。接收SV采样值报文，显示电压、电流有效值、波形、相量、序量、功率、谐波、双AD等信息，支持SV报文丢帧统计、时间均匀性分析(SV报文离散度)和MU延时测试；支持网络报文记录，报文格式为标准PCAP格式，可记录智能变电站SV、GOO
6、SE、IEEE1588、MMS、GMRP等网络报文；支持智能变电站时间同步系统信号测试，可监测光IRIG-B码、IEEE1588PTP报文时间，支持智能变电站组播GMRP的发送与监测；采用电池供电，方便携带使用，正常情况下，一次充满电后可正常使用8.0小时以上。3 DM5000在调试中的应用3.1光纤链路验收检查(1)光纤端口发送功率测试方法(2) 光纤端口接收功率测试方法3.2全站SCD配置文件检查验收(1)SCD文件版本号、修改时间等检查；(2)SCD与IED装置下载文件一致性检查。(1)DM5000导入SCD文件，接收合并单元SV、智能终端/保护GOOSE，监测报文参数是否与SCD一致，
7、DM5000将SV/GOOSE不一致的参数标记；(2)DM5000接收合并单元SV，逐一检查SV虚端子及通道是否正确；(3)DM5000接收保护、智能终端GOOSE，逐一检查GOOSE虚端子定义是否正确；(4)DM5000发送SV、GOOSE至相应保护、智能终端，逐一检查SV/GOOSE虚端子及通道是否正确。SV报文参数SV通道GOOSE报文参数GOOSE通道3.3采样值系统验收(1) MUSV采样值同步、品质位检查DM5000接收合并单元发送采样值SV，检测采样同步标志、品质位是否有效；同步标志MU置检修压板投入，检查SV报文中是否正确反映：测试位置1检修；测试位置0正常运行。MU置检修标志
8、SV检修处理机制：(1)当合并单元装置检修压板投入时，发送采样值报文中采样值数据的品质q的Test位应置1；(2)SV接收端装置将接收的SV报文中的test位与装置自身的检修压板状态进行比较，只有两者一致时才将该信号用于保护逻辑，否则按相关通道采样异常进行处理或忽略该采样值报文；(3)对于多路SV输入的保护装置，一个SV接收软压板退出时应退出该路采样值，该SV中断或检修均不影响本装置运行。(2) MUSV采样值计数监测，是否丢帧SV报文的序号应连续,测试时间持续大于30分钟,4kHz采样率时，序号0-3999，要求丢帧率应小于10-9或30分钟内不丢帧(3) MUSV时间均匀性(SV离散度)测
9、试SV采样点间隔抖动应在10us之内，测试时间持续大于30分钟。(4) MU延时测试实测MU延时与SV报文中延时值误差应小于10us，测试时间持续大于30分钟。(5)SV采样值监测波形显示波形显示SMV相量图相量图SMV序量图序量图SMV功率监测功率监测谐波监测谐波监测SMV双双AD信息信息3.4 保护/测控等装置验收(1) 采样值精度检查根据SCD文件，选择相应的MU，给保护、测控、计量等装置施加电压、电流，检查保护、测控各电压、电流通道采样值有效值及相位正确性，并做好记录，电流通道施加1A/5A；电压通道施加57.7V/100V。(2) 采样值双AD检查双A/D通道一路采样值畸变时，保护装
10、置不应误动作，同时发告警信号。根据SCD文件，通过DM5000模拟合并单元双A/D中保护采样值中部分数据进行畸变放大，畸变数值大于保护动作定值，同时品质位有效，模拟一路采样值出现数据畸变的情况。(3) SV采样值异常测试根据SCD文件，采用光数字继电保护测试仪模拟SV异常，如丢帧、错序、SV间隔抖动、数据畸变，同时品质位有效，并模拟区内外故障，测试保护的闭锁及动作行为。(4) SV采样值品质位异常测试根据SCD文件，通过DM5000将采样值中部分数据品质位设置为无效，模拟MU发送采样值出现品质位无效的情况。采样值无效标识累计数量或无效频率超过保护允许范围，可能误动的保护功能应瞬时可靠闭锁，与该
11、异常无关的保护功能应正常投入，采样值恢复正常后被闭锁的保护功能应及时开放。(5)MU置检修，保护闭锁行为检查通过DM5000发送采样值给相应保护、测控，置MU检修状态，与之相关的保护应闭锁。(6)保护定值整定与校验，整组试验(a)采用DM5000模块测试过量保护行为；(b)采用DM5000模块测试线路距离、阻抗；(c)配合三口光交换机，测试部分差动保护功能。3.5 智能终端验收(1)智能终端动作时间检查检查智能终端响应GOOSE命令的动作时间。测试仪发送一组GOOSE跳、合闸命令，智能终端应在7ms内可靠动作，配合开出端子一起检查。(2)开入传送位置信号检查1)开入端子信号检查：依次将各开入端
12、子短接，采用DM5000接收GOOSE报文，解析GOOSE报文中相应的虚端子位置信号，观察是否与实端子信号一致,stNum,sqNum是否正确，配合开入端子一起检查。GOOSE扫描列表扫描列表GOOSE报文通道值报文通道值2)变位列表及时间核对，报文监测3)GOOSE间隔参数测试(3)置检修状态报文检查1)智能终端置检修压板投入，发送的GOOSE报文检修品质应置位，面板应有显示;2)智能终端置检修压板退出，发送的GOOSE报文检修品质应不置位，面板应有显示。GOOSE检修处理机制：(1) 当装置检修压板投入时，装置发送的GOOSE报文中的test应置位；(2)GOOSE接收端装置将接收的GOO
13、SE报文中的test位与装置自身的检修压板状态进行比较，只有两者一致时才将信号作为有效进行处理或动作，不一致时保持前状态；(3)当发送方GOOSE报文中test置位时发生GOOSE中断，接收装置应报具体的GOOSE中断告警，但不应报“装置告警(异常)”信号，不应点“装置告警(异常)”灯。3.6全站监控遥信、遥测检查保护测控1)按电压等级逐一检查间隔保护/测控、变压器测控等遥测量，采用DM5000逐一给不同间隔保护/测控施加SV采样值，在监控后台检查遥测相位及功率因素等是否正确；2)采用DM5000逐一给不同间隔保护/测控施加GOOSE变位,通过通讯设备与后台监控逐一核对遥信信息。3.7核相测试
14、(1)电压、电流通道相位与相序核对;(2)不同合并单元、变压器各侧电压、电流核相;合并单元1合并单元2I母II母3.8电流互感器极性校核传统变电站电流互感器极性测试智能变电站电流互感器极性测试电磁式、光电式电流互感器电磁式电流互感器(1)直流法极性测试；(2)直接经合并单元校核电流互感器保护绕组与测量绕组极性;(3)支持常规电流互感器、光电式电流互感器经合并单元进行极性校核。保护绕组测量绕组电子式互感器极性测试保护绕组测量绕组电磁式互感器极性测试光IRIG-B码/PPSIEEE1588PTP3.9时间同步系统信号测试(1)网络报文侦听；(2)异常报文查找；(3)网络报文抓包与记录，标准PCAP
15、格式;智能终端 SV/GOOSE网保护测控合并单元3.10网络异常报文监测与记录3.11电子式互感器模拟DM5000M/F型号具有光电互感器模拟功能，可模拟110kV750kV电子式互感器、光纤互感器、磁光玻璃互感器输出光数字信号给合并单元（MU），适用于需要合并单元（MU）与保护装置一体化测试的场合，无需一次升压、升流。升压升流测试示意图采集器输出SV测试示意图DM5000M、DM5000F手持式电子互感器模拟仪是基于数字化变电站IEC61850标准开发的，可模拟110kV750kV电子式互感器、光纤互感器、磁光玻璃互感器输出光数字信号给合并单元（MU），适用于需要合并单元（MU）与保护装置
16、一体化测试的场合帧格式：单相电流电压互感器、三相电流互感器、三相电压互感器、三相电流电压互感器、合并单元级联等几种帧格式。传输方式：同步、异步；比特率：可设置。 附录：附录：SCD文件介绍文件介绍几种SCL文件SCL是变电站配置描述语言的简称，它能够描述以下模型：是变电站配置描述语言的简称，它能够描述以下模型：一次系统结构（一次设备怎么连接）；一次系统结构（一次设备怎么连接）；通信系统（通信访问点在网络中的位置）；通信系统（通信访问点在网络中的位置）；应用层通信（定义数据集；选择服务种类；设定数据源）；应用层通信（定义数据集；选择服务种类；设定数据源）；智能电子设备（定义该设备的逻辑设备、逻辑
17、节点及类型）；智能电子设备（定义该设备的逻辑设备、逻辑节点及类型）；实例化逻辑节点类型；实例化逻辑节点类型；实例化逻辑节点与智能电子设备之间的关系；实例化逻辑节点与智能电子设备之间的关系；icd文件是单装置能力描述文件，由装置制造厂商提供文件是单装置能力描述文件，由装置制造厂商提供给系统集成厂商，该文件描述了给系统集成厂商，该文件描述了IED提供的基本数据模提供的基本数据模型及服务，但不包含型及服务，但不包含IED实例名称和通信参数。实例名称和通信参数。ICD文件scd文件是全站描述文件，全站统一的数据源，描述了文件是全站描述文件，全站统一的数据源，描述了所有所有IED的实例配置和通信参数，的
18、实例配置和通信参数，IED之间的通信配置之间的通信配置以及信号联系信息（比如以及信号联系信息（比如GOOSE连线），由系统集成连线），由系统集成厂商完成。厂商完成。scd文件是全站文件是全站icd文件的集合，并完成通信文件的集合，并完成通信参数和信号联系配置。参数和信号联系配置。SCD文件cid文件由装置制造厂商使用装置配置工具根据文件由装置制造厂商使用装置配置工具根据scd文文件中与特定的件中与特定的IED的相关信息自动导出生成，是经过的相关信息自动导出生成，是经过工程配置后（配置工程配置后（配置iedname，通信参数和，通信参数和GOOSE连连线等）的线等）的icd文件，现场具体的工程中装置使用文件，现场具体的工程中装置使用cid文文件件 。CID文件几个文件的关系
