本發(fā)明涉及電氣工程技術(shù)，具體涉及一種基于同一時鐘源的直流保護時間現(xiàn)場校驗裝置與方法。

背景技術(shù)：

作為跨區(qū)域大范圍資源配置的重要手段，（特）高壓直流輸電已成為國家能源戰(zhàn)略的重要組成部分。近十年來已有一大批（特）高壓直流輸電系統(tǒng)相繼建成投運，在保障能源供應(yīng)、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式方面發(fā)揮了重要作用，在國家經(jīng)濟、人民生活中影響日益重大。確保（特）高壓直流輸電核心設(shè)備—直流保護設(shè)備的工作狀態(tài)正常，對提高（特）高壓直流輸電的可靠性意義重大。

基于二次信號模擬的現(xiàn)場校驗技術(shù)早已被廣泛地應(yīng)用于交流系統(tǒng)二次設(shè)備日常維護工作中，并通過數(shù)十年的運行維護經(jīng)驗證明是提高二次設(shè)備可靠性最有效的手段。目前基于二次信號模擬的現(xiàn)場檢驗技術(shù)已被應(yīng)用于直流保護設(shè)備，取得了良好的效果。然而，與交流保護不同，由于直流保護動作行為并非直接以開關(guān)量的形式作用于開關(guān)，而是通過控制系統(tǒng)控制換流閥等設(shè)備，無法按交流保護現(xiàn)場校驗的方法現(xiàn)場校驗直流保護動作時間。現(xiàn)有的直流保護現(xiàn)場校驗方法大多未涉及直流保護時間校驗內(nèi)容，少數(shù)提及直流保護時間校驗的，也只能校驗動作時序。由于缺乏一種有效的直流保護時間現(xiàn)場校驗的裝置和方法，使得直流保護動作時間投運后就無法校驗，給已投運的（特）高壓直流輸電工程，特別是投運較久的高壓直流輸電工程，帶來嚴重隱患。

現(xiàn)有的涉及已投運的（特）高壓直流輸電工程的直流保護時間現(xiàn)場校驗裝置和方法很少：如申請?zhí)枮閏n201610288482.4的中國專利文獻公開的一種高壓直流保護系統(tǒng)現(xiàn)場校驗方法及裝置，通過計算同一保護兩種動作信號的時間差，間接校驗保護動作時序；如申請?zhí)枮閏n201410194153.4的中國專利文獻公開的一種直流保護校驗方法，沒有提及直流保護時間的校驗；如申請?zhí)枮閏n201410194153.4的中國專利文獻公開的一種直流保護校驗方法，沒有提及直流保護時間的校驗；如申請?zhí)枮?01610940761.4的中國專利文獻公開的一種直流保護定值的校核方法，在實驗室環(huán)境下通過emtdc仿真平臺開展保護時間定值的校核，與現(xiàn)場對實際直流保護設(shè)備開展校驗差異很大，無法被用于直流保護時間的現(xiàn)場校驗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題：針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提供一種能有效解決已投運的（特）高壓直流輸電工程的直流保護時間無法現(xiàn)場校驗的問題，直觀、易于實施、成本較低、安全風(fēng)險小、適用范圍廣的基于同一時鐘源的直流保護時間現(xiàn)場校驗裝置與方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一方面，本發(fā)明提供一種基于同一時鐘源的直流保護時間現(xiàn)場校驗裝置，包括標準時鐘源、測試加量單元和動作信號采集單元，所述標準時鐘源的輸出端分別與測試加量單元和動作信號采集單元相連以為測試加量單元和動作信號采集單元提供時鐘源授時，所述測試加量單元的輸出端與被校驗的直流保護相連，所述動作信號采集單元的輸入端與被校驗的直流保護相連。

優(yōu)選地，所述標準時鐘源采用被校驗的直流保護所在換流站的換流站用標準時鐘源。

優(yōu)選地，所述動作信號采集單元采用被校驗的直流保護所在換流站的換流站站監(jiān)控系統(tǒng)。

一方面，本發(fā)明還提供一種基于前述基于同一時鐘源的直流保護時間現(xiàn)場校驗裝置的基于同一時鐘源的直流保護時間現(xiàn)場校驗方法，實施步驟包括：

1）通過標準時鐘源為測試加量單元、動作信號采集單元通過b碼授時；

2）通過測量加量單元施加測試量至被校驗的直流保護設(shè)備并記錄施加測試量的時間t1；

3）通過動作信號采集單元觀測直流保護動作信息，記錄直流保護切換系統(tǒng)信號的動作時間t2、直流保護閉鎖直流信號的動作時間t3、直流保護告警信號的動作時間t4；

4）計算施加測試量的時間t1、直流保護告警信號的動作時間t4兩者之間的第一時間差△t1，計算施加測試量的時間t1、直流保護切換系統(tǒng)信號的動作時間t2兩者之間的第二時間差△t2，計算施加測試量的時間t1、直流保護閉鎖直流信號的動作時間t3兩者之間的第三時間差△t3；

5）判斷第一時間差△t1和直流保護告警時間定值之間的偏差量不超過第一給定偏差門檻值，第二時間差△t2和直流保護切換系統(tǒng)時間定值之間的偏差量不超過第二給定偏差門檻值、第三時間差△t3和直流保護閉鎖直流時間定值之間的偏差量不超過第三給定偏差門檻值三者是否同時成立，如果三者同時成立，則判定被校驗的直流保護時間校驗通過，否則判定直流保護時間校驗不通過。

優(yōu)選地，步驟5）中第一給定偏差門檻值為300ms，第二給定偏差門檻值為50ms，第三給定偏差門檻值為50ms。

本發(fā)明基于同一時鐘源的直流保護時間現(xiàn)場校驗裝置具有下述優(yōu)點：本發(fā)明包括標準時鐘源、測試加量單元和動作信號采集單元，標準時鐘源的輸出端分別與測試加量單元和動作信號采集單元相連以為測試加量單元和動作信號采集單元提供時鐘源授時，測試加量單元的輸出端與被校驗的直流保護相連，動作信號采集單元的輸入端與被校驗的直流保護相連，從而能為本發(fā)明基于同一時鐘源的直流保護時間現(xiàn)場校驗方法提供硬件設(shè)備，能有效解決已投運的（特）高壓直流輸電工程的直流保護時間無法現(xiàn)場校驗的問題，具有直觀、易于實施、成本較低、安全風(fēng)險小、適用范圍廣的優(yōu)點。

本發(fā)明基于同一時鐘源的直流保護時間現(xiàn)場校驗方法具有下述優(yōu)點：本發(fā)明基于同一時鐘源的直流保護時間現(xiàn)場校驗方法在本發(fā)明基于同一時鐘源的直流保護時間現(xiàn)場校驗裝置的基礎(chǔ)上，通過通過測量加量單元施加測試量至被校驗的直流保護設(shè)備并記錄施加測試量的時間t1，通過動作信號采集單元觀測直流保護動作信息，記錄直流保護切換系統(tǒng)信號的動作時間t2、直流保護閉鎖直流信號的動作時間t3、直流保護告警信號的動作時間t4，然后基于上述信息進行計算處理，判斷被校驗的直流保護時間校驗是否通過，能有效解決已投運的（特）高壓直流輸電工程的直流保護時間無法現(xiàn)場校驗的問題，具有直觀、易于實施、成本較低、安全風(fēng)險小、適用范圍廣的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例裝置的應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例方法的流程示意圖。

具體實施方式

下文將以對某±500kv換流站極1閥直流差動保護開展保護時間現(xiàn)場校驗為例，對本發(fā)明基于同一時鐘源的直流保護時間現(xiàn)場校驗裝置與方法進行說明。極1閥直流差動保護相關(guān)判據(jù)只包括一個光電式電流互感器測量通道和一個零磁通電流互感器測量通道。極1閥直流差動保護系統(tǒng)的保護判據(jù)分為告警、閉鎖兩種，其中告警判據(jù)為：vdcdp_ivalve_diff>90a，延時4s告警（vdcdp_alarm）；閉鎖判據(jù)為vdcdp_ivalve_diff-0.2×idnc>1200a，則延時2ms切換系統(tǒng)（vdcdp_ss），再延時15ms閉鎖直流(vdcdp_trip)。其中vdcdp_ivalve_diff=idp–idnc，idp為閥廳極母線出口電流（取自閥廳高壓側(cè)極母線光電式電流互感器p1.u.t1），idnc為閥廳中性母線出口電流（取自閥廳低壓側(cè)中性母線零磁通電流互感器p1.u.t11）。該站極1閥直流差動保護告警動作時間定值誤差不超過300ms，切換系統(tǒng)、閉鎖直流動作時間定值誤差不超過50ms。

如圖1所示，本實施例基于同一時鐘源的直流保護時間現(xiàn)場校驗裝置包括標準時鐘源1、測試加量單元2和動作信號采集單元3，標準時鐘源1的輸出端分別與測試加量單元2和動作信號采集單元3相連以為測試加量單元2和動作信號采集單元3提供時鐘源授時，測試加量單元2的輸出端與被校驗的直流保護相連，動作信號采集單元3的輸入端與被校驗的直流保護相連。測試加量單元2用于對被校驗的直流保護施加測試量并記錄包含時間的測試信息（包括測試量數(shù)值和施加時間），動作信號采集單元3用于采集包含時間的被校驗的直流保護動作信息（保護名稱、保護動作類型和保護動作時間）。本實施例基于同一時鐘源的直流保護時間現(xiàn)場校驗裝置由標準時鐘源1對測試加量單元2和動作信號采集單元3統(tǒng)一授時，測試加量單元2對被校驗的閥直流差動保護施加測試量，動作信號采集單元3記錄被校驗的閥直流差動保護的動作信息。

本實施例中，標準時鐘源1采用被校驗的直流保護所在換流站的換流站用標準時鐘源；動作信號采集單元3采用被校驗的直流保護所在換流站的換流站站監(jiān)控系統(tǒng)。

本實施例基于同一時鐘源的直流保護時間現(xiàn)場校驗方法的實施步驟包括：

1）通過標準時鐘源1為測試加量單元2、動作信號采集單元3通過b碼授時；

2）通過測量加量單元2施加測試量至被校驗的直流保護設(shè)備并記錄施加測試量的時間t1；本實施例中，通過測量加量單元2施加的測試量等值一次值為idp=1500a、idnc=100a，施加測試量的時間t1為12:04:14.876；

3）通過動作信號采集單元3觀測直流保護動作信息，記錄直流保護切換系統(tǒng)信號的動作時間t2、直流保護閉鎖直流信號的動作時間t3、直流保護告警信號的動作時間t4；本實施例中，通過動作信號采集單元3觀測極1閥直流差動保護動作信息，記錄極1閥直流差動保護切換系統(tǒng)信號的動作時間、極1閥直流差動保護閉鎖直流信號的動作時間、極1閥直流差動保護告警信號的動作時間，其中極1閥直流差動保護切換系統(tǒng)信號的動作時間t2為12:04:14.898、極1閥直流差動保護閉鎖直流信號的動作時間t3為12:04:14.913、極1閥直流差動保護告警信號的動作時間t4為12:04:18.912；

4）計算施加測試量的時間t1、直流保護告警信號的動作時間t4兩者之間的第一時間差△t1，計算施加測試量的時間t1、直流保護切換系統(tǒng)信號的動作時間t2兩者之間的第二時間差△t2，計算施加測試量的時間t1、直流保護閉鎖直流信號的動作時間t3兩者之間的第三時間差△t3；本實施例中，計算施加測試量的時間t1、極1閥直流差動保護告警信號的動作時間t4兩者之間的第一時間差，計算施加測試量的時間t1、極1閥直流差動保護切換系統(tǒng)信號的動作時間t2兩者之間的第二時間差，計算施加測試量的時間t1、極1閥直流差動保護閉鎖直流信號的動作時間t3兩者之間的第三時間差，其中第一時間差為4036ms，第二時間差為22ms，第三時間差為37ms；

5）判斷第一時間差△t1和直流保護告警時間定值之間的偏差量不超過第一給定偏差門檻值，第二時間差△t2和直流保護切換系統(tǒng)時間定值之間的偏差量不超過第二給定偏差門檻值、第三時間差△t3和直流保護閉鎖直流時間定值之間的偏差量不超過第三給定偏差門檻值三者是否同時成立，如果三者同時成立，則判定被校驗的直流保護時間校驗通過，否則判定直流保護時間校驗不通過。

本實施例中，步驟5）中第一給定偏差門檻值為300ms，第二給定偏差門檻值為50ms，第三給定偏差門檻值為50ms。經(jīng)判斷第一時間差和極1閥直流差動保護告警時間定值的偏差量為36ms，不超過第一給定偏差門檻值300ms；第二時間差和極1閥直流差動保護切換系統(tǒng)時間定值的偏差量為20ms不超過第二給定偏差門檻值50ms；第三時間差和極1閥直流差動保護閉鎖直流時間定值的偏差量為20ms不超過第三給定偏差門檻值50ms。上述三者同時成立，因此，判定被校驗的極1閥直流差動保護時間校驗通過，說明該極1閥直流差動保護時間正常。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。