专利名称：继电保护通道故障检测设备的制作方法
技术领域：
本实用新型关于通信传输技术，特别是关于一种继电保护通道故障检测 设备。
背景技术：
随着电力通信系统通信技术的发展，使用数字通道的线路保护开始广泛 应用，保护主要包括纵联差动保护、纵联距离保护和纵联方向保护，其中纵 联差动保护的应用最为广泛，纵联差动保护具有灵敏度高、原理简单、保护 可靠、动作迅速等优点。
但是，随着纵联电流差动保护大量的使用，数字通道异常情况造成保护 装置告警等不正确行为的现象越来越多，现有的设备不能对信号进行很好的
测试，如许继昌南通信设备有限公司开发的TWM-1通信误码发生仪，这种仪
器的缺点是不能代替整个通信同步传输系统、通道故障类型较少、不能提 供通道，必须借助别的通道，不能进行电路系统各类股指于数字通道异常情 况及暂态过程的组合模拟试验。大唐电信通道检测平台，不能代替整个通信 同步传输系统，同样必须借助别的通道，不能进行电路系统各类股指于数字 通道异常情况及暂态过程的组合模拟试验。
实用新型内容
本实用新型实施例目的在于提供一种电力通信传输通道故障检测设备， 用以通过模拟故障对通道的传输性能进行检测。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种继电保护数字通道故障检测设备，所述设备包括数字仿真装置、发送端保护装置、发送端同步数字传输 装置、干扰信号发生装置、接收端同步数字传输装置及接收端保护装置，所 述数字仿真装置与所述发送端保护装置相连接，所述发送端保护装置与所述 发送端同步数字传输装置相连接，所述发送端同步数字传输装置与所述接收 端同步数字传输装置通过光纤连接，所述干扰信号发生装置耦合于所述发送 端保护装置与所述发送端同步数字传输装置之间，所述接收端同步数字传输 装置与所述接收端保护装置相连接；所述数字仿真装置产生反映电网运行状
态的电压信号、电流信号及接点信号；所述发送端保护装置产生状态信号， 并传输包括所述状态信号、所述电压信号、电流信号及接点信号的传输信号； 所述发送端同步数字传输装置接收所述传输信号，并将所述传输信号传入光 纤进行传输；所述干扰信号发生装置在所述传输信号中加入干扰信号；所述 接收端同步数字传输装置接收从所述光纤传输的所述传输信号，并传输所述 传输信号；所述接收端保护装置接收所述接收端同步数字传输装置传输的所 述传输信号，并计算所述传输信号中正常信号的数量，将所述正常信号的数 量与定值比较，若所述正常信号的数量小于所述定值，执行告警、跳闸或通 道切换操作。
本实用新型的有益技术效果本实用新型实施例在传输通道内加入模拟 的故障干扰，能实时的检测传输性能，当实际电网中发生由于通道问题造成 保护异常或不正确动作时，可在利用该继电保护数字通道故障检测系统进行 故障模拟，便于查找事故原因。
图1为本实用新型实施例电力传输设备的结构示意图一； 图2为本实用新型实施例电力传输设备在所述发送端脉冲编码调制装置 之前在传输信号中加入干扰信号的结构图3为本实用新型实施例电力传输设备在所述发送端脉冲编码调制装置之后在传输信号中加入干扰信号的结构图4为本实用新型实施例接收端保护装置的结构图5为本实用新型实施例继电保护数字通道故障检测方法的流程图6为本实用新型实施例传输信号在SDH设备的传输过程发送端SDH
设备与接收端SDH设备之间传输的示意如图7为本实用新型实施例SDH设备与多个PCM设备连接示意图； 图8为本发明实施例每隔3ms产生的数字信号及校验码的对应关系图； 图9为本发明实施例不存在PCM设备时数据传输过程图10为本发明实施例继电保护装置中数字信号和校验码的映射关系图11为本发明实施例接收端继电保护装置的结构示意图； 图12为本发明实施例存在PCM设备时数据传输过程图； 图13为本发明实施例数据在传输通道中的双向传输示意图
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术 方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部 分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本 实用新型保护的范围。
如图1所示，继电保护数字通道故障检测设备包括所述设备包括数
字仿真装置101、发送端保护装置102、发送端同步数字传输装置103、干扰 信号发生装置104、接收端同步数字传输装置105及接收端保护装置106，所 述数字仿真装置101与所述发送端保护装置102相连接，所述发送端保护装 置102与所述发送端同步数字传输装置相连接103，所述发送端同步数字传输 装置103与所述接收端同步数字传输装置105通过光纤连接，所述发送端同 步数字传输装置及所述接收端同步数字传输装置在2M路由的通道上。所述干端同步数字 传输装置103之间，所述接收端同步数字传输装置105与所述接收端保护装 置106相连接；所述数字仿真装置101产生反映电网运行状态的电压信号、 电流信号及接点信号；所述发送端保护装置102产生状态信号，并传输包括 所述状态信号、所述电压信号、电流信号及接点信号的传输信号；所述发送 端同步数字传输装置103接收所述传输信号，并将所述传输信号传入光纤进 行传输；所述干扰信号发生装置104在所述传输信号中加入干扰信号；所述 接收端同步数字传输装置105接收从所述光纤传输的所述传输信号，并传输 所述传输信号；所述接收端保护装置106接收所述接收端同步数字传输装置 105传输的所述传输信号，并计算所述传输信号中正常信号即为没有加入干扰 信号的传输信号)的数量(，将所述正常信号的数量与定值比较，若所述正 常信号的数量小于所述定值，执行告警、跳闸或通道切换操作。所述接收端 保护装置106包括计算单元及检测处理单元，所述计算单元与所述检测处 理单元相连接；所述计算单元计算所述传输信号中正常信号的数量；所述检 测处理单元在所述正常信号的数量小于所述定值时，执行告警、跳闸及通道 切换操作。
如图2所示，继电保护数字通道故障检测设备例如还可以包括信号放 大装置201、波形分析装置202、发送端脉冲编码调制装置203和接收端脉冲 编码调制装置204，所述信号放大装置201连接于所述发送端保护装置102与 所述数字仿真装置101之间，放大所述电压信号及电流信号。所述波形分析 装置202连接于所述信号放大装置201与所述发送端保护装置102之间，记 录并分析所述状态信号、所述电压信号、电流信号及接点信号。所述发送端 脉冲编码调制装置203连接于所述发送端保护装置102与所述发送端同步数 字传输装置103之间，所述接收端脉冲编码调制装置204连接于所述接收端 保护装置106与所述接收端同步数字传输装置105之间；所述发送端脉冲编 码调制装置203提供带宽为64K的路由，接收发送端保护装置102发来的所述传输信号，将所述传输信号发送到所述发送端同步数字传输装置103;所述
接收端脉冲编码调制装置204提供带宽为64K的路由，接收所述接收端同步 数字传输装置105发来的所述传输信号，将所述传输信号发送到接收端保护 装置106进行检测处理。
所述干扰信号发生装置耦合于所述发送端保护装置与所述发送端脉冲编 码调制装置之间或耦合于所述发送端同步数字传输装置与所述发送端脉冲编 码调制装置之间。如图2所示，干扰信号发生装置104用于在所述发送端脉 冲编码调制装置203之前在传输信号中加入干扰信号，或者如图3所示，在 所述发送端脉冲编码调制装置203之后在传输信号中加入干扰信号。
在另一优选实施例中，如图4所示，接收端保护装置106包括计算单 元401:计算所述传输信号中正常信号的数量；检测处理单元402，将所述正 常信号的数量与定值比较，若所述正常信号的数量小于所述定值，执行告警、 跳闸或通道切换操作。
发送端同步数字传输装置及接收端同步数字传输装置用于提供2M的路 由。电压信号、电流信号为模拟量，接点信号为开关量，表示接点的断开与 接通状态。
干扰信号发生装置104可以例如为误码发生器或通道检测装置。误码发 生器主要用来产生误码信号；通道检测装置可以产生通道切换、通道延时变 化、误码、中断、帧丢失告警、自环、时钟频率变化等各种异常情况。
图5为本实用新型实施例继电保护数字通道故障检测方法的流程图，所 述步骤包括
步骤S501:将数字仿真装置产生的反映电网运行状态的电压信号、电流 信号及接点信号发送到发送端保护装置；
步骤S502:所述发送端保护装置接收所述电压信号、电流信号及接点信 号，并传输包括自身状态信号及所述电压信号、电流信号及接点信号的传输 信号；步骤S503:将发送端保护装置发来的传输信号及加入干扰信号的所述传
输信号发送到发送端同步数字传输装置；
步骤S504:接收所述传输信号，并将所述传输信号从光纤传输到接收端 同步数字传输装置；
步骤S505:接收从光纤传输的所述传输信号，并将所述传输信号传输到 接收端保护装置；
步骤S506:接收所述传输信号，并计算所述状态信号中正常信号的数量， 将所述正常信号的数量与定值比较，若所述正常信号的数量小于所述定值， 执行告警、跳闸或通道切换操作。
本实用新型实施例中，数字仿真装置101例如可以为RTDS实时数字仿 真系统，RTDS实时数字仿真系统可实时仿真电路系统的电磁暂态、机电暂态 及长期动态行为电缆系统的暂态行为，用于电网各种运行工况和故障的数字 仿真，如模拟量(电压信号)和开关量(接点信号)。
信号放大装置201为功率放大器，例如可以为PA60型功率放大器，此放 大器是专为电力系统仿真研发的高性能线性功率放大器，线性度好、响应快、 精度高、电磁兼容性好，能适应各种容性、感性、阻性负载，并且解决了线 性功率放大器大功率、大电流输出的准确度降低的缺陷，使每相输出电流有 效值达200A，输出功率达2400W。功率放大器对RTDS实时数字仿真试验系 统输出的小电压信号及小电流信号进行放大。
波形分析装置为DF1024波形分析设备，由DF1024波形记录仪、软件包 及微型计算机组成。DF1024波形记录仪主要完成对模拟、数字输入信号的采 集，数据缓存和各种触发方式判定。软件包运行于微型计算机的Windows操 作系统，主要完成对DF1024波形记录仪的操作控制，实时测量数据的显示、 分析和储存，以及波形的显示、编辑和分析，主要包括波形记录分析、实时 跟踪和特性曲线分析三个主要部分。DF1024波形记录仪通过标准并行口与微 型计算机相连， 一台微型计算机可以同时对四台DF1024波形记录仪进行控
9制。在继电保护数字通道故障检测系统中，DF1024波形记录仪可判断被检测 的两端保护装置的动作保护性能。
发送端同步数字传输装置及接收端同步数字传输装置为同步数字传输设 备(SDH设备)，例如可以为许继CGCS-1000型SDH设备；发送端脉冲信 号脉冲编码调制装置及接收端脉冲编码调制装置为脉冲编码调制(PCM)设 备，PCM设备例如可以为诺基亚PCM设备、萨基姆PCM设备及许继PCM 设备；发送端保护设备及接收端保护设备为继电保护装置，例如可以为 RCS931纵联差动保护设备和CSC103纵联差动保护设备。
继电保护装置、通道切换装置、PCM设备及SDH设备构成了实验室双端 电力通信同步传输系统，SDH设备在传输过程中能够提供2M的路由，如图6 所示，为本实用新型实施例传输信号在SDH设备的传输过程发送端SDH设 备与接收端SDH设备之间传输的示意图。实验室双端电力通信同步传输系统 可以分为多条SDH传输通道，若实验室双端电力通信同步传输系统中信号传 输的流量为2nM，则可以接入2n对发送端SDH设备和接收端SDH设备。发 送端SDH设备和接收端SDH设备之间通过光纤传输光信号，发送端SDH设 备602接收从发送端继电保护装置601发来的电信号，经过发送端SDH设备 602的光电转换接口 604将电信号转换为光信号，然后将光信号转换为电信号， 通过光纤传输给接收端SDH设备603，接收端SDH设备603接收光信号，并 通过接收端SDH设备603的光电转换装置604将光信号转换为电信号，然后 传输给接收端继电保护装置。
PCM设备可以提供64K的路由，所以一条SDH传输通道可以分为(2X 1024/64)=32对PCM设备，如图7所示， 一条SDH传输通道在发送端SDH 设备之前可以连接32个发送端PCM设备701 ，在接收端SDH设备之后可以 连接32个接收端PCM设备702。
信号发生装置例如可以为TWM-1通信误码发生仪或大唐电信通道检测 平台。TWM-1通信误码发生仪主要用来产生误码；大唐电信通道检测平台可以产生通道切换、通道延时变化、误码、中断、帧丢失告警、自环、时钟频 率变化等各种干扰信号。
下面分电力通信传输通道故障检测设备中是否存在PCM设备两种情况分
别说明电力通信传输通道故障检测设备如何测量继电保护装置的性能。
电力通信传输通道故障检测设备中不存在PCM设备时，利用由发送端 SDH设备、接收端SDH设备及信号发生装置组成的传输通道测量两端的继电 保护装置的性能。下面以信号发生装置为TWM-1通信误码发生仪为例说明如 何测试两端继电保护装置的性能。
数字仿真系统可以产生模拟量信号，如电压信号和电流信号，也可以产 生开关量，如接点信号，表示即接点的开关信号。下面以数字仿真系统为RTDS 实时数字仿真系统，RTDS实时数字仿真系统产生的信号为电流信号为例具体 说明本实用新型的实施例。
RTDS实时数字仿真系统产生反映电网运行状态的电流信号，该电流信号 II的信号强度很小，需要通过功率放大器进行信号放大，这里以PA60型功率 放大器为例进行说明。PA60型功率放大器每相输出的电流有效值可达200A。
经过PA60型功率放大器放大后的电流信号II将被发送到发送端继电保 护装置，用于检测继电保护装置的性能。继电保护装置的性能是指其对通道 中传输的信号加入干扰信号承受能力。发送端继电保护装置即时产生反映其 运行情况或告警状态信号，这里以告警状态信号S1为例。发送端继电保护装 置将告警状态信号Sl及电流信号II 一起转换为数字信号如01101100，并对 应该数字信号01101100生成该数字信号的校验码，每一个数字信号对应唯一 的一个校验码，例如数字信号01101100的校验码设定为ABCDEF。发送端继 电保护装置每隔一个时间间隔向发送端SDH设备发送即时的数字信号及其对 应的校验码，假设时间间隔为3ms，如图8所示，每隔3ms产生一个数字信 号，并生成对应的校验码。
发送端继电保护装置每隔3ms产生的告警信号及电流信号一起转换为数
ii字信号，并生成该数字信号对应的校验码。例如发送端继电保护装置将在某
一时刻的告警信号及电流信号转换为数字信号00110101，生成校验码 BADCEF， 00110101和BADCEF打包成数据包1 (00110101， BADCEF)， 然后将数据包l (00110101， BADCEF)向发送端SDH设备702传输。
数据传输过程如图9所示，RTDS实时数字仿真系统907产生的小电流信 号II经过PA60型功率放大器908放大为大电流信号II ，然后传输到发送端 继电保护装置901，接收电流信号Il，将此时产生的状态信号(假定为告警信 号)与接收到的电流信号II生成数字信号OOUOIOI，并产生对应的校验码 BADCEF，将数字信号00110101及校验码BADCEF打包成数据包1，然后向 发送端SDH设备902发送。
发送端继电保护装置901发出的数据包1 (00110101， BADCEF)是以光 信号形式传输的，而发送端继电保护装置和发送端SDH设备之间的传输线为 同轴电缆，所以在发送端继电保护装置901向发送端SDH设备卯2发送数据 包l (00110101， BADCEF)之前，要通过光电装换装置906将光信号装换为 电信号，然后向发送端SDH设备902传输，在数据包1 (00110101， BADCEF) 向发送端SDH设备902传输过程中，与发送端SDH设备902耦合的TWM-1 通信误码发生仪903在数据包1 (00110101， BADCEF)中加入干扰信号，数 据包l (00110101， BADCEF)变为数据包1 (00110100， BADCEF)。发送 端SDH设备902将加入干扰信号的数据包1 (00110100, BADCEF)通过光 电转换接口从电信号的形式转换为光信号的形式，通过光纤传输到接收端 SDH设备904。接收端SDH设备接收到数据包1 (0011010 0， BADCEF)后， 通过光电转换接口从光信号的形式转换为电信号的形式后，向接收端继电保 护装置905发送。接收端继电保护装置905和接收端SDH设备之间的传输线 为同轴电缆，但是接收端继电保护装置卯5传输的是光信号，所以在数据包l (00110100， BADCEF)从接收端SDH设备904传输到接收端继电保护装置 905之前，还要再通过光电装换装置906将数据包1 (00110100， BADCEF)从光信号形式转换为电信号的形式，然后向接收端继电保护装置905发送。
接收端继电保护装置905和发送端继电保护装置901有一个映射关系表， 如图10所示，相同的数字信号对应唯一的一个校验码，图中只给出部分校验 码和数字信号的对应关系。
如图11所示，接收端继电保护装置905包括计算模块1101 (计算装置) 和检测处理模块1102 (检测处理装置)，计算模块1201用于根据图10中数 字信号和校验码的映射关系，比对接收到的数据包1中的数字信号和校验码 是否在映射表中，具体做法为
检査数据包l (00110100， BADCEF)中的校验码BADCFE在图10中对 应的数字信号为11001101，而数据包l中的数字信号为00110100，可以知道 数据包1中被TWM-1通信误码发生仪加入了干扰信号，计算模块1101对每 隔3ms传来的数据包进行同样的检测。TWM-1通信误码发生仪只对部分数据 加入干扰信号，可以设置TWM-1通信误码发生仪每隔一段时间加入一次干扰 信号，例如可以设定每24ms加入一次干扰信号。计算模块1101检测每个数 据包中的数字信号是否被干扰信号改变为误码，计算出连续100个数据包中 被加入干扰信号的数据包的数量，假设计算出有8个数据包被干扰信号改变 为误码，92个数据包没有被干扰信号改变为误码，检测处理模块1102将92 与继电保护装置的规定的100个数据包中正常数据包(容纳正常信号的数据 包)的数量进行比较，若继电保护设备允许的误码率为93 (不同继电保护装 置规定的100个数据包中正常数据包的数量不同)，则说明该继电保护装置 不能承受8%( (100-92) /100)的误码率，检测处理模块1102将执行告警、跳 闸或通道切换操作，通道切换操作通过光电转换装置实现。若继电保护设备 的误码率为10%，则说明该继电保护装置能承受8。/。的误码率，检测处理模块 1102不执行告警、跳闸或通道切换操作。但是对于不同的继电保护装置，由 于传输信号中存在反映电网运行状况的电流信号，进行电网运行状况的计算 时存在不同的正确数据数量的阈值，只有接收到正常数据包的数量到达正确数据数量的阈值时，才进行电网运行状况的计算。举例说明，假如继电保护
装置进行电网运行状况计算时的正确数据数量的阈值为93，当该继电保护装 置接收的100个数据中正常数据包的数量为92时，还不能进行电网运行状况 的计算，必须再接收一个正常数据包，才能进行电网运行状况的计算，若此 时计算值高于该继电保护装置的动作定值时，检测处理模块1102将执行告警 或跳闸操作。
上面介绍了不存在PCM设备时，如何检测继电保护设备的传输性能，存 在PCM设备时，数据传输与不存在PCM设备类似，不同的是在发送端SDH 设备之前接入发送端PCM设备时，可以在发送端PCM设备之前加入干扰信 号，也可以在发送端PCM设备之后加入干扰信号。
如图12所示，从发送端继电保护装置卯l发出的数据包1 (00110101， BADCEF)是以光信号形式传输的，而发送端继电保护装置901和发送端PCM 设备之间的传输线为屏蔽双绞线，所以在发送端继电保护装置901向发送端 PCM设备1201发送数据包1 (00110101， BADCEF)之前，要通过光电装换 装置906将光信号装换为电信号，然后向发送端PCM设备1201传输，发送 端PCM设备1201接收数据包1 (00110101， BADCEF)，并向发送端SDH 设备902传输。在数据包l (00110101， BADCFE)向发送端SDH设备902 传输过程中，耦合于发送端PCM设备1201和发送端SDH设备902之间的 TWM-1通信误码发生仪903在数据包1 (00110101, BADCEF)中加入干扰 信号(TWM-1通信误码发生仪903也可以耦合于发送端PCM设备1201和发 送端继电保护装置卯l)，数据包1 (00110101， BADCEF)变为数据包1 (00110100， BADCEF)。发送端SDH设备902将加入干扰信号的数据包1 (00110100， BADCEF)通过光电转换接口从电信号的形式转换为光信号的 形式，通过光纤传输到接收端SDH设备904。接收端SDH设备904接收到 数据包l (00110100， BADCEF)后，通过光电转换接口从光信号的形式转换 为电信号的形式后，通过同轴电缆向接收端PCM设备1202传输，接收端PCM设备1202传输接收到数据包1 (00110100， BADCEF)后，通过屏蔽双绞线 向接收端继电保护装置905发送。接收端继电保护装置905通过光纤传输光 信号，所以在数据包l (00110100， BADCEF)从接收端PCM设备1202传输 到接收端继电保护装置905之前，还要再通过光电装换装置906将数据包1 (00110100， BADCEF)从电信号形式转换为光信号的形式，然后向接收端 继电保护装置905发送。
接收端继电保护装置905和发送端继电保护装置901有一个映射关系表， 如图10所示，相同的数字信号对应唯一的一个校验码，图中只给出部分校验 码和数字信号的对应关系。
如图11所示，接收端继电保护装置905包括计算模块1101 (计算装置) 和检测处理模块1102 (检测处理装置)，计算模块1201用于根据图10中数 字信号和校验码的映射关系，比对接收到的数据包1中的数字信号和校验码 是否在映射表中，具体做法为
检查数据包l (00110100， BADCEF)中的校验码BADCFE在图10中对 应的数字信号为11001101，而数据包l中的数字信号为00110100，可以知道 数据包1中被TWM-1通信误码发生仪加入了干扰信号，计算模块1101对每 隔3ms传来的数据包进行同样的检测。TWM-1通信误码发生仪只对部分数据 加入干扰信号，可以设置TWM-1通信误码发生仪每隔一段时间加入一次干扰 信号，例如可以设定每24ms加入一次干扰信号。计算模块1101检测每个数 据包中的数字信号是否被干扰信号改变为误码，计算出连续100个数据包中 被加入干扰信号的数据包的数量，假设计算出有8个数据包被干扰信号改变 为误码，92个数据包没有被干扰信号改变为误码，检测处理模块1102将92 与继电保护装置的规定的100个数据包中正常数据包的数量进行比较，若继 电保护设备允许的误码率为93 (不同继电保护装置规定的100个数据包中正 常数据包的数量不同)，则说明该继电保护装置不能承受8%( (100-92)/100) 的误码率，检测处理模块1102将执行告警、跳闸或通道切换操作，通道切换
15操作通过光电转换装置实现。若继电保护设备的误码率为10°/。，则说明该继
电保护装置能承受8%的误码率，检测处理模块1102不执行告警、跳闸或通
道切换操作。但是对于不同的继电保护装置，由于传输信号中存在反映电网 运行状况的电流信号，进行电网运行状况的计算时存在不同的正确数据数量 的阈值，只有接收到正常数据包的数量到达正确数据数量的阈值时，才进行 电网运行状况的计算。举例说明，假如继电保护装置进行电网运行状况计算
时的正确数据数量的阈值为93,当该继电保护装置接收的IOO个数据中正常 数据包的数量为92时，还不能进行电网运行状况的计算，必须再接收一个正 常数据包，才能进行电网运行状况的计算，若此时计算值高于该继电保护装 置的动作定值时，检测处理模块1102将执行告警或跳闸操作。
DF1024波形记录仪采集输入两端继电保护装置的电流信号、电压信号、 接点信号及两端继电保护装置输出的动作信号，信号记录到同一个文档中， 便于分析比较。例如，当电流出现突变时，RTDS实时数字仿真系统将100 个电流突变信号中的50个电流突变信号发送给发送端继电保护装置，另外50 个电流突变信号发送给接收端继电保护装置，接收端继电保护装置通过下面 函数计算是否需要执行告警及跳闸操作
y=f (xl， x2， x3......xn)
n-(50+a) ， a为收端继电保护装置从发送端继电保护装置接收的正常数 据包的个数。
接收端继电保护装置存在一个运行按照上述公式计算的正确数据数量的 阈值b， b值反映接收端继电保护装置的保护动作性能。当n大于或等于b时， 进行上述公式计算，才能执行告警或跳闸操作。当n小于b时，还要等到后 面没加入误码的信号传输过来之后才能计算，这时就存在时间延迟，这样通 过波形仪可以分析出b值，判断出两端的继电保护装置的保护动作性能。
发送端继电保护装置与接收端继电保护装置之间的通信传输通道是双向 通道，接收端和发送端是相互的。当通信从接收端继电保护装置发起时，接收端继电保护装置就作为发送端继电保护装置，执行发送端继电保护装置的
功能，发送端继电保护装置执行接收继电保护装置的功能。同理，接收端SDH 设备也可以作为发送端SDH设备，接收端PCM设备也可以作为发送端PCM 设备，如图13所示(PCM设备未示出)。
本实用新型实施例仅以TWM-1通信误码发生仪产生误码来改变通道中 传输的数据，也可大唐电信通道检测平台在传输的数据中加入干扰信号，改 变原来的数据，例如可以产生通道切换、通道延时变化、误码、中断、帧丢 失告警、自环、时钟频率变化等各种干扰信号，这些干扰信号的目的都是改 变传输的数据，在此不在赘述。
本实用新型实施例的继电保护装置可以为不同厂家生产的保护装置，例 如为RCS931纵联差动保护设备和CSC103纵联差动保护设备，不同的继电保 护装置承受的误码率不同，每一种继电保护装置存在一个误码率的定值，一 旦通道中传输的误码率高于该装置误码率的定值，继电保护装置将进行告警 操作，能有效的检测继电保护装置的性能。
本实用新型实施例仅以RTDS实时数字仿真系统作为数字仿真系统， PA60型功率放大器作为功率放大器，DF1024波形分析设备作为波形分析设 备进行说明，并非用于限定本实用新型。
本实用新型实施例在传输通道内加入模拟的故障及干扰，能实时的检测 传输性能，能同时对系统进行静态检测(状态信号的告警信号及跳闸信号检 测)及动态检测(电压信号、电流信号及接点信号检测)当实际电网中发生 由于通道问题造成保护异常或不正确动作时，可在利用该继电保护数字通道 故障检测系统进行故障模拟，便于查找事故原因。
权利要求1.一种继电保护数字通道故障检测设备，其特征在于，所述设备包括数字仿真装置、发送端保护装置、发送端同步数字传输装置、干扰信号发生装置、接收端同步数字传输装置及接收端保护装置，所述数字仿真装置与所述发送端保护装置相连接，所述发送端保护装置与所述发送端同步数字传输装置相连接，所述发送端同步数字传输装置与所述接收端同步数字传输装置通过光纤连接，所述干扰信号发生装置耦合于所述发送端保护装置与所述发送端同步数字传输装置之间，所述接收端同步数字传输装置与所述接收端保护装置相连接；所述数字仿真装置产生反映电网运行状态的电压信号、电流信号及接点信号；所述发送端保护装置产生状态信号，并传输包括所述状态信号、所述电压信号、电流信号及接点信号的传输信号；所述发送端同步数字传输装置接收所述传输信号，并将所述传输信号传入光纤进行传输；所述干扰信号发生装置在所述传输信号中加入干扰信号；所述接收端同步数字传输装置接收从所述光纤传输的所述传输信号，并传输所述传输信号；所述接收端保护装置接收所述接收端同步数字传输装置传输的所述传输信号，并计算所述传输信号中正常信号的数量，将所述正常信号的数量与定值比较，若所述正常信号的数量小于所述定值，执行告警、跳闸或通道切换操作。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括信号放大 装置，所述信号放大装置连接于所述发送端保护装置与所述数字仿真装置之 间，放大所述电压信号及电流信号。
3. 如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述设备还包括波形分析 装置，所述波形分析装置连接于所述信号放大装置与所述发送端保护装置之 间，记录并分析所述状态信号、所述电压信号、电流信号及接点信号。
4. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括发送端脉 冲编码调制装置和接收端脉冲编码调制装置，所述发送端脉冲编码调制装置 连接于所述发送端保护装置与所述发送端同步数字传输装置之间，所述接收 端脉冲编码调制装置连接于所述接收端保护装置与所述接收端同步数字传输 装置之间；所述发送端脉冲编码调制装置提供带宽为64K的路由，接收发送端保护 装置发来的所述传输信号，将所述传输信号发送到所述发送端同步数字传输 装置；所述接收端脉冲编码调制装置提供带宽为64K的路由，接收所述接收端 同步数字传输装置发来的所述传输信号，将所述传输信号发送到接收端保护 装置进行检测处理。
5. 如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述干扰信号发生装置耦合 于所述发送端保护装置与所述发送端脉冲编码调制装置之间。
6. 如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述干扰信号发生装置耦合 于所述发送端同步数字传输装置与所述发送端脉冲编码调制装置之间。
7. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述发送端同步数字传输装 置及所述接收端同步数字传输装置在2M路由的通道上。
8. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述接收端保护装置包括 计算单元及检测处理单元，所述计算单元与所述检测处理单元相连接；所述计算单元计算所述传输信号中正常信号的数量； 所述检测处理单元在所述正常信号的数量小于所述定值时，执行告警、 跳闸及通道切换操作。
9. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述干扰信号发生装置为误 码发生仪或通道检测装置。
专利摘要本实用新型提供一种继电保护通道故障检测设备，该继电保护通道故障检测设备包括数字仿真装置、发送端保护装置、发送端同步数字传输装置、干扰信号发生装置、接收端同步数字传输装置及接收端保护装置，所述数字仿真装置与所述发送端保护装置相连接，所述发送端保护装置与所述发送端同步数字传输装置相连接，所述发送端同步数字传输装置与所述接收端同步数字传输装置通过光纤连接，所述干扰信号发生装置耦合于所述发送端保护装置与所述发送端同步数字传输装置之间，所述接收端同步数字传输装置与所述接收端保护装置相连接；传输通道内加入模拟的故障及信号，能检测传输性能，当电网中发生保护异常时，可利用该设备进行故障模拟，查找事故原因。
文档编号H02H7/26GK201369730SQ20092010575
公开日2009年12月23日 申请日期2009年3月6日 优先权日2009年3月6日
发明者冯辰虎, 孙集伟, 钢 李, 杨心平, 宁 王, 炜 邓 申请人:华北电力科学研究院有限责任公司