电力口动化设备ElectriePowerAutomationEqubment全数字化继电保护测试系统设计谋争鸣'，陈辉2,陈一卫S熊华强I（1.江西省电力科学研究院，江漪南昌330006;2华中科技人学电力安全与高效湖北省重点实验室，湖北武汉430074）摘要：介绍了基于IEC61850规约的全数字化继电保护测试系统的设计思路和实现方案。该测试系统基于CPU+DSP模式的高速双处理器破件平台，在硬实时多任务操作系统PC/OS的基础上，针对IEC61850通信及全数字化保护测试相关需求，通过合理分配任务优先级和任务间调度与通信，可很好地实现以太网链路层通信、模拟量电流和电压信号的采样与转换、符介EC61850要求的采样值数据组帧与发送等强实时性功能。为了完成闭环试验，按照EC61850的要求，该测试系统还具备接收、解析保护设备所发出的8OSE跳闸信号，并将断路器位置接点信号编码、组帧、发送GOOSE开关量报文给全数字化继电保护装置等的功能。在上述基础上，通过人机接口软件配合,还可以实现全数字化保护的动态模拟试验、静态测试、暂态仿真闭环测试、定值校验等功能。关键词：1EC61850;数字化保护；测试系统；UC/OS;DSP中图分类号：1M力4文献标识码：B文章编号：1006・6047（2009）05・0109・（）4笫29卷第5期2009年5月Vol29NQ5May20090引言金数字化继电保护的使用，必然带來相应测试、检测的设备、方法以及手段的变革。但是，与数字化保护设备的研究热潮和比，全数字化继电保护测试仪的研究报道并不多见（，_2,0由于变电站继电保护在设备选型投入运行前以及运行过程中，需耍対其进行各种形式的测试，除了常规的静态试验外，在一些特殊电网运行工况或事故分析时，往往还要通过动态模拟试验进行深入分析。采川新型全数字化继电保护后，rti于继电保护的信息获取和控制命令的传输建立在符合IEC61850规约的通信网络Z上,与传统继电保护的检测方法截然不同”⑶o为了保证全数字化变电站的安全稳定运行，需耍对全数字化继电保护试验方法、手段、规范等展开研究，并在此基础上开发出新型的保护测试系统。在IEC6185（）的桩架蓝图中，过程层中的光电互感器将数字式的采样值经内部转换后，通过光纤传输至合并单元（OMU）,介并单元将各路光电互感器传送进來的二次侧数据（保护和测控）汇总后作同步处理，按照EC61850-9标准组帧,通过光纤发送至新型的数字化继电保护设备。全数字化继电保护测试系统将模拟从光电互感器至介并单元、以及从保护到智能断路器的全部工作，它具有以下功能和特点：a.接受外界多路模拟电量（电压、电流量）的输入,在内部通过同步采样并按照1EC61850・9的协议逐次纟fl帧打包且实时传送至被测保护装置1，'21;h在数字化继电保护测试系统上设置了多路数字开入和开出量端口，保护装置发出的动作信号可以以通用对象的变电站事件（GOOSE）信息或开关暈输出的形式发送至测试系统，再由测试系统通过口身数字开出量端口输出至动态模拟试验室的开关或静态保护测试仪的开关量输入接口；c通过内建的仿真实验平台，根据所选的故障仿真模型、故障工况完成闭环测试；d内置定值校验模块，可以分别完成常见的电流保护、距离保护、差动保护的各种校验功能。有别于继电保护测试仪仅用于保护功能性静态测试，木测试系统立足于现有技术成熟、应用广泛的电力系统动态模拟试验、继电保护静态试验以及电磁暂态仿真试验，使传统试验手段在新的数字化保护的试验、测试以及仿真分析试验中能够充分发挥所长。1硬件设计硬件框架的整体设计如图1所示。动模实验互电流、电压GPS感器接口->变换器模块AD采样模块保护装置釆样值输入接口保护装置GOOSE信息输岀接口DSP光纤接口1*光纤〜接口2光电隔离8对开关捷输入端子保护装置跳闸接点图1测试系统的硕件框架设计图收稿日期:2008-1()-17;修回日期:2008-11-03Fig1HanKvarestructureoftestsystan1.1处理器由于测试系统対数据处理的实时性要求很高，需要实现的功能任务多而复杂，对于一个测试装置的核心硬件处理器的选择就至关重要。本测试系统选用的是低功耗CPU+DSP相结合的实时系统，其中CFV主要负责管理人机对话和与DSP通信，釆用英特尔移动版超低功耗迅驰处理器（IntelCeleronM600MHz）,配合英特尔...