智能变电站数字化相位核准技术规范教材

1、智能变电站数字化相位核准技术规范目录1 范围 32 规范性引用文件 33 术语 34 总则 45 校验项目和方法 46 接线方式及同步要求 56.1 接线方式 56.2 同步要求 67 结果判断 77.1 相位相序结果判断 77.2 极性结果判断 7附 录A 8A.1数字化核相仪功能要求 8A.2性能指标 8A.2.1 有效值测量 81 范围 本规范适用于智能变电站数字化相位核准； 本规范规定的智能变电站数字化核相均以合并单元的数字化输出作为测试对象； 对于直接采用模拟量输出给智能装置的传统互感器相位核准不在本规范规定范围之内。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日

2、期的引用文件， 仅注日期的版本适用于 本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 20840.7-2007 互感器 第 7 部分：电子式电压互感器 （GB/T 20840.7,MOD IEC60044-7： 1999）GB/T 20840.8-2007 互感器 第 8 部分：电子式电流互感器 （GB/T 20840.8,MOD IEC60044-8： 2001）DL/T 860.72 变电站通信网络和系统 第 7-2 部分：变电站和馈线设备的基本通信结构-抽象通信服务接口 （ACSI）DL/T 860.74 变电站通信网络和系统 第7-4部分：变电站和

3、馈线设备的基本通信结构-兼容逻辑节点和数据类DL/T 860.92 变电站通信网络和系统 第 9-2 部分：特定通信服务影射（SCSM） -通过IS0/IEC8802-3 的采样值Q/GDW 441-2010 智能变电站继电保护技术规范Q/GDW 426-2010 智能变电站合并单元技术规范DL/T2822012 合并单元技术条件Q/GDW 383-2009 智能变电站技术导则3 术语DL/T 860、GB/T 20840.8中确立的以及下列术语适用于本标准。3.1 数字化相位核准数字化相位核准 （以下简称数字化核相） 是指智能变电站内， 交流电气量之间的相序、 相位 核准。3.2 定相两电源

4、在并列或者合环之前， 检验同期点 （并列点或者合环点） 两侧电源的电压相位是否正 确。3.3 合并单元 merging unit; MU用以对来自二次转换器的电流和（或）电压数据进行时间相关组合的物理单元。合并单 元可是互感器一个组成件，也可是一个分立单元。3.4 智能电子设备 Intelligent Electronic Device;IED包含一个或多个处理器， 可接收来自外部源的数据， 或向外部发送数据， 或进行控 制的装置。3.5 智能终端 smart terminal一种智能组件。 与一次设备采用电缆连接， 与保护、 测控等二次设备采用光纤连接， 实现对一次设备（如：断路器、 刀闸、

5、 主变压器等）的测量、 控制等功能。4 总则4.1 智能变电站应采用专用测试仪进行核相工作。核相之前，应根据现场情况选择核相方法， 制定核相方案，确保核相完整。4.2 互感器接线、采集卡接线、合并单元配置文件及延时、保护装置等智能设备的配置文件将 影响相位及相序关系。4.3 智能二次设备的单体测试，应保证合并单元与智能二次设备间的“虚端子”连线正确。4.4 合并单元作为全站其他智能设备相位核准的基础数据源，其输出应与系统一次相位保持 一致。4.5 带负荷极性检查，其 负荷电流应不低于合并单元最小工作电流4.6 除常规变电站工作要求核相外，智能变电站合并单元、保护装置、测控装置等智能二次 设备配

6、置文件发生变化后，应对改动及其相关部分进行核相。4.7 保护装置、测控装置、报文分析仪等智能设备相位核准应通过本装置实际显示相位进行 确认。4.8 智能变电站核相测试仪测量精度应满足附录要求。5 校验项目和方法5.1 母线 PT 核相智能变 电站双母线并网时 需进行母线 PT 核相工作，用以检查双母线的相位角差与母线 PT的极性与相序。5.1.1 母线PT核相方法母线PT核相分为两种，双母线PT合并单元采用双合并单元时，母线电压来自不同间隔合并单元， 需同时接入两个合并单元的数据输出光纤， 如母线合并单元为一个合并单元时， 只 需要接入其中一个合并单元数据即可。以其中一条母线的A相电压作为基准

7、来读出其它各相电压。如采用网络采样时，则相位仪直接从网络中采样。 并在故障录波器、报文分析仪中矢量图查看电压相位。5.2 变压器带负载核相5.2.1 以母线电压为基准核相方法 如变压器三侧合并单元均在一个小室，可采用母线电压 A 相作为基准相在分别接入变 压器高中低三侧合并单元，测出变压器三侧电压电流的幅值以及其与母线电压 A 相的相对 相位角关系。如采用网络采样时，则相位仪直接从网络中采样。5.2.2 以交流 220V 为基准核相方法如变压器三侧合并单元在不同小室，采用 220V 交流作为核相的基准相，再分别接入变 压器高中低三侧合并单元测出变压器三侧电压电流的幅值以及其与 220V 的相对

8、相位角关 系。在整个测量过程中需保证 220V 交流为同相交流电压。5.3 电流互感器带负载极性检查5.3.1 电流互感器带负载极性检查方法 在对互感器带负载极性进行检查时，采用任一母线 PT 作为相位基准，再分别接入需检 查的间隔合并单元的光纤， 测出该间隔电压电流的幅值以及其与母线电压基准相的相对相位 角关系如采用网络采样时，则相位仪直接从网络中采样。5.4 智能二次设备相位检查5.4.1 保护、测控装置查看电流电压相位相序正确性5.4.2 故障录波及网络报文分析仪查看电流电压矢量图相位相序正确性。6 接线方式及同步要求6.1 接线方式 相位核准过程中可根据继电保护的采样方式以及核相内容选

9、择以下核相基准与方法：数字化单间隔：基准源为采用FT3或IEC 61850-9-2 (LE)输入的数字化数据指定相，核相源为同间隔内任意相；站用参考电源 + FT3:基准源固定取站用220V参考电源，核相源采用 FT3串行传输数据；站用参考电源 +点对点9-2：基准源固定取站用 220V参考电源，核相源采用点对点传 输的IEC 61850-9-2( LE)以太网数据；站用参考电源 + 网络 9-2：基准源固定取站用 220V 参考电源，核相源采用网络传输的IEC 61850-9-2 （LE）以太网数据。需接入同步脉冲信号；FT3 + FT3基准源和核相源来自两路不同的FT3串行传输数据；FT3

10、 +点对点9-2 :基准源和核相源中一路采用FT3串行传输数据，另一路采用点对点传输的IEC 61850-9-2（ LE）以太网数据；FT3 +网络9-2：基准源和核相源中一路采用FT3串行传输数据，另一路采用网络传输的IEC 61850-9-2（ LE）以太网数据。需接入同步脉冲信号；点对点 9-2 + 点对点 9-2：基准源和核相源来自两路不同的点对点传输的 IEC 61850-9-2 （LE）以太网数据；网络 9-2 + 网络 9-2：基准源和核相源来自两路不同的网络传输的IEC 61850-9-2（LE）以太网数据。6.2 同步要求6.2.1 直采 +网采当数据来源于两个不同的MU，其

11、中一个来自于直采口，另外一个来自于网采口。数字核相仪首先将接收到的采样值按采样序号对齐并计算它们之间的相位差S1。随后根据来自于直采口采样报文的采样延时计算其相应的相位S 2。将31减去3 2即得到两个数据源之间的实际相位差。6.2.2 模拟量 +网采当两个数据源中的一个来自于模拟量， 另外一个来自于网采口。 数字核相仪需接入同步 脉冲信号，并以4kHz的采样率随同步脉冲启动A/D对模拟量进行采样，同时对采样值标记采样序号。随后将接收到的采样值和来自于网采口的报文按采样序号对齐并计算它们之间的 相位差即得到两个数据源的相位差。6.2.3 模拟量 +直采当两个数据源中的一个来自于模拟量， 另外一

12、个来自于直采口。 数字核相仪需接入同步 脉冲信号，并以4kHz的采样率随同步脉冲启动A/D对模拟量进行采样，同时对采样值标记采样序号。将接收到的采样值和来自于直采口的报文按采样序号对齐并计算它们之间的相位 差3 1，同时，根据来自于采样报文的采样延时计算其相应的相位32。由3 1-3 2得到两个数据源之间的相位差。6.2.4 直采 +直采当数据来源于两个不同的 MU，并且都来自于直采口。数字核相仪首先将接收到的采样 值按采样序号对齐并计算它们之间的相位差 S 1。随后根据来自于采样报文的采样延时分别 计算其相应的相位 S 2和S 3。由计算式S 1-(3 2- S 3)计算得到两个数据源之间的

13、相位差。625 直采+网采组网应用方式下，即使数据来源于两个不同的MU,但在数据源已经同步，因此，数字化核相仪只需按照采样序号对齐并计算它们之间的相位差即得到两个数据源之间的相差。7结果判断7.1 相位相序结果判断当同期点两侧均有电压合并单元时，将电压合并单元数据接入数字化核相仪，以某一侧的A相为基准，记录两侧相电压的相角。对每一侧，其三相电压应成正序关系，两相之间 相角差的误差应不大于土 6;两侧的同相电压的相角差应为060之间。7.2 极性结果判断当测试点间隔合并单元有电压电流时，将间隔合并单元数据接入数字化相位仪，以某一侧母线电压的 A相为基准，测出各侧相电压相电流的幅值和相角，以及其与

14、母线电压A相的相对相角关系。对每一侧，其三相电压电流各成正序关系，且电压与电流之间的相角与实时潮流的有功及无功方向一致。（规范性附录）A.1 数字化核相仪功能要求数字化核相仪应能接收、 分析满足 DL/T 860.92 （IEC61850-9-2）和 GB/T 20840.8 （IEC60044-8） 规约的SV报文，并且IEC60044-8报文的传输速率可配置为 2.5Mbit/s、5Mbit/s和10Mbit/s。 数字化核相仪至少应包含 2对光纤以太网接口和 2个光纤通用串口。数字化核相仪应包含模拟量电压接口，用于接收参考电压。数字化核相仪应具备对时接口，可接收 IRIG-B PPS P

15、PM对时信号。数字化核相仪应支持 012.8kHz范围内的任意采样频率。数字化核相仪应支持点对点和组网两种应用方式。如果是手持式数字化核相仪，应能自带电池供电，充满电后持续工作时间应不小于3小时。数字化核相仪应能从 SCL（SCD ICD）文件中导入试验参数。数字化核相仪应能通过网络侦测的方式获取SV和GOOSE报文的信息。数字化核相仪应能手动配置SV报文的参数。数字化核相仪应能设置接收SV时需要匹配的参数，当出现参数不能完全匹配的情况时应能告警。A.2 性能指标A.2.1 有效值测量 输入为DL/T 860.92格式的电压时，其有效值测量应满足：范围：02000kV （一次值）；准确度：010kV时误差应不大于土 1V, 10kV2000kV时误差应不大于土 0.01%; 分辨率：应不大于 1V;输入为DL/T 860.92格式的电流时，其有效值测量应满足：输出范围：0200kA （一次值）；准确度：01kA时误差应不大于土 100mA, 1kA100kA时误差应不大于土 0.01%;最小变化步长：应不大于100mA;输入为GB/T 20840.8格式的电压时，其有效值测量应满足：范围：02Ue （电压额定值）；准确度：00.1Ue时误差应不大于土 0.0001Ue, 0.1Ue2Ue时误差应不大于土