智能变电站合并单元关键参数测试
合并单元性能测试
合并单元性能测试1.SV输出一致性检查（1）输出的SV报文的APPID、SVID、MAC目的地址、VLAN等参数是否与配置文件一致；（2）输出数据的采样通道数、采样通道顺序是否符合相关规定；（3）SV报文采样序号连续性测试。
SV报文的序号应从0连续增加到50N-1（N 为每工频周期采样点数，一般为80），再恢复到0，任意相邻两帧SV报文的序号应连续；（4）SV报文采样频率测试。
一般为80点采样，每秒4000个点；（5）SV报文的同步标识、检修标识以及品质位正确性检查。
正常情况下，SV 报文中的同步标识应为1，检修标志位为0，品质位为0（validity）；对时异常时，SV报文中的同步标识应为0；合并单元检修时，SV报文中的检修标志位为1；采样数据无效时，SV报文中的品质位应置1（invalid）。
2.GOOSE一致性检查（1）合并单元的GOOSE输出主要是用于告警信号的输出，其一致性检修主要检查其GOID、APPID、MAC目的地址、VLAN等参数是否与配置文件中的一致；（2）对于接收GOOSE输入的刀闸位置或母联位置的合并单元，此时合并单元GOOSE一致性检查还需验证合并单元对输入GOOSE的GOID、APPID、MAC 目的地址等参数能正确解析。
3.合并单元准确度测试用继电保护测试仪给合并单元输入交流模拟量（电压、电流），读取合并单元输出数值，与继电保护测试仪输入数值比较精度。
相关精度见下表。
14. 合并单元光功率测试波长为1310nm ，发送功率：-20~-14dbm ，灵敏度：-31~-14dbm 。
5. SV 报文发送间隔离散度检查检查SV 报文发送间隔离散度是否等于理论值250s μ，测出的间隔抖动应在±10s μ之内。
6. SV 报文响应时间检验合并单元采样响应时间不大于1ms ，级联母线合并单元的间隔合并单元采样响应时间不大于2ms 。
7. 合并单元对时和守时精度测试（1） 合并单元正常情况下对时精度应为±1s μ；（2） 合并单元在外部同步信号消失后，在10min 内守时误差在±4s μ内。
智能变电站测试(完整版)
智能变电站测试二零一四年七月智能变电站测试需求1范围根据国家电网网公司和南方电网公司有关基于智能变电站的继电保护、安全自动装置及相关设备（包括电子互感器、合并单元、智能终端、过程层网络、时间同步系统等）的规定，提出智能变电站测试需求。
2规范性引用文件GB/T 20840.7-2007 电子式电压互感器GB/T 20840.8-2007 电子式电流互感器GB14 285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程GB50171－1992 电气装置安装工程盘，柜及二次回路结线施工及验收规范DL/Z 860.1-2004 (IEC 61850-1)变电站内通信网络和系统第1部分：介绍和概述DL/Z 860.2-2006 (IEC 61850-2)变电站内通信网络和系统第2部分：术语DL/T 860.3-2004 (IEC 61850-3)变电站内通信网络和系统第3部分：总体要求DL/T 860.4-2004 (IEC 61850-4)变电站内通信网络和系统第4部分：系统和工程管理DL/T 860.5-2006 (IEC 61850-5)变电站内通信网络和系统第5部分：功能的通信要求和设备模型功能和设备模型的通信要求DL/T 860.6-2008 (IEC 61850-6)变电站内通信网络和系统第6部分：变电站自动化系统配置描述语言变电站自动化系统结构语言DL/T 860.71-2006 (IEC 61850-7-1)变电站内通信网络和系统第7-1部分：变电站和线路(馈线)设备的基本通信结构－原理和模型DL/T 860.72-2004 (IEC 61850-7-2)变电站内通信网络和系统第7-2部分：变电站和线路(馈线)设备的基本通信结构－抽象通信服务接口(ACSI)DL/T 860.73-2004 (IEC 61850-7-3)变电站内通信网络和系统第7-3部分∶变电站和线路(馈线)设备基本通信结构－公用公共数据类DL/T 860.74-2006 (IEC 61850-7-4)变电站通信网络和系统第7-4部分：变电站和线路(馈线)设备的基本通信结构－兼容的逻辑节点类和数据类DL/T 860.81-2006 (IEC 61850-8-1)变电站通信网络和系统第8-1部分：特定通信服务映射(SCSM) 映射到MMS(ISO/IEC9506第1部分和第2部分)DL/T 860.91-2006 (IEC 61850-9-1)变电站通信网络和系统第9-1部分：特定通信服务映射(SCSM)-通过单向多路点对点串行通信链路的采样值DL/T 860.92-2006 (IEC 61850-9-2)变电站通信网络和系统第9-2部分：特定通信服务映射(SCSM)- 通过ISO/IEC 8802-3GB/T 15629.3的采样值DL/T 860.10-2006 (IEC 61850-10)变电站通信网络和系统第10部分：一致性测试网络DL/T 478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件DL/T 995-2006 继电保护和电网安全自动装置检验规程DL/T 5136-2001 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定DL/T 667-1999 继电保护设备信息接口配套标准DL/T 630-1997 交流采样远动终端技术条件DL/T 621-1997 交流电气装置的接地DL/T 5218-2005 220～500kV变电所设计技术规程Q/GDW 161-2007 线路保护及辅助装置标准化设计规范Q/GDW 175—2008 变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范Q/GDW 383-2009 智能变电站技术导则Q/GDW 393-2009 110（66）kV～220kV智能变电站设计规范Q/GDW 394-2009 330kV～750kV 智能变电站设计规范Q/GDW 396-2009 IEC 61850 工程继电保护应用模型Q/GDW 441-2010 智能变电站继电保护技术规范Q/GDW Z 414-2010 变电站智能化改造技术规范Q/GDW Z 410-2010 高压设备智能化技术导则Q/GDW 424-2010 《电子式电流互感器技术规范》Q/GDW 425-2010 《电子式电压互感器技术规范》Q/GDW 426-2010 《智能变电站合并单元技术规范》Q/GDW 427-2010 《智能变电站测控单元技术规范》Q/GDW 428-2010 《智能变电站智能终端技术规范》Q/GDW 429-2010 《智能变电站网络交换机技术规范》Q/GDW 430-2010 《智能变电站智能控制柜技术规范》Q/GDW 431-2010 《智能变电站自动化系统现场调试导则》3系统测试及组成3.1系统测试智能变电站应检验测试以下系统：❖采样值系统❖网络系统❖继电保护系统❖网络状态监测系统❖时间同步系统3.2测试系统组成智能变电站系统测试可由以下主要设备组成：1、带升压器的标准电压互感器2、带升流器的标准电流互感器3、合并单元测试仪及合并单元模拟器4、IEC 61850 继电保护测试仪5、继电保护测试仪和规约转换器6、时间同步测试仪7、故障录波及网络报文记录仪8、IEC 61850数字万用表9、集成网络分析仪10、模拟智能终端3.3测试系统测试示意图4检验测试内容4.1装置常规检测4.2采样值系统检验采样值系统由电子式互感器和合并单元组成（Q/GDW 431-2010）。
智能变电站中合并单元采样值的抖动测试
智能变电站中合并单元采样值的抖动测试摘要：合并单元是智能变电站将二次电流电压输送到间隔层装置和网络最核心的设备，因此其性能的好坏将直接影响二次系统的可靠运行，而合并单元的延时及抖动性能是其中最关键和最重要的性能指标。
文章介绍了合并单元延时和抖动性的基本概念和试验方法，并结合实际的试验结果进行了分析。
关键词：智能变电站；合并单元；采样同步；抖动性能中图分类号：tm73 文献标识码：a 文章编号：1009-2374（2013）02-0121-02合并单元是智能变电站的一个重要设备，其功能是接收互感器采集到的电流电压，并以smv-9-2的格式通过光纤上送到保护测控或计量等装置。
因此合并单元的性能将直接影响智能变电站二次系统运行的可靠性。
而合并单元的延时和同步这两个指标直接影响合并单元输出电流电压角比差。
本文对合并单元的延时及抖动性能的测试及常规互感器结合合并单元的模式（transformer mu，简称tm 模式）进行探讨，希望能为调试人员提供帮助。
1 合并单元的延时与同步介绍合并单元的延时是由于硬件和软件共同导致的，对于tm模式的延时主要是由合并单元自身延时导致的，即不考虑evt和ect的延时。
因为合并单元前端采用电磁式互感器，输入的模拟量采样值经电缆直接并行送入合并，采样值传输延时固定且数值很小。
但当电流电压经合并单元转换为smv-9-2输出时就会产生延时，过程中电压到保护测控经过了pt合并单元和线路合并单元延时。
首先电流电压之间的夹角可能就会出现误差，因为合并单元的采样是一个周波是80点，每个点对应的角度就是°，一个点是1/4000秒即250us，因此1us相差的电角度为4.5/250＝0.018°，折算从分就是0.018×60＝1.08′≈1′，即1us误差就是1′左右。
如果pt合并电压和线路合并单元之间的延时达到一定值如2ms就会相差36°，这可能会影响距离保护的动作边界值和测控计量值。
智能变电站合并单元调试
合并单元的功能要求
? 合并单元功能－采样值输出 ?通过以太网采用DL/T 860.9-2规定的数据格式输
出； ?通过光纤串口采用60044-8 FT3规定的数据格式
输出； ?输出通道个数和内容符合装置的ICD文件； ?MU应输出电子式互感器整体的采样响应延时 ；
09:43
互感器
ECTa（测量）的SC ECTb（测量）的SC ECTc（测量）的SC ECTa（保护）的SC ECTb（保护）的SC ECTc（保护）的SC
中性点ECT的SC
EVTa的SC EVTb的SC
传输标准E6V0T0c的4S4C（FT3） 私有协议中性点EVT的SC
母线 EVT的SC
09:43
合并单元
保护装置
合并单元
数字输出
需时 要钟 时输 的入
16
61850标准：-9-1/-2
电 源
合并单元的功能要求
? 合并单元功能－采样通通映射 ?在ICD文件里面规定的采样值输出通道具体对应的
?多对来自二次转换器 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
09:43
合并单元的功能要求
? 合并单元功能－接收数字信息 ?通过光纤实时接收ECT、EVT或其它合并单元输出
的采样值报文 ； ? 合并单元功能－交流模拟量采集
?需要接入交流模拟量的MU应具备交流模拟量采集 的功能，可采集传统电压互感器、电流互感器输出的模拟 信号，也可采集电子式互感器输出的模拟小信号 ；
由此可以分析得出智能站简化二次回路是“局 部的简化”。只是将间隔层保护装置的二次回路取 消，但实际的二次回路依然存在，只是就地存在于 合并单元和智能终端。
如何确保来自一次PT/CT的数据经过合并单元 转换后正确无误的传给数字化继电保护装置。
智能变电站合并单元时间性能测试问题分析 陈乐
智能变电站合并单元时间性能测试问题分析陈乐摘要：随着我国现代化建设的不断发展，变电站的智能化水平越来越高，智能变电站合并单元得到了广泛的应用，能够为系统提供原始数据信息，能够有效解决数据共享问题。
然而合并单元格的引入不利于传输层面的稳定，容易造成通讯延迟以及时间准确度差等方面的问题。
本文详细分析了智能变电站合并单元的时间性能测试问题，希望可以起到参考作用。
关键词：性能测试；合并单元；智能变电站相比于传统变电站来说，智能变电站的最大特点在于对原来的通讯层面进行改造，在一次、二次设备保护方面则没有特殊明显的变化。
通讯网络方面的改造以合并单元设备为主要介入点，其根本目的在于通过网络以SMV9-2格式将数据信息发布出去并且在CT/PT电子式的基础上获取数据，使系统内的不同设备都能够对数据库中的数据信息进行共享。
在智能变电站应用范围越来越广泛的过程中，电力通讯模块中合并单元的重要作用体现得越来越充分。
然而这种数据信息传递方式在具体的应用上仍然存在一些需尽快解决的安全隐患。
由于用户无法通过有效的技术与手段来准确把握数据准确度，无法对合并单元格性能进行准确的衡量，尤其是数据信息的准确度与时间性能均无法得到准确的检测。
其中时间性能是对数据通讯状态进行衡量的重要指标，数据信息准确度能够对电网稳定运行所需要的各种条件进行评价。
本文重点讨论时间性能测试方面的问题。
时间性能通常为包含以下两方面的性能，即通讯的延迟特性与时间的准确度。
1.智能变电站合并单元概述合并单元是一种新型智能化设备，是过程层中十分重要的组成部分，能够为计量装置、测控装置以及保护装置提供原始数据，对于变电站整体运行的稳定性有着十分重要的促进作用。
为了确保智能变电站能够稳定运行，电力服务单位需要综合运用各种手段对合并单元数据信息延迟以及时间同步准确度两方面的特性进行准确的分析，只有在分析结果达到一定的准确性水平，才能够对电网运行过程中可能存在的危险与安全隐患进行有效的控制。
浅谈智能变电站合并单元时间性能测试问题
解 析报 文 中的 时标 ( D M S田 0 本身也 和这 个 外部 时钟 对时 稳定 ) 来确定合并单元是 否 与外部时钟 已 对时稳定 本 文 以 5 0 0 k v 岱 宗智能站岱金线 路合 并单元为例 如果 合并单元 没 有对 上 时 而凯 默对 上 时 则凯 默测 量合并单元 的延时将是一个 相差 很大 的延 时 如 果 合并单元对 上 时 则 测量 的延时 和 合并单元设定 S 延时 相差 会 小 于 1 林 表 1 是 50 0 k v 岱宗智能站岱 金线 路 合 S 并单元 的延 时 测量 ( 该合并单元设定 的延 时是 2 0 0 林 ) 测 S 1 量 的延 时和 合并单元设定 的延 时非常一致 误 差 小 于 林
, , 。 一 一 一 一
基于 此
一
、
智 能变 电站 合并单 元 概 述
, ,
合并单 元 每 秒 总 共 发 送 4 0 0 采 样点 信 息 数 据 信 息 具 备 被时 间评估 的 参数 其 中时 间间 隔 即 发 送 均匀度是最 基 本 的 时 间 观 察 窗 口 确保 时 间间 隔 的 稳定度是保 证 采 样数 据 有 效 处 理 的前 提 条 件 而 时 间 延 迟 是 指从 合并单 元 发 送 出来 后 到达接 收装置需要 的传 输快 慢
, 。 ,
,
,
,
,
。
。
,
。
二
.
、
合 并单 元 的 时间特 性
。
表
1
岱金 线 凯 默 测 量值
1 合并单元 的 延 时特 性 智能变 电 站 的 电 流 电 压 采集 是 分 布式采 集 由各个 合并单元采集 电 流 电压 再 上 送到 间 隔层 分 布式最大 的 问 题 就 是同 步 问题 而 产 生 同 步 最根本 的原 因 就是延 时 问 题 合并单元 的 延 时是 由于 硬 件 和 软 件 共 同导 致 的 合并单元设 定延 时 的 目 的是 消除 不 同合并 单元延 时不 一 致 的 问题 通 常采 用不 同 的 方法来解 决 即所 有合并单元 接 收到 电磁 式 互感器输 人 的 电流 电 压 后 都等待 一定 的 时 间后 再 同时将 电 流 电 压 输 出 给保 护 测 控装置 保 护 测 控装置解 析 数据 报 文 中 的 时标 再 进 行 时 间或 相 角补 偿 2 合并单元 的同 步特 性 单个 常规变 电站 的 电流 电压 本身 就是 个 同步 系 统 电流 电压 通过一 次 母线进人变 电站 再 通过 互感器 及 二次 电缆 进人 各个 装置 其传 播速度接 近光速 且 中 间没 有 其池环节 因此 对 于 线路 保 护 母 差保 护 变 压 器保 护而言 其 电 流 电压之 间 保持同 步 而 智能变 电 站 的二次 电流 电压 没 有直接到达保 护 装置 而 是 在 前端先进 行 、 用 转换 后 再 通过光纤 传 送到各个 装置 特 别是 电压 经 过 了 两级合并单元 因此 在 传 输 过程 中就 会 产 生延时 导致 不 同步 : 3 合并单元 等 间 隔离 散 性 合并 单元 间 隔离 散 性 对 一 n t 个波 形 采 样 采 样点 为 输 出 设定延时为 每 个 点对应 的 T 输 出 时标为 i 则 等 间 隔离 散 性 是指任 意 连续 两 个 输 出 时标 S T + l 一 Ti 岌 士 1 0 林 s 即i 之差 应 士 1 0 林 《 智能 变 电 站继 电 保 护 技术 规范 》 要 求合 并单元采 样 值 S s 0 林 电子 发送 间 隔离 散值应小 于 1 额定延时 要 求是 岌 2 m 式 电流 互感器 和 电压 互感器 的 技术规范 中对 不 同精度 的角度 误 0 P 级 别 的互感 器 要 求 相 角 差 做 了要 求 对 P 级别 如 S P 和 1 士 l 士 o 也就是 差不 大 于 0 6 而 前 面 介 绍 了 1 分 的延时大概 1 林S 因此保 护用 的 电流 电 压 的绝 对延 时一般 要 求 t 士 6 就是 0 u s ; 0 对精度为 a Z s 级别 的互 感器 要 求 相 角 差不 大 于 士 1 也 s 0 林 因 此对设 备 标定 的 延时 测试 即对合并单元 绝 对 就是 士 1 : 延时 的测 量结 果要 求 计 量 用的 电 流 电压 的绝对延 时一般 要 求 S S t 士 林 0 1 保 护用的 电流 电压 的绝 对延时一般 要 求 t 士 6 0 林
智能变电站合并单元和智能终端调试.概要
•精度测试
•SV报文检查
智能变电站合并单元介绍
• 合并单元最初是属于电子式互感器的附属品
• 目前智能变电站，合并单元更多的是A/D转换及电 压并列、切换功能
智能变电站合并单元介绍
智能变电站的互感器采用两种方式： •电子式互感器 二次输出为数字量，弱信号 二次输出规约 基于 IEC60044-8 的 FT3 •电磁式互感器（主要形式） 二次输出为模拟量电流为1A/5A，电压为 57V/100V
智能变电站合并单元与智能终端 及故障录波网络分析仪介绍及调试
送变电调试所 王天锷
提纲
• 合并单元介绍及调试
• 智能终端介绍及调试 • 检修问题
• 故障录波网络分析仪
一、合并单元的介绍及调试
•智能变电站合并单元介绍
•合并单元的延时与同步介绍 •合并单元等间隔离散性（抖动）介绍 •合并单元延时及等间隔性（抖动）测试 •对时精度及守时功能测试
合并单元介绍
• 对于接入了两段及以上母线电压的母线电压合并单元， 母线电 压并列功能宜由合并单元完成，合并单元通过 GOOSE 网络获 取断路器、 刀闸位置信息， 实现电压并列功能。 • 合并单元应能提供输出 IEC 61850 — 9 协议的接口及输出 IEC 60044 — 7/8 的 FT3 协议的接口，能同时满足保护、 测控、 录波、 计量设备使用。 对于采样值组网传输的方式， 合并单 元应提供相应的以太网口；对于采样值点对点传输的方式，合 并单元应提供足够的输出接口分别对应保护、 测控、 录 波、 计量等不同的二次设备。 输出接口应模块化并可根据需 要增加输出模块。 • 合并单元应能接收 12 路电子式互感器的采样信号， 经同步和 合并之后对外提供采样值数据。
智能变电站合并单元介绍
合并单元设备调试
第4章过程层设备调试4.1 合并单元教材4.1.1基本原理介绍合并单元最初是属于电子式互感器的附属品，是电子式电流、电压互感器的接口装置，目前对于采用常规互感器的智能变电站，合并单元更多的是对一次互感器传输过来的电气量进行合并和同步处理，实现A/D转换及电压并列、切换等功能。
220kV及以上电压等级的两套保护的电压或电流采样应分别取自相互独立的合并单元；双重化配置的合并单元应与电子式互感器两套独立的二次采样系统一一对应。
4.1.2 装置介绍合并单元：Merging Unit，简称MU。
是用来对一次互感器传输过来的电气量进行合并和同步处理，并将处理后的数字信号按照特定格式转发给间隔层设备使用的装置。
合并单元在一定程度上实现了过程层数据的共享和数字化，它作为遵循IEC61850标准的智能变电站间隔层、站控层设备的数据来源，作用十分重要。
随着智能变电站自动化技术的推广和工程建设，对合并单元的功能和性能要求越来越高。
4.1.3 光纤回路及虚端子连接智能变电站继电保护等二次设备的硬压板数量及电缆回路大量减少，取而代之的是软压板和光纤回路。
图4-1、图4-2所示智能变电站二次回路设计以装置的虚端子为基础，通过关联两侧的虚端子来实现各IED 之间的信息交互。
并且还应对虚端子回路进行标注，包括描述虚端子信息的虚端子定义、各智能装置中的内部数据属性以及是否配置软压板。
图4-1 光纤回路图4-2 虚端子4.1.4 合并单元检验一、配置文件检查本模块通过对CID文件、CID虚回路的检查，掌握SCD虚端子相关回路走向，包括以下同容：1、检查现场SCD/CID等配置文件与归档配置文件一致。
2、检查归档SCD/CID的系统功能及通信参数与设计文件一致。
3、检查归档SCD/CID的虚回路配置与虚回路设计表一致。
本模块通过对合并单元交流电压、电流二次检查，其他二次回路检查，外部回路检查、逆变电源、上电检查的介绍，熟悉装置相关回路检查要求的项目要求，包括以下同容：二、二次回路检查1．交流电压、电流二次检查，其他二次回路检查（1）独立的、电气回路上没有直接联系的每组PT、CT二次回路接地点应独立配置一点接地，并在就地汇控柜接地铜排上采用独立螺栓固定，不必经击穿保险。
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第30卷第5期 2017年5月广东电力GUANGDONG ELECTRIC POWERVol. 30 No. 5May. 2017doi：10. 3969/j. issn. 1007-290X. 2017. 05. 023智能变电站合并单元关键参数测试邹三红，徐强超，邝国安，沈石兰，黄洪康，邹延伟(广州供电局有限公司，广东广州510640)摘要：为了确保合并单元能够满足智能变电站安全稳定运行的需求，针对合并单元设计时需要考虑的一些关键 问题，指出合并单元测试时需要注意的性能参数，包括交流采样值时间同步性参数、开关量时间同步性参数、输出数据延时参数和精度参数，并对这些关键参数提出不同的测试方案。
关键词：合并单元；同步性；数据精度；延时；方案设计中图分类号：TM76; TM63 文献标志码： B 文章编号：1007-290X(2017)05-0124-04 Testing on Key Parameters of Intelligent Substation Merging UnitZOU Sanhong, XU Qiangchao, KUANG G uo^n, SHEN Shilan, HUANG Hongkang, ZOU Yanwei (Guangzhou Power Supply Bureau Co. , Ltd. , Guangzhou, Guangdong 510640, China)Abstract：In order to ensure the merging unit can satisfy requirement for safe and stable operation of the intelligent substation, this paper points out necessity of focusing on performance parameters including time synchronization parameters of AC sampling value and switching value, output data delay parameter and precision parameter in testing aiming at some key problems in designing the merging unit. It also proposes different testing schemes countering these key parameters.Keywords：merging unit；synchronization；data precision；time delay；scheme design随着智能电网的发展，越来越多的智能变电站得到推广和应用。
智能变电站与传统变电站的主要不同之处在于对数据通信层面的改造，其关键的介入点在于引入了合并单元。
智能变电站中的合并单元作为过程层的重要设备，负责过程层和间隔层的智能电子设备（intelligent electronic devices, IED)数据传输，使得不同IE D之间具备数据共享的功能[h]。
合并单元的网络延时特性、同步采样特性以及数据输出特性将直接影响变电站二次设备的准确动作，Xt智能变电站的安全稳定可靠运行起到至关重要的作用。
经过合并单元传输到差动保护装置的数据不同步，会导致差动保护误动作[4<，因此在将合并单元应用到智能变电站之前，有必要Xt其关键参数进行实地测试。
本文分析了智能变电站合并单元的特点，提出收稿日期：2016-09-07修回日期：2016-12-12了基于现场实际运行的合并单元输出数据同步性参数、精度参数和延时参数的测试方案。
1智能变电站合并单元特点合并单元的定义最初在IEC 60044-7/8中提出：它是一种用以对来自电子互感器二次转换器的电流或电压数据进行时间相关组合的物理单元。
它通常接入一个间隔的电压、电流互感器数据，经过一定的处理，按指定的帧格式输出到过程层网络或间隔层智能设备。
在随后公布的IEC 61850-9-1/2中，又对合并单元的通信方式作了进一步的规定。
在目前新投入的智能变电站中，各厂家生产的合并单元多遵循IEC61850-9-2的标准。
与传统变电站采用电缆互联实现间隔间的信息共享不同，智能变电站的信息共享基于光纤以太网，其中合并单元是信息共享的关键设备，为保护装置、测控装置、计量装置等标准设备提供原始数据。
根据文献资料和现场运行经验，总结出来合并第5期邹三红，等：智能变卑站合并单元关镩参数测试125a )对于数据通信的可靠性和实时性.要求较高。
变电站二次侧电压豆感器和电流互感器采集数据经 过合并单元传输给相关的保护装置，变电站层下达 的操作指令也要通过合并单元传输給相关的动作装 豐，合并单元处理数据的耗时长短和可象性将会影 响保护装置和动作装置的动作3E 确性和及时性，影 响变电站的安全可靠运行。
因此对合并单元的实时 性和数据的抗干扰性要求较髙sb )数据的传输流量大。
合并单元需要处理二次设备采集来的电压、电流鲁号.这些信号的采集 都是周期性的，由宁对系统的实时性要求较高》.因此合并单元的接口霞要较大的通信流量。
c ) 具备能够同时处理多项任务的能力s 由于不 同厂家生产的IE D 采用的标准不同，其数据传输 格式也不尽相同，需要合并单元对传输来的数据按 照IEC 61850标准进行归一化处理，并且需要对采 样信号的畸变进行辨别.这就要求合并单元能够同 时处理这些任务*沿通_詹速度要求高。
#弃草元.的.数掘接口 —般采用串行通信,.因此对通信速度有较高的要求。
针对以上智能变电站合并单元需要考虑的问 题，本文提迅含并奕电姑测试中不能忽赂的性能参 数：交流采样值时间同步性参数、开关董时间同步 性参数、输出数据精度参数、延时参数，并针对这 些参数分别设计对应的测试方案。
2合并单元性能测试方案设计合并单,元性能测试的总体框架如图1所示.该测试系统根据不同的测试目的可以设置物理的输人 或报文的输人来搭建基本测试环境。
测试系统通过 对输人和输出的分析来求得合并单元的一些关键性 能参数。
下面分别介绍合并单元同步性参数、延时 参数和精度参数的测试方案设计。
图1合并单元性能性能测试框图2. 1同步性测试合并单元在同步采集三耜电压和电流输出的信号并汇总时，按照一定的数据格式输出给二次保护控制单元.在这个过程中传输数据可能会被延时和宁扰.造成二次保护控制单元接受的数据不同步， 影响二次保护控制单元的正常动作，给变电站运行 带来安全隐患，所以需要测试合并单元输出数据的 同步性。
2. 1 • 1交流采样值的同步性参数测试交流采样值的时间同步性参数测试方案如图2 所示 s ..将全球定位系统(global positioning system , GPS .)时钟信号分别接到一台高精度示波器和合并 单元，为它们提供时钟脉冲鲁号。
将微机接至合并 单元输出端。
然后给示波器和合并单萁输入同一个交流源信号，为T 避免合并单元的延时是整交流源 信暑猶周期.此时给定的交流源信讀周斯要远大于 合并单元的延时时间。
合并单元选择j ；升沿触发方 式。
通过微机读取合并单元采集到的数据.得出波 形上升沿过零点相对予时钟信号上升沿的角度足 此时在示波器上同样地计算出波形上升沿过零点相 对于时钟信号上升沿的角度《。
则该合并单元的交 流采样值时间同步角度误差= a — .P.(1.):B D 北斗导航系统，Beidou 的缩写。
图2合并单元交流采样值时间同步性参数测试方案需要指出的是本文所提合并单.元同步性测试 方案需要用到示波器和同步时钟信号。
由于示波器本身具有一定的減量巌翁，会对姻I 量结果产生 影响因此需要采用高精度示波器来缩小误差. 提高测量精度。
这种离精度示波器需要支持多通 道时间偏差(Deskew )消除功能，以小于1 p s 为单 位消除时间偏差；支持实时内插采集模式.最小 采样时间间隔为0. 2 ps 。
对G P S 同步时钟信号的 要求见表1。
12«广家®力_第:3〇養表1测试方案对GPS同步时钟信号的要求信号名称上升沿上升时间/ns上升沿时间准确度/冲脉冲宽度/ms每秒脉冲信号<50<1200每分钟脉冲信号<150<3200每小时脉冲信号<1000<32002, 1.2开关量时间同步性参数测试合并单元开关量时间同步参数的测试方案如图 3所示。
整个方案与合并单元交流采样值同步性参 数测试类同，只是输人信号由交流源改为开关量《合并单元仍采用上升沿触发方式，开关量选择在整 分时刻动作，记为测试时读取合并单元采集到的开关量信号，检测出开关量变化的时刻记为 ‘将其与“相减得到f2.同理读取示波器显示 值中开关量变化时的刻度与G P S时钟信号上升沿 出发信号的刻度，将其相减转换成时间记为则该合并单元的开关量肘间同步误差t m^t z- f-i,(2)图3合并单元开关量时间同步性参数测试方案2.2输出数据延时测试由于不同厂商生产的IE D标准不同，其输出 的数据格式也不尽相同，为了实现不同IE D之间 的数据共享.合并单元需要对采集数据进行处理转 换，而旦合井单元采集数据和发送统^格式数据都 需要时间，这就是延时产生的原因。
由于在信号传 输各环节均存在延时，而且不同信号，所经历的传输 环节可能不同，因而各不同信号到达最终的测控、保护装置时延时可能会不相同，导致各相之间错误 的相位差，这将给二次保护控制单元带来严重影响。
:：合并单元的延时参数测试有两种方案，下面分 别介绍。
2,2. 1利用闭环方式的合并单元延时测试方案 采用闭环方式的合并单元延时测试方案如图4 所示s在该方案中，将合并单元、微机、继电保护 装置串联起来。
其中合并单元和继电保护装置之间 采用光纤以太.网，.模拟实际应用中的场景。
测试时 微机发出一个模拟现实中的故障交流信号，将此时 刻记为b，此僖号经过合并单元数据转换后传输 给二次保护单元•该二次保护单元动作并开出节 点，将该信号反馈给微机，微机接收到反馈信夸的 时间记为『4。
事先查阅二次保护单元的固有动作 时间记为f g.则可以得到合并单元到二次保护装 置的传输延时广姐—^4一一t—'f(3.)9GPS/BD图4采用闭环方式的合并单元延时参数测试方案2.2.2利用接收到发送数据包的G PS时标信息利用G PS时标信息的合并单元延时参数测试 方案如图5所示。
该方案，一台合并单元作为发送 端，另外一台作为接收端。