XJ-2P光數(shù)字繼電保護測試系統(tǒng)

用途及其適用范圍：

傳統(tǒng)繼電保護、儀器儀表等二次設備的模擬量輸入信號是經(jīng)電纜傳輸?shù)亩坞妷?、電流的模擬量，開入、開出采用硬接點連接。數(shù)字繼電保護、儀器儀表等二次設備的模擬量輸入信號是經(jīng)光纜傳輸?shù)幕贗EC 61850通訊協(xié)議的電壓、電流的數(shù)字量，開入、開出采用經(jīng)光纜傳輸?shù)幕贗EC 61850通訊協(xié)議的數(shù)字信號。

IEC61850標準定義了采樣值傳輸（Sampling Measured Value，簡稱SMV）和通用面向對象的變電站事件（Generic Object Oriented Substation Events，簡稱GOOSE）兩種抽象模型：

1、SMV模型應用于采樣值傳輸及相關服務，目前通常有IEC61850-9-1、IEC61850-9-2及IEC60044-7/8（即FT3）三種格式。

2、GOOSE模型提供了變電站事件（如命令、告警等）快速傳輸機制，用于跳閘和故障錄波啟動等報文的傳輸。GOOSE采用組播方式傳送數(shù)據(jù),以太網(wǎng)傳輸方式有點對點、廣播和組播，GOOSE采用連續(xù)多次傳送的方式實現(xiàn)可靠傳輸。GOOSE網(wǎng)絡可交換以下實時數(shù)據(jù)：

a.保護裝置的跳、合閘命令

b.測控裝置的遙控命令

c. 保護裝置間信息（啟動失靈、閉鎖重合閘、遠跳等）

d. 一次設備的遙信信號（開關刀閘位置、壓力等）

e. 間隔層的聯(lián)鎖信息

XJ-2P光數(shù)字繼電保護測試系統(tǒng)可對基于IEC61850標準的數(shù)字化裝置和儀表進行測試和試驗。系統(tǒng)內置嵌入式工控機，不用外接電腦即可獨立操作以模擬合并單元，將電壓、電流量按照IEC61850-9-1、IEC61850-9-2及FT3幀格式打包實時發(fā)送采樣值給被測設備，輔以發(fā)送必要的GOOSE報文或輸出必要的開關量硬接點信號，而被測設備的動作信號則通過測試儀的硬開關量輸入接點或者以GOOSE報文發(fā)回給測試儀，測試儀根據(jù)試驗邏輯過程實時對輸出量進行調整，完成數(shù)字化裝置和儀表的閉環(huán)測試。

為滿足保護“直采直跳”、“保護就地化”、“雙采樣”” 、“不依賴外部時鐘同步采樣”等新的標準要求，本產品提供了多達6對光纖網(wǎng)絡接口和6個光纖串行接口，每對光網(wǎng)口可配置多達10組IEC61850-9-1/2 SMV、GOOSE混合收發(fā)，每個光串口可配置1組FT3 SMV收發(fā)，每組IEC61850-9-1 SMV可配置多達32個SMV數(shù)據(jù)通道，每組IEC61850-9-2 SMV可配置多達64個SMV數(shù)據(jù)通道，每組GOOSE可配置多達256個數(shù)據(jù)通道，每組FT3可支持國網(wǎng)的擴展幀即22個SMV數(shù)據(jù)通道。另外還具有2組共12路模擬小信號輸出、8通道開入量、4通道開出量，內置GPS同步時鐘以及IRIG-B或IEEE1588精確時間同步接口。主要適用于數(shù)字化變電站各種數(shù)字化保護、自動裝置和儀器儀表的參數(shù)整定和測試，智能化程度高，測試準確。能模擬2組共12路電流、電壓的調幅、移相、分相獨立變頻、多態(tài)故障模擬、疊加諧波，具有失真告警、錄波數(shù)據(jù)回放輸出等功能，是確保數(shù)字化變電站及線路安全運行的重要測試儀器。

本產品可測試的保護，輸入的電壓、電流可以是模擬小信號，也可以是純數(shù)字量（IEC61850-9-1/2、FT3），還可以是它們的混合方式；而跳、合閘等狀態(tài)量采用GOOSE傳遞、開入開出硬接點連接或混合方式。系統(tǒng)還可以選配功放接口模塊外接本公司的數(shù)字仿真功率放大器輸出二次模擬量，既能滿足“傳統(tǒng)PT/CT+合并單元”采樣模式數(shù)字化保護、自動裝置和儀器儀表的參數(shù)整定和測試，又能用于傳統(tǒng)模擬保護及自動裝置的參數(shù)整定和測試。

3、技術參數(shù)及性能指標

3.1采樣值報文收發(fā)

Z多可收發(fā)6×4 組IEC 61850-9-1、IEC 61850-9-2/LE SMV采樣值報文，每組SMV報文端口及通道屬性可配置；

Z多可收發(fā)6 組IEC60044-7/8（即FT3）采樣值報文，端口、傳輸速率等通信參數(shù)可配置；

每組IEC61850-9-1 SMV可支持標準的12個SMV數(shù)據(jù)通道或擴展的可配置多達32個SMV數(shù)據(jù)通道；

每組IEC61850-9-2 SMV可配置多達64個SMV數(shù)據(jù)通道；

每組FT3可支持標準幀即12個SMV數(shù)據(jù)通道或國網(wǎng)的擴展幀即22個SMV數(shù)據(jù)通道； 

采樣率和ASDU數(shù)可設置，每幀1-8個ASDU數(shù)，Z大采樣率每周256 點即12800Hz；

數(shù)據(jù)幀發(fā)送間隔穩(wěn)定均勻，離散度偏差≤±1μS可達100%。

SMV各通道輸出同步性≤100μS；

Z多可映射到2組共12路電流、電壓量；

3.2 GOOSE報文接收

Z大支持接收6×2組GOOSE報文；

每組GOOSE報文Z大支持256 個GOOSE數(shù)據(jù)；

每組GOOSE報文的GOOSE數(shù)據(jù)格式可設置，支持全部TDL；

每組GOOSE報文接收端口及通道屬性可配置；

Z多可映射到8路開入量信息；

3.3GOOSE報文發(fā)送

Z大支持發(fā)送6×4組GOOSE報文；

每組GOOSE報文Z大支持256 個GOOSE數(shù)據(jù)；

每組GOOSE報文的GOOSE數(shù)據(jù)格式可設置，支持全部TDL；

每組GOOSE報文發(fā)送端口和發(fā)送間隔等通道屬性可配置；

Z多可映射到4路開出量信息；

3.4模擬小信號輸出

12路模擬小信號輸出:

a.幅值

輸出范圍              AC: 0～7Vrms（有效值）

   DC: 0～7V

Max.輸出電流           10mA

準確度                ＜1%（0.01～0.07 Vrms）

                       ＜0.2%（0.07～7 Vrms）

分辨率                250μV

失真度                ＜0.1%

b.頻率

正弦信號              DC～1000Hz

準確度                0.002%（工頻下誤差1mHz）

分辨率                0.001Hz

c.相位

相角范圍              0到359.999°

準確度                <0.1°（50/60Hz）

分辨率               ±0.01°

各路輸出均可通道映射配置；

Z多可映射到2組共12路電流、電壓量；

3.5二次模擬量輸出

通過選配的功放接口模塊可外接本公司的數(shù)字仿真功率放大器輸出二次模擬量，Z多可輸出2組電流、電壓各6路，具體參數(shù)指標參見相應功率放大器相關文檔。

3.6精確同步時間輸入

可選配內置GPS同步時鐘；

IRIG-B碼精確同步時間輸入；

IEEE1588精確同步時間輸入；

具有時鐘信號中斷時的精確守時功能；

時間精確度：誤差≤2μS。

3.7精確同步時間輸出

IRIG-B碼精確同步時間輸出；

秒脈沖精確同步時間輸出；

時間精確度：誤差≤2μS； 

3.8開入量與時間計量要求

8對獨立無極性輸入，空接點或0-250V電位；

計時器范圍1mS-9999.999S；

分辨率：1mS。

3.9開出量

4組可編程輔助空接點輸出；

接點容量：0-250V，0.5A。

3.10信號接口

100M以太網(wǎng)ST頭62.5/125μm多模光纖接口6對，1300nm波長，傳輸距離>1km，用于IEC61850-9-1/2采樣值報文和GOOSE報文收發(fā)，還兼用于IEEE1588精確同步時鐘信號輸入；

10Mbps串行ST頭62.5/125μm多模光纖接口9個，850nm波長，傳輸距離>1km，其中FT3采樣值報文接收1個、FT3采樣值報文發(fā)送5個、IRIG-B碼精確同步時間輸入1個、IRIG-B碼精確同步時間輸出1個、秒脈沖精確同步時間輸出1個；

10/100M自適應以太網(wǎng)RJ45接口1個，用于外接PC電腦；

RS232 DB9接口1個，用于開發(fā)調試；

可選配GPS的衛(wèi)星信號天線接口；

可選配功放接口模塊，包括功放信號DB9接口1個和DB25接口2個；

IRIG-B碼精確同步時間TTL電平輸入端子1對；

可選配GPS的IRIG-B碼精確同步時間TTL電平輸出端子1對；

秒脈沖精確同步時間TTL電平輸出端子1對；

開關量輸入端子8對；

開關量輸出端子4對；

模擬小信號輸出端子12對。

3.11 操作界面

內置高可靠性嵌入式工業(yè)控制電腦；

高安全可靠性MS WindowsCE 6.0嵌入式工業(yè)操作系統(tǒng)；

Windows操作界面的測試軟件；

10.4英寸大屏幕800×600高亮真彩LED工業(yè)用液晶屏；

筆記本電腦觸控板；

精心設計的專有設計觸摸鍵盤；

USB接口2個，可外接鍵盤、鼠標、U盤等USB設備。

3.12 輸入電源

輸入電壓范圍：165VAC~265VAC  200VDC~360VDC；

標準輸入電壓：220VAC 50HZ

電流：0.5A（Max）。

3.13 箱體尺寸與重量

全鋁合金擠壓型材標準機箱280×363.5×175mm（W×H×D）；

重量：約9kg。

4、測試軟件功能 

本產品和傳統(tǒng)模擬輸出繼保儀測試方法相同，主要的區(qū)別是和保護裝置的信息交互接口發(fā)生了變化。XJ-2P配套測試軟件仍是我公司TH系列模擬輸出繼保儀的測試軟件TH_DPTS，功能強大、成熟可靠、使用方便。軟件界面及其操作方法不變，測試時需先對SMV及GOOSE接口進行數(shù)字保護試驗配置，便能方便地完成所有測試項目。

提供了針對數(shù)字保護測試特殊需要而精心設計的特色功能：

1、SMV及GOOSE接口配置：

a.導入SCL配置文件自動配置；

b.導入PCAP網(wǎng)絡報文文件自動配置；

c.偵測接收相關IED輸出的SMV及GOOSE報文并解析配置信息；

d.手動自行輸入修改配置。

2、SMV及GOOSE報文丟幀、錯時錯序、失步、品質異常、數(shù)據(jù)畸變等報文異常模擬測試功能；

3、SMV報文均勻性偏差模擬測試功能；

4、測試中斷期間的SMV及GOOSE報文鏈路保持功能；

5、PCAP網(wǎng)絡報文文件SMV采樣數(shù)據(jù)故障回放功能。

常規(guī)的保護測試功能包括：

1、繼電器：測試電壓電流、中間、時間、功率方向、同期、頻率、阻抗、過流等各類繼電器。

2、差動試驗：測試比例制動、諧波制動、直流助磁、速斷、電鐵變差動等原理構成的差動保護。

3、故障模擬：簡單故障模擬、多態(tài)模擬、系統(tǒng)振蕩、故障再現(xiàn)、高級仿真。

4、阻抗特性：測試阻抗圓、四邊形、精工電壓、精工電流、動作、記憶等阻抗特性。

5、線路保護：距離保護定值校驗、零序電流定值校驗、工頻變化量距離定值校驗、整組傳動試驗、成套微機保護定值校驗和時間特性。

6、程控電源：電源發(fā)生器、諧波發(fā)生器、三角波、方波發(fā)生器、地鐵直流保護。

7、自動裝置與表計：同期裝置、毫秒計、功率表、快切裝置、備自投。

控制性能優(yōu)秀，shou創(chuàng)多層樹型結構的試驗模板數(shù)據(jù)庫組織方式，靈活的OFFICE文件格式試驗報告，為實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)庫和試驗報告管理的集成化、系統(tǒng)化提供了數(shù)據(jù)基礎。