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专利名称：基于对称光原理的网络记录分析仪性能动态模拟检测方法
技术领域：
本发明涉及网络记录分析仪的检测方法。
背景技术：
目前，智能变电站将为变电站的自动化运行和管理带来深远的影响和巨大的变革，是智能电网建设的重要组成部分，在经济和技术方面都有着重大意义。随着电子式互感器及光纤通信网络在智能变电站内的广泛应用，数字化及网络化信息通信已成为二次系统运行的主要方式，传统的二次系统运行监测设备无法满足新的技术要求，网络记录分析仪成为系统运行信息记录及事故分析的必备设备。然而，网络记录分析仪作为一种新设备，尚处于应用初期，其技术特性以及产品稳定性仍有待考证，而其必须保证真实反映记录数据的各种信息状态。因此，研究网络记录分析仪性能测试方法对于其在智能变电站中的可靠应用十分必要，是相应产品的开发及检测的重要手段。网络记录分析仪对于监控智能化变电站数字通信网络工作状态，分析变电站设备异常及出现故障时的数据记录源头，其所记录的数据必须真实、准确反映网络上各装置发送的数据状态，但由于产品设计、采用技术及质量上的问题，网络记录分析仪的数据可能存在记录的采样点丢失、离散等问题，无法完全真实反映其所记录的网络设备发送的数据状态。因此，网络记录分析仪在工程应用之前必须进行针对性的仿真测试，检测其性能指标是否符合要求。

发明内容
本发明要解决的技术问题是对现有技术方案进行完善，提供基于对称光原理的网络记录分析仪性能动态模拟检测方法，以实现网络记录分析仪性能的检测目的。为此，本发明采取以下技术方案。基于对称光原理的网络记录分析仪性能动态模拟检测方法，其特征在于它包括以下步骤
1)针对网络记录分析仪应用的智能变电站具体环境，搭建智能变电站动态模拟仿真系统；智能变电站动态模拟仿真系统通过分光器与待测网络记录分析仪和标准网络记录分析设备连接，分光器调整至可将输入光源分为强度相同的对称光输出的状态以组成基于对称光原理的测试数据采集系统；
2)对智能变电站动态模拟仿真系统进行操作，模拟系统发生接地故障，标准网络记录分析设备及待测网络记录分析仪记录智能变电站动态模拟仿真系统的电气量和开关量信息；
3)对比一段时间内标准网络记录分析设备及待测网络记录分析仪记录的智能变电站动态模拟仿真系统生成数据，统计待测网络记录分析仪数据帧丢失情况和数据最大离散度，若待测网络记录分析仪数据帧丢失数量大于零，或两帧数据间最大离散度大于lus，则认为待测网络记录分析仪不合格。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。智能变电站动态模拟仿真系统通过测试专用合并单元及测试专用智能终端与分光器相连，测试专用合并单元用于将智能变电站动态模拟仿真系统的电子式电流互感器、 电压互感器采集的信息转换成数字信号并经光口输出，测试专用智能终端用于采集动态模拟系统中断路器的位置信息并经光口输出。所述的分光器包括第一级第一分光器、第一级第二分光器、第二级第一分光器、第二级第二分光器，上述四分光器均调整至可将输入光源分为强度相同的对称光输出的状态；其中第一级第一分光器的输入端与测试专用合并单元输出端相连，第一级第一分光器的输出端分别与第二级第一分光器输入端及交换机相连；第一级第二分光器的输入端与测试专用智能终端输出端相连，第一级第二分光器的输出端分别与第二级第二分光器输入端及交换机相连；第二级第一分光器的输出端分别与标准网络记录分析设备输入端及待测网络记录分析仪输入端相连；第二级第二分光器的输出端分别与标准网络记录分析设备输入端及待测网络记录分析仪输入端相连；标准网络记录分析设备及待测网络记录分析仪与交换机相连。搭建智能变电站动态模拟仿真系统包括采用等值发电机模拟电厂；采用等值电源模拟等值系统；采用三绕组变压器、双母线配置模拟智能变电站一次设备，模拟智能变电站与模拟电厂间经单回模拟线路连接，与模拟等值系统间经双回模拟线路连接；模拟智能变电站的电压、电流信号通过电子式电压互感器、电子式电流互感器采集，传送给数字录波器；输电线路上、双母线上、及变压器的高、中、低压侧设置故障点，每一个故障点都用于模拟各种类型的金属性或经过渡电阻短路的故障，变压器高压绕组设置一个故障点，用于模拟不同范围的匝间短路；采用主、从卫星同步装置接收GPS同步信号，模拟智能变电站时钟同步系统。对智能变电站动态模拟仿真系统进行操作包括模拟系统发生接地故障，标准网络记录分析设备及待测网络记录分析仪记录智能变电站动态模拟仿真系统的电压、电流电气量及保护、断路器位置开关量信息。对待测网络记录分析仪性能进行动态模拟检测的评价标准为在动态模拟系统正常运行过程中，待测网络记录分析仪统计时间内与标准网络记录分析设备相比，所记录的数据帧丢失数量应为0，两帧数据间最大离散度应小于Ius ；在动态模拟系统中进行操作， 模拟系统发生接地故障，待测网络记录分析仪统计时间内与标准网络记录分析设备相比， 所记录的数据帧丢失数量应为0，两帧数据间最大离散度应小于lus。有益效果解决了网络记录分析仪对相应性能的检测及研究需求，通过检测，筛除不合格网络记录分析仪，有助于提高对智能变电站的监测能力。


图1是智能变电站动态模拟仿真系统。图2是本发明原理框图。
具体实施例方式以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
本发明的原理框图如图2所示，针对网络记录分析仪应用的220kV电压等级具体环境，本发明的步骤如下。1、搭建动态模拟仿真系统，如图1所示
(1)采用等值发电机模拟220kV侧总装机容量550MVA的电厂，采用等值发电机模拟 IlOkV侧总装机容量120MVA的电厂；
(2)采用等值电源模拟系统短路容量为10000MVA的等值系统；
(3)采用接线方式ΥΟ/Υ/Δ-12-11的三绕组变压器模拟智能变电站内额定容量为 238MVA的三绕组变压器，双母线配置，模拟智能变电站与模拟220kV侧电厂间经IOOkm单回模拟线路连接，与模拟IlOkV侧电厂经IOkm单回模拟线路连接，与模拟等值系统间经200km 双回模拟线路连接；
(4)分别在变压器高压侧、中压侧、低压侧接入电子式电流互感器ECT1、ECT2、ECT3采集电流信号，传送给ZH-5N数字录波器；
(5)在变压器的高、中、低压侧共设置6个故障点，每一个故障点都用于模拟各种类型的金属性或经过渡电阻短路的故障，变压器高压绕组设置一个故障点，用于模拟不同范围的匝间短路；
(6)采用YJD2000卫星同步装置接收GPS同步信号，模拟智能变电站时钟同步系统。2、选用专用分光器，将其调整至可将输入光源分为两束强度相同的对称光输出的状态，将待测网络记录分析仪和ZH-5N录波及记录分析装置组成基于对称光原理的测试数据采集系统，步骤如下
(1)在智能变电站动态模拟仿真系统中接入测试专用合并单元和智能终端，合并单元用于将动态模拟系统电子式电流互感器、电压互感器采集的信息转换成数字信号并经光口输出，智能终端用于采集动态模拟系统中断路器的位置信息并经光口输出，测试专用合并单元数据输出口接入第一级第一分光器、测试专用智能终端数据输出口接入第一级第二分光器；
(2)第一级第一分光器的出口1作为点对点数据输出源接入第二级第一分光器，第一级第一分光器的出口 2作为组网数据输出源接入RUggedC0m2188以太网交换机；第一级第二分光器的出口 4作为点对点数据输出源接入第二级第二分光器，第一级第二分光器的出口 3作为组网数据输出源接入RuggedC0m2188以太网交换机；第二级第一分光器的出口 5、 6作为点对点数据输出源分别接入待测网络记录分析仪和ZH-5N录波及记录分析装置；第二级第二分光器的出口 7、8作为点对点数据输出源分别接入待测网络记录分析仪和ZH-5N 录波及记录分析装置；
(3)第一级第一分光器的出口2与第一级第二分光器的出口 3作为组网数据输出源接入RuggedCom2188以太网交换机，通过交换机不同出口 9与10分别接入待测网络记录分析仪和ZH-5N录波及记录分析装置。3、在动态模拟系统中进行各种系统操作，模拟系统发生接地故障，通过ZH-5N录波及记录分析装置及待测网络记录分析仪记录智能变电站动态模拟仿真系统的电压、电流等电气量及保护、断路器位置等开关量信息。4、对比2小时内ZH-5N录波及记录分析装置及待测网络记录分析仪记录的智能变电站动态模拟仿真系统生成数据，统计待测网络记录分析仪数据帧丢失情况和数据最大离散度。 5、按评价方法对待测网络分析记录仪性能进行评价。
权利要求
1.基于对称光原理的网络记录分析仪性能动态模拟检测方法，其特征在于它包括以下步骤1)针对网络记录分析仪应用的智能变电站具体环境，搭建智能变电站动态模拟仿真系统；智能变电站动态模拟仿真系统通过分光器与待测网络记录分析仪和标准网络记录分析设备连接，分光器调整至可将输入光源分为强度相同的对称光输出的状态以组成基于对称光原理的测试数据采集系统；2)对智能变电站动态模拟仿真系统进行操作，模拟系统发生接地故障，标准网络记录分析设备及待测网络记录分析仪记录智能变电站动态模拟仿真系统的电气量和开关量信息；3)对比一段时间内标准网络记录分析设备及待测网络记录分析仪记录的智能变电站动态模拟仿真系统生成数据，统计待测网络记录分析仪数据帧丢失情况和数据最大离散度，若待测网络记录分析仪数据帧丢失数量大于零，或两帧数据间最大离散度大于lus，则认为待测网络记录分析仪不合格。
2.根据权利要求1所述的基于对称光原理的网络记录分析仪性能动态模拟检测方法， 其特征在于智能变电站动态模拟仿真系统通过测试专用合并单元及测试专用智能终端与分光器相连，测试专用合并单元用于将智能变电站动态模拟仿真系统的电子式电流互感器、电压互感器采集的信息转换成数字信号并经光口输出，测试专用智能终端用于采集动态模拟系统中断路器的位置信息并经光口输出。
3.根据权利要求2所述的基于对称光原理的网络记录分析仪性能动态模拟检测方法， 其特征在于所述的分光器包括第一级第一分光器、第一级第二分光器、第二级第一分光器、第二级第二分光器，上述四分光器均调整至可将输入光源分为强度相同的对称光输出的状态；其中第一级第一分光器的输入端与测试专用合并单元输出端相连，第一级第一分光器的输出端分别与第二级第一分光器输入端及交换机相连；第一级第二分光器的输入端与测试专用智能终端输出端相连，第一级第二分光器的输出端分别与第二级第二分光器输入端及交换机相连；第二级第一分光器的输出端分别与标准网络记录分析设备输入端及待测网络记录分析仪输入端相连；第二级第二分光器的输出端分别与标准网络记录分析设备输入端及待测网络记录分析仪输入端相连；标准网络记录分析设备及待测网络记录分析仪与交换机相连。
4.根据权利要求3所述的基于对称光原理的网络记录分析仪性能动态模拟检测方法， 其特征在于搭建智能变电站动态模拟仿真系统包括采用等值发电机模拟电厂；采用等值电源模拟等值系统；采用三绕组变压器、双母线配置模拟智能变电站一次设备，模拟智能变电站与模拟电厂间经单回模拟线路连接，与模拟等值系统间经双回模拟线路连接；模拟智能变电站的电压、电流信号通过电子式电压互感器、电子式电流互感器采集，传送给数字录波器；输电线路上、双母线上、及变压器的高、中、低压侧设置故障点，每一个故障点都用于模拟各种类型的金属性或经过渡电阻短路的故障，变压器高压绕组设置一个故障点，用于模拟不同范围的匝间短路；采用主、从卫星同步装置接收GPS同步信号，模拟智能变电站时钟同步系统。
5.根据权利要求4所述的基于对称光原理的网络记录分析仪性能动态模拟检测方法， 其特征在于对智能变电站动态模拟仿真系统进行操作包括模拟系统发生接地故障，标准网络记录分析设备及待测网络记录分析仪记录智能变电站动态模拟仿真系统的电压、电流电气量及保护、断路器位置开关量信息。
6.根据权利要求5所述的基于对称光原理的网络记录分析仪性能动态模拟检测方法， 其特征在于对待测网络记录分析仪性能进行动态模拟检测的评价标准为在动态模拟系统正常运行过程中，待测网络记录分析仪统计时间内与标准网络记录分析设备相比，所记录的数据帧丢失数量应为0，两帧数据间最大离散度应小于Ius ；在动态模拟系统中进行操作，模拟系统发生接地故障，待测网络记录分析仪统计时间内与标准网络记录分析设备相比，所记录的数据帧丢失数量应为0，两帧数据间最大离散度应小于lus。
全文摘要
基于对称光原理的网络记录分析仪性能动态模拟检测方法，本发明涉及网络记录分析仪的检测方法。网络记录分析仪的数据可能存在记录的采样点丢失、离散等问题，无法完全真实反映其所记录的网络设备发送的数据状态。本发明特征在于它包括以下步骤1)针对网络记录分析仪应用的智能变电站具体环境，搭建智能变电站动态模拟仿真系统；2)对智能变电站动态模拟仿真系统进行操作；3)对比一段时间内标准网络记录分析设备及待测网络记录分析仪记录的智能变电站动态模拟仿真系统生成数据，判断待测网络记录分析仪合格与否。本技术方案筛除不合格网络记录分析仪，有助于提高对智能变电站的监测能力。
文档编号G01R35/00GK102565741SQ201110452618
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者丁昊, 周春霞, 姜健宁, 张雪松, 李仲青, 李明, 潘武略, 裘愉涛, 詹智华, 詹荣荣, 许伟国, 陈晓刚 申请人:中国电力科学研究院, 浙江省电力公司