電力自動(dòng)化裝置SOE分辨率準(zhǔn)確性及測(cè)試分析

周永平

摘 要：電力自動(dòng)化裝置SOE分辨率是電網(wǎng)運(yùn)行中的一個(gè)重要指標(biāo)，本文分析了電力自動(dòng)化裝置SOE分辨率的影響因素，提出了電力自動(dòng)化裝置SOE分辨率測(cè)試設(shè)備的性能指標(biāo)要求和保證性的措施以及測(cè)試方法。

關(guān)鍵詞：電力自動(dòng)化裝置；SOE分辨率；準(zhǔn)確性

電力自動(dòng)化裝置SOE分辨率可以保證電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)建設(shè)也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。如果系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行中止，電力自動(dòng)化裝置可以記憶故障發(fā)生階段的信息，進(jìn)而對(duì)故障原因進(jìn)行診斷，并及時(shí)采取故障消除措施。一般分辨率有裝置、站內(nèi)、站間3個(gè)指標(biāo)類型，我國(guó)的電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)分辨率都有相應(yīng)的規(guī)定?，F(xiàn)在隨著變電站建設(shè)中智能數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，裝置的SOE分辨率指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了1ms，以后我們要關(guān)注的重點(diǎn)就是怎樣改進(jìn)測(cè)試裝置和測(cè)試技術(shù)來(lái)達(dá)到更高的分辨率要求。

1 SOE分辨率指標(biāo)

現(xiàn)在電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)文件都對(duì)SOE分辨做了規(guī)定，電力自動(dòng)化裝置在進(jìn)行測(cè)試技術(shù)和裝置的提高時(shí)就要依照這些標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行。如：遠(yuǎn)動(dòng)終端的SOE分辨率指標(biāo)為≤10ms或≤2ms；智能終端（單裝置/站內(nèi)）的SOE分辨率標(biāo)準(zhǔn)為≤2ms；調(diào)度系統(tǒng)（站內(nèi)/站間）的SOE分辨率標(biāo)準(zhǔn)為≤20ms等等。

2 電力自動(dòng)化裝置SOE分辨率的影響因素

2.1 裝置的狀態(tài)量處理方式

裝置的狀態(tài)量處理方式中，最佳的方式是第一路的狀態(tài)量信號(hào)都會(huì)有固定的中斷源，這樣可以把握中斷響應(yīng)的時(shí)間，但是交流采樣裝置由于自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，很難達(dá)到這種最佳的狀態(tài)量處理效果。一般都是硬件產(chǎn)生時(shí)鐘中斷以后，狀態(tài)量輸入寄存器中，處理器對(duì)狀態(tài)量進(jìn)行查詢處理，如果檢測(cè)到異常的狀態(tài)量，對(duì)變位點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記并記錄時(shí)標(biāo)，由于裝置的不同，選擇的服務(wù)器也不盡相同，所以致使裝置的實(shí)現(xiàn)方式也各有差別。如果處理器的負(fù)擔(dān)太重，設(shè)置的時(shí)間粒度太小會(huì)影響裝置SOE分辨率的準(zhǔn)確性。很多國(guó)內(nèi)的裝置CPU更換不及時(shí)，時(shí)鐘中斷的時(shí)間粒度大小不合理，就使影響裝置的狀態(tài)量不準(zhǔn)確。

2.2 時(shí)鐘中斷粒度

一般裝置都會(huì)通欄用定時(shí)器中斷輪流查詢方式，則裝置處理狀態(tài)量的變位時(shí)間用下列公式表示：起始的系統(tǒng)時(shí)間+（起系統(tǒng)時(shí)間至變位后的中斷數(shù)）*定時(shí)的中斷周期。

如果有多個(gè)發(fā)生的狀態(tài)量，將上述公式代入后，得到兩個(gè)狀態(tài)量之間的變位時(shí)間差，也稱為兩個(gè)狀態(tài)量之間的定時(shí)中斷數(shù)（用k表示），如果k等于0，則此時(shí)裝置無(wú)法測(cè)得分辨值；如果k大于1，裝置可以測(cè)得這兩個(gè)狀態(tài)量發(fā)生的次序，但無(wú)法確定裝置分辨率的最大值；如果k等于1，裝置可以測(cè)出兩個(gè)狀態(tài)量的發(fā)生次序，同時(shí)也可以測(cè)出最大的分辨率指標(biāo)。定時(shí)中斷周期只有小于分辨率，才能夠達(dá)到基本的指標(biāo)要求，如果要達(dá)到較理想的準(zhǔn)確率，定時(shí)中斷周期應(yīng)小于定時(shí)中斷周期的十分之一。

2.3 對(duì)時(shí)/守時(shí)功能

現(xiàn)在的裝置對(duì)時(shí)都會(huì)通過(guò)接收精度較高的時(shí)鐘信號(hào)，但是沒(méi)有相應(yīng)的守時(shí)電路。如果裝置的CPU主頻為100MHz，用差分出來(lái)的高頻脈沖來(lái)保證內(nèi)部的時(shí)鐘電路，是可以滿足時(shí)鐘中斷要求的，但是由于沒(méi)有高精度的時(shí)鐘守時(shí)電路，就很難保證裝置的時(shí)鐘精度，裝置的設(shè)計(jì)方面有不合理的部分，誤差積累以后也會(huì)影響狀態(tài)量處理的精確性。時(shí)鐘的對(duì)時(shí)/守時(shí)的準(zhǔn)確性，可以通過(guò)測(cè)試絕對(duì)時(shí)間和相對(duì)時(shí)間下的狀態(tài)量的準(zhǔn)確性來(lái)測(cè)定，時(shí)鐘的對(duì)時(shí)/守時(shí)性能對(duì)狀態(tài)量的處理精度是有影響的。

2.4 測(cè)試方法

測(cè)試時(shí)間起始點(diǎn)時(shí)，可以從中斷發(fā)生時(shí)點(diǎn)開(kāi)始計(jì)算，也可以從發(fā)生第一個(gè)狀態(tài)量的時(shí)間開(kāi)始計(jì)算。起始點(diǎn)的選擇方法不同，就會(huì)導(dǎo)致不同的分辨率。通過(guò)兩種方法的對(duì)比試驗(yàn)可以得到如下結(jié)論：第一種方法適用于進(jìn)行裝置的常規(guī)化操作，第二種方法更適用于處理現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀況。所以必須根據(jù)實(shí)際情況選擇適合的測(cè)試方法。

3 SOE分辨率測(cè)試技術(shù)

3.1 測(cè)試方法

（1）在交流裝置屏上進(jìn)行手工的操作，裝置屏上的相關(guān)裝置有裝置開(kāi)關(guān)和裝置端子，記錄數(shù)量和動(dòng)作順序，然后在監(jiān)控系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行分析對(duì)比，驗(yàn)收狀態(tài)量和SOE分辨率的準(zhǔn)確性。

（2）運(yùn)用專門(mén)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)備，此設(shè)備具有SOE脈沖信號(hào)發(fā)生器的功能，開(kāi)出端子與狀態(tài)量的開(kāi)入端子相接，得到相應(yīng)的序列信號(hào)，在監(jiān)控系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)收狀態(tài)量和SOE分辨率的準(zhǔn)確性。

（3）兩種方法的對(duì)比

第一種方法因?yàn)槭鞘謩?dòng)操作，所以精確度較低，如果是多個(gè)狀態(tài)量的不同動(dòng)作很難測(cè)試出來(lái)，無(wú)法進(jìn)行雪崩測(cè)試，所以狀態(tài)量測(cè)試的準(zhǔn)確性很難保證。

第二種方法的測(cè)試設(shè)備必須有很高的精度，開(kāi)出通道的數(shù)量也有嚴(yán)格的要求，如果兩者有一項(xiàng)不滿足，則會(huì)由于SOE脈沖信號(hào)發(fā)生器的精度達(dá)不到要求而影響測(cè)試的結(jié)果不準(zhǔn)確。

3.2 對(duì)SOE分辨率測(cè)試設(shè)備的性能要求

要想測(cè)試設(shè)備的SOE分辨率達(dá)到1ms的標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試設(shè)備應(yīng)具備的指標(biāo)要求是：設(shè)備的狀態(tài)量開(kāi)出誤差不大于測(cè)量等級(jí)的四分之一；設(shè)備的狀態(tài)量開(kāi)出時(shí)要保證五分之一的時(shí)間單位；輸出多路狀態(tài)量時(shí)，要提供站內(nèi)的雪崩信號(hào)。

4 小結(jié)

電力自動(dòng)化裝置SOE分辨率是電網(wǎng)運(yùn)行中的一個(gè)重要的測(cè)試指標(biāo)，如果設(shè)備的動(dòng)作時(shí)間太久或者動(dòng)作延時(shí)不一致，就會(huì)使設(shè)備的處理事件的分辨率太高，而沒(méi)有參考價(jià)值。誤差可以通過(guò)補(bǔ)償?shù)玫叫Ｕ?，SOE分辨率可以判斷事件的起始發(fā)生時(shí)間，校驗(yàn)誤差，解決上述問(wèn)題。隨著配網(wǎng)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平不斷提高，現(xiàn)在變電站正朝著智能化、自動(dòng)化發(fā)展，系統(tǒng)的運(yùn)行指標(biāo)也在上升，對(duì)SOE分辨率的影響因素和測(cè)試方法進(jìn)行分析，可以提高SOE分辨率，提高裝置狀態(tài)量的準(zhǔn)確測(cè)試。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司保康縣供電公司調(diào)控分中心）