一、概述

隨著(zhù)變電站通信網(wǎng)絡(luò )和國際標準IEC61850 的制定和頒布，變電站的數字化使得數字化的保護及智能設備得到廣泛應用，本公司先后自主研發(fā)并推出了二代光數字繼電保護測試系統，基本滿(mǎn)足了數字化保護和儀器儀表的測試需要。目前各地陸續建成一批數字化變電站，各種傳統變電站也還在持續運行，在各地新建和改造的變電站中數字化和傳統并存的情況也普遍存在，這就需要一種既能滿(mǎn)足數字保護試驗要求又能滿(mǎn)足傳統保護試驗要求的試驗裝置。同時(shí)，我國智能變電站目前普遍采用“傳統CT/PT+合并單元+數字保護+智能單元+傳統開(kāi)關(guān)”架構模式，也有從CT/PT到智能單元進(jìn)行數字模擬一體整組測試的需求。

HDF-2PM數模一體繼電保護測試系統是華東電氣以二十多年來(lái)在全國數千家用戶(hù)中取得的繼電保護測試系統生產(chǎn)研制豐富經(jīng)驗為基礎，結合模擬型微機繼電保護測試儀和光數字繼電保護測試儀二者特點(diǎn)，既有數字保護測試功能又能傳統模擬保護測試，能滿(mǎn)足智能電網(wǎng)數字結合傳統保護試驗和數字模擬一體整組測試市場(chǎng)新需求而精心研制的第三代全新系統，業(yè)已經(jīng)相關(guān)權威部門(mén)檢測通過(guò)，并在國內數十個(gè)單位應用并獲得好評。

二、產(chǎn)品主要特點(diǎn)

a. 采用了包括先進(jìn)的軍用通訊處理器和通訊專(zhuān)用嵌入式技術(shù)在內的多項高新技術(shù)，“基于PCI總線(xiàn)的MCU+FPGA+DSP架構”保證系統優(yōu)秀的實(shí)時(shí)性能、運算能力、通訊速度和穩定可靠。 采用MCU片內微總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )接口結合FPGA網(wǎng)絡(luò )及串行通信協(xié)處理插件的SMV報文傳輸技術(shù)，絕對保證光網(wǎng)口和光串口的SMV輸出高速可靠，數據幀發(fā)送間隔穩定均勻，離散度偏差≤±1μS可達100%，遠超 保護“不依賴(lài)外部時(shí)鐘同步采樣”對SMV離散度的要求。

b. 高精度模擬信號輸出源，獨創(chuàng )動(dòng)態(tài)跟蹤技術(shù)，采用高性能MCU、FPGA、24位DA和高精度線(xiàn)性功放技術(shù)，輸出每周波1600點(diǎn)的高精度波形，能快速準確靈活的控制響應模擬輸出電力系統故障模型各種瞬時(shí)變化的暫態(tài)波形，使模擬量輸出全量程、從直流到1kHz都能全面保證瞬時(shí)變化特性和高精度，對超高壓繼電保護測試工作的準確性具有特別重要的意義。

c.內置高性能工控機，采用嵌入式工業(yè)Windows系統，集成化、一體化，無(wú)需外接電腦即可輕松完成各種復雜的試驗功能。還可以杜絕電腦病毒侵犯，即使誤操作刪除文件也不會(huì )破壞操作系統，保證系統安全。極具人性化的操作界面設計，提供了親切熟悉的真正的工業(yè)化Windows界面，內置觸控板和鍵盤(pán)，如同筆記本電腦一樣操作方便，內置USB接口可用優(yōu)盤(pán)方便升級軟件和交換數據或外接鼠標、鍵盤(pán)操作，還可通過(guò)網(wǎng)口外接筆記本電腦工作。

d. 新的測試軟件基于Windows系統，采用嵌入式軟件開(kāi)發(fā)工具，功能齊全、界面友好、使用方便，底層硬件控制性能優(yōu)秀，首創(chuàng )多層樹(shù)型結構的試驗模板數據庫組織方式，靈活的OFFICE文件格式試驗報告，為實(shí)現試驗數據庫和試驗報告管理的集成化、系統化提供了數據基礎。

e.既有針對數字保護測試特殊需要而精心設計的特色功能，又有富有特色、簡(jiǎn)潔方便的通用測試模擬功能，還有實(shí)用有效的各類(lèi)繼電器校驗程序，更有提供多種校驗和搜索方式的成套微機保護和自動(dòng)裝置的自動(dòng)試驗程序,各類(lèi)故障模擬程序，能真實(shí)模擬和回放現場(chǎng)實(shí)際的各類(lèi)故障、暫態(tài)、振蕩、重合閘行為。

f. 輸入輸出端口齊全，功能強大，能廣泛適應迄今各種不同形式的保護試驗。6路IEC 61850 9-1/2、5路FT3、12路模擬量同時(shí)輸出，各相幅值、相位、頻率、直流分量均可同時(shí)獨立變化調整，可適用于傳統互感器輸入型、電子互感器輸入型、混合輸入型等各種類(lèi)型的繼電保護測試；開(kāi)入通道獨立無(wú)極性，能自動(dòng)適應各種有源無(wú)源接點(diǎn)。

g.先進(jìn)的高精度線(xiàn)性功放技術(shù)全面提升了裝置的功放系統，更有完善的各種防誤操作、短路、外電沖擊和溫度超限等故障檢測和保護功能，保障裝置可穩定可靠的持續工作。整機模塊化設計，進(jìn)行了大量的優(yōu)化設計和工藝改進(jìn)，更加小型化、輕型化，易操作、易維護。

h．內置GPS、外接IRIG-B碼和IEEE1588精確同步時(shí)間輸入具有長(cháng)時(shí)穩定的守時(shí)功能，絕對保證同步輸出和狀態(tài)同步觸發(fā)的時(shí)間和相位高精度要求，同時(shí)多種精確同步時(shí)間輸入源也使測試儀對變電站不同建設階段精確同步時(shí)間來(lái)源有更好的選擇性和適應性。

三、產(chǎn)品主要功能

1、提供了針對數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(dòng)配置；

b. 導入PCAP網(wǎng)絡(luò )報文文件自動(dòng)配置；

c. 偵測接收IED輸出的SMV及GOOSE報文并解析配置信息；

d. 手動(dòng)自行輸入修改配置。

(2)、SMV及GOOSE報文丟幀、錯時(shí)錯序、失步、品質(zhì)異常、數據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(luò )報文文件SMV采樣數據故障回放功能。

2、常規的保護測試功能包括：

(1)、繼電器：測試電壓電流、中間、時(shí)間、功率方向、同期、頻率、阻抗、過(guò)流等各類(lèi)繼電器。

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

(3)、故障模擬：簡(jiǎn)單故障模擬、多態(tài)模擬、系統振蕩、故障再現、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(dòng)作、記憶等阻抗特性。

(5)、線(xiàn)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(dòng)試驗、成套微機保護定值校驗和時(shí)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(dòng)裝置與表計：同期裝置、毫秒計、功率表、快切裝置、備自投。

四、技術(shù)參數及性能指標 

1、采樣值報文收發(fā)

最多可收發(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；

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

每組IEC61850-9-1 SMV可支持標準的12個(gè)SMV數據通道或擴展的可配置多達32個(gè)SMV數據通道；

每組IEC61850-9-2 SMV可配置多達64個(gè)SMV數據通道；

每組FT3可支持標準幀即12個(gè)SMV數據通道或國網(wǎng)的擴展幀即22個(gè)SMV數據通道；

采樣率和ASDU數可設置，每幀1-8個(gè)ASDU數，最大采樣率每周256 點(diǎn)即12800Hz；

數據幀發(fā)送間隔穩定均勻，離散度偏差≤±1μS可達100%。

SMV各通道輸出同步性≤100μS；

最多可映射到3組共18路電流、電壓量；

2、GOOSE 報文接收

最大支持接收6×2組GOOSE 報文；

每組GOOSE 報文最大支持256 個(gè)GOOSE 數據；

每組GOOSE 報文的GOOSE 數據格式可設置，支持全部TDL；

每組GOOSE 報文接收端口及通道屬性可配置；

最多可映射到8路開(kāi)入量信息；

3、GOOSE 報文發(fā)送

最大支持發(fā)送6×4組GOOSE 報文；

每組GOOSE 報文最大支持256 個(gè)GOOSE 數據；

每組GOOSE 報文的GOOSE 數據格式可設置，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；

最多可映射到8路開(kāi)出量信息；

4、二次模擬量輸出

可輸出2組交直流電流、電壓各6相；

4.1交直流電流源

a.交流

輸出最大電流（RMS）: 20A/相，二相并聯(lián): 40A；

最大輸出功率: ≥330VA/相；

輸出精度：0.2%(0.2-Max)；

輸出頻率：0-1KHz；

幅頻特性：10-1000Hz范圍幅度變化 ≤±1.5%。

b.直流

輸出最大電流：0-10A/相，二相并聯(lián): 20A；

最大輸出功率:180W；

輸出精度：0.5%。

c.其他

分辨率：1mA；

六路有共用中性點(diǎn)的電流源；

各相輸出電流幅值、頻率、相位獨立調節；

電流上升下降時(shí)間小于100μ S；

開(kāi)路、過(guò)熱、過(guò)載和失真自動(dòng)檢測保護。

4.2交直流電壓源

a.交流

輸出最大電壓（RMS）: 125V/相，兩相串聯(lián): 0-250V；

輸出最大功率（額定電壓）:≥75VA/相；

輸出精度：0.2%（0.5-125V）；

輸出頻率：0-1KHz；

幅頻特性：10-1000Hz范圍幅度變化 ≤±1.5%；

第四路電壓可設置為零序電壓或任意設置。

b.直流

輸出最大電壓：0-150V/相，兩相串聯(lián): 0-300V；

輸出最大功率：100W 連續運行；

輸出精度：0.5%。

c.其他

分辨率：1mV；

六路有共用中性點(diǎn)的電壓源；

各相輸出電壓幅值、頻率、相位獨立調節；

電壓上升下降時(shí)間小于100μ S；

短路、過(guò)熱、過(guò)載和失真自動(dòng)檢測保護。

4.3 相位

相角范圍：0°～360°；

相角分辨率：0.001°；

相角精度：±0.2°。

4.4頻率

頻率范圍：0-1000Hz；

頻率精度：絕對偏差≤2mHz；

分辨率：1mHz；

能疊加2-20次任意幅值的諧波及直流。

4.5同步性

電壓電流同步性≤100μS。

5、精確同步時(shí)間輸入

可選配內置GPS同步時(shí)鐘；

IRIG-B碼精確同步時(shí)間輸入；

具有時(shí)鐘信號中斷時(shí)的精確守時(shí)功能；

時(shí)間精確度：誤差≤2μS。

6、精確同步時(shí)間輸出

IRIG-B碼精確同步時(shí)間輸出；

秒脈沖精確同步時(shí)間輸出；

時(shí)間精確度：誤差≤2μS；

7、開(kāi)入量與時(shí)間計量要求

8對獨立無(wú)極性輸入，空接點(diǎn)或0-250V電位；

計時(shí)器范圍1mS-9999.999S；

分辨率：1mS。

8、開(kāi)出量

2組可編程輔助空接點(diǎn)輸出，接點(diǎn)容量：0-250V，0.5A；

2組可編程快速空接點(diǎn)輸出。

9、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(cháng)，傳輸距離>1km，用于IEC61850-9-1/2采樣值報文和GOOSE報文收發(fā)；

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

10/100M自適應以太網(wǎng)RJ45接口 1個(gè)，用于外接PC電腦；

RS232 DB9接口1個(gè)，用于開(kāi)發(fā)調試；

可選配GPS的衛星信號天線(xiàn)接口；

IRIG-B碼精確同步時(shí)間TTL電平輸入端子1對；

可選配GPS的IRIG-B碼精確同步時(shí)間TTL電平輸出端子1對；

秒脈沖精確同步時(shí)間TTL電平輸出端子1對；

開(kāi)關(guān)量輸入端子8對；

開(kāi)關(guān)量輸出端子4對；

二次交直流模擬量輸出12路。

10、操作界面

內置高可靠性嵌入式工業(yè)控制電腦；

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；

筆記本電腦專(zhuān)用觸控板；

精心設計的專(zhuān)有設計觸摸鍵盤(pán)；

USB接口2個(gè)，可外接鍵盤(pán)、鼠標、U盤(pán)等USB設備。

11、輸入電源

輸入電壓范圍：165VAC~265VAC  200VDC~360VDC；

標準輸入電壓：220VAC 50HZ

電流：10A（Max）。

12、箱體尺寸與重量

全鋁合金擠壓型材標準機箱 280×363.5×320mm（W×H×D）；

重量：約15kg左右 。