一种提高继电保护装置交流采样精度及可靠性的方法与流程

本发明属于继电保护领域，尤其是涉及一种提高继电保护装置交流采样精度及可靠性的方法。

背景技术：

目前，牵引变电站的模拟量采集技术快速发展，它是牵引供电系统继电保护的核心技术之一，同时也是牵引变电站面向智慧化、智能化、就地化和多功能合一化高速发展的基石；牵引供电系统继电保护装置的模拟量输入信号包括二次回路系统的电压量、电流量等，再通过保护算法，继电保护装置会做出跳闸出口、合闸、告警等保护动作；模拟量采集系统的设计是牵引变电站继电保护装置设计的重中之中，模拟量采集系统的性能直接关系到了保护算法的灵敏度，若采样精度低，则继电保护装置会出现误动或者拒动的风险；因此，在牵引变电站智慧化、智能化、就地化和多功能合一化的发展趋势下，对于模拟量采集的可靠性提出了更高要求。

通常，对于模拟量采集系统性能的验证是从硬件电路设计的角度出发，来增加模拟量采集系统的采样精度，以满足抗扰度要求；或者在具有资质的第三方检验机构进行测试，测试中一旦出现问题就会反复整改，不但耗费人力物力，而且还可能由于达不到要求而修改设计方案等，因此，亟需提高继电保护装置交流采样精度及可靠性方法。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种提高继电保护装置交流采样精度及可靠性的方法，以解决现有的继电保护装置交流采样精度低的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种提高继电保护装置交流采样精度及可靠性的方法，包括如下步骤：

s1、建立继电保护装置交流采样测试平台，继电保护装置交流采样测试平台包括继电保护装置和pc；

s2、设置继电保护装置交流采样通道测试条件；

s3、在pc端打开维护软件，与继电保护装置建立通信连接；

s4、连接成功后，进行pc与继电保护装置对钟操作，保证继电保护装置与pc时间一致；

s5、利用维护软件，进行模拟录波操作，获取各同步采样通道的原始采样值数据，并保存至继电保护装置录波文件中；

s6、将步骤s5中继电保护装置录波文件中的保存的录波文件读取至pc端，并利用录波分析软件将录波文件转换为按照规则排布的数据文件；

s7、打开步骤s6中转换后的录波数据文件，根据步骤s2中的测试条件，计算每个采样通道的采样精度，并判断是否满足精度要求，若满足精度要求，则认为该继电保护装置的交流采样精度达标且具有高可靠性，若不满足精度要求，则重复循环步骤s1至s7，直至该继电保护装置的交流采样精度达标且具有高可靠性。

进一步的，步骤s1中，继电保护装置包括交流采样模块、用于存储录波文件的eeprom、通信装置一；

pc包含通信装置二，并安装有维护软件和录波分析软件；

通信装置一和通信装置二相连，用于pc与继电保护装置间通信。

进一步的，交流采样模块包括互感器，互感器二次侧输出端与交流采样模/数转换模块连接，交流采样模/数转换模块与fpga连接。

进一步的，互感器包括一次侧输入端port1、port2和二次侧输出端port3和agnd。

进一步的，步骤s2中的测试条件包括：

条件一，室温下，短接port3与agnd；

条件二，室温下，在port3与agnd之间施加3v直流电压信号；

条件三，室温下，短接port1与port2；

条件四，低温-40℃，短接port1与port2；

条件五，高温70℃，短接port1与port2；

条件六，室温下，短接port1与port2，对port1和port2进行电快速瞬变脉冲群抗扰度检验，脉冲重复率设置为5khz；

条件七，室温下，短接port1与port2，对port1和port2进行电快速瞬变脉冲群抗扰度检验，脉冲重复率设置为100khz；

条件八，室温下，在port1与port2之间施加5a交流量；

条件九，室温下，在port1与port2之间施加5a交流量，对port1和port2进行电快速瞬变脉冲群抗扰度检验，脉冲重复率设置为5khz；

条件十，室温下，在port1与port2之间施加5a交流量，对port1和port2进行电快速瞬变脉冲群抗扰度检验，脉冲重复率设置为100khz。

进一步的，步骤s7中的精度要求包括：

情况一，在条件一至条件五下，精度要求为不超过±0.1％；

情况二，在条件六至条件十下，精度要求为不超过±1％。

相对于现有技术，本发明所述的一种提高继电保护装置交流采样精度及可靠性的方法具有以下有益效果：

本发明通过在不同的测试条件下对所建立的继电保护装置交流采样测试平台进行极限条件压力测试，在pc端进行数据的读取、转换与分析，得到所测试的继电装置交流模拟量采集模块采样精度，在测量条件下不超过±0.1％，动作值误差不超过±1％，经过反复测试，改善并验证了硬件电路的设计方案，从而提高了继电保护装置的交流采样的精度，降低了人力及测试成本，有效防止了继电保护装置的误动及拒动等，大幅提高了继电保护装置的运行可靠性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种提高继电保护装置交流采样精度及可靠性的方法流程图；

图2为本发明实施例所述的继电保护装置交流采样测试平台框图；

图3为本发明实施例所述的交流采样模块框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参阅图1至图3所示，一种提高继电保护装置交流采样精度及可靠性的方法，包括如下步骤：

s1、建立继电保护装置交流采样测试平台，继电保护装置交流采样测试平台包括继电保护装置和pc；

s2、设置继电保护装置交流采样通道测试条件；

s3、在pc端打开维护软件，并与继电保护装置建立通信连接；

s4、连接成功后，进行pc与继电保护装置对钟操作，保证继电保护装置与pc时间一致；

s5、利用维护软件，进行模拟录波操作，获取各同步采样通道的原始采样值数据，并保存至继电保护装置录波文件中；

s6、将步骤s5中继电保护装置录波文件中的保存的录波文件读取至pc端，并利用录波分析软件将录波文件转换为按照comtrade规则排布的数据文件，数据格式为ascii码；

s7、打开步骤s6中转换后的录波数据文件，根据步骤s2中的测试条件，计算每个采样通道的采样精度，并判断是否满足精度要求，若满足精度要求，则认为该继电保护装置的交流采样精度达标且具有高可靠性，若不满足精度要求，则重复循环步骤s1至s7，直至该继电保护装置的交流采样精度达标且具有高可靠性。

步骤s1中的继电保护装置包括交流采样模块、用于存储录波文件的eeprom、通信装置一，通信装置一包括以太网a；

pc包含通信装置二，通信装置二包括以太网a’，并安装有维护软件和录波分析软件，所述的维护软件包括模拟录波模块，用于控制交流采样模块进行模拟录波操作，所述的录波分析软件可用于将录波文件转换为按照comtrade规则排布的数据文件，且数据格式为ascii码；

通信装置一和通信装置二相连，用于pc与继电保护装置间通信。

交流采样模块包括互感器，互感器用于将外部交流靓输入转换为适合于交流采样模/数转换模块识别的模拟量输入小信号，互感器二次侧输出端与交流采样模/数转换模块连接，交流采样模/数转换模块具有信号调理和模/数转换功能，交流采样模/数转换模块与fpga连接，用于缓存由交流次啊杨模/数转换模块转换后的数字量数据。

互感器包括一次侧输入端port1、port2和二次侧输出端port3和agnd。

步骤s2中的测试条件包括：

条件一，室温下，短接port3与agnd；

条件二，室温下，在port3与agnd之间施加3v直流电压信号；

条件三，室温下，短接port1与port2；

条件四，低温-40℃，短接port1与port2；

条件五，高温70℃，短接port1与port2；

条件六，室温下，短接port1与port2，对port1和port2进行电快速瞬变脉冲群抗扰度检验，脉冲重复率设置为5khz；

条件七，室温下，短接port1与port2，对port1和port2进行电快速瞬变脉冲群抗扰度检验，脉冲重复率设置为100khz；

条件八，室温下，在port1与port2之间施加5a交流量；

条件九，室温下，在port1与port2之间施加5a交流量，对port1和port2进行电快速瞬变脉冲群抗扰度检验，脉冲重复率设置为5khz；

条件十，室温下，在port1与port2之间施加5a交流量，对port1和port2进行电快速瞬变脉冲群抗扰度检验，脉冲重复率设置为100khz。

步骤s7中的精度要求包括：

情况一，在条件一至条件五下，精度要求为不超过±0.1％；

情况二，在条件六至条件十下，精度要求为不超过±1％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。