線路縱差分布式自動(dòng)測(cè)試技術(shù)研究與應(yīng)用

摘要：針對(duì)光纖差動(dòng)保護(hù)聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，雙端測(cè)試儀無法實(shí)現(xiàn)同步控制，不能進(jìn)行兩側(cè)區(qū)外故障測(cè)試及比率制動(dòng)特性自動(dòng)測(cè)試等問題。采用PTP同步技術(shù)，建立線路縱差分布式測(cè)試系統(tǒng)以及同步控制通訊模型，研究雙端同步控制的分布式測(cè)試方法。相比于GPS對(duì)時(shí)存在接線麻煩、對(duì)時(shí)信號(hào)弱、無法形成統(tǒng)一測(cè)試報(bào)告等缺點(diǎn)。基于PTP同步的線路縱差分布式測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了雙端同步測(cè)試、實(shí)驗(yàn)單端控制、結(jié)果綜合評(píng)估的功能，可進(jìn)行兩側(cè)區(qū)外故障及制動(dòng)特性曲線測(cè)試，提升了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試全面性。

關(guān)鍵詞：線路縱差保護(hù);分布式;數(shù)據(jù)同步;自動(dòng)測(cè)試

DOI：10.15938/j.jhust.2022.03.015

中圖分類號(hào)： TM726文獻(xiàn)標(biāo)志碼： B文章編號(hào)： 1007-2683（2022）03-00111-08

Research and Application of Distributed Automatic

Test Technology for Line Longitudinal Difference

DING Jin-jin1，XU Chen2，SUN Hui1，WANG Xun-ting1，HAN Min-chou3

（1.Electric Power Research Institute of State Grid， Anhui Electric Power Co.， Ltd， Hefei 230000， China;

2.Anhui Xinli Electric Technology Consulting Co.， Ltd， Hefei 230000， China;

3.Wuhan Kemov Electric Co.， Ltd， Wuhan 430223， China）

Abstract：Aiming at the problems of the joint debugging test of optical fiber differential protection， the two terminal testers can not achieve synchronous control， and carry out the fault test of both sides and automatic test of ratio braking characteristics. By using PTP synchronization technology， the distributed test system of line longitudinal difference and the communication model of synchronous control are established， and the distributed test method of double-terminal synchronous control is studied. Compared with GPS， there are some disadvantages， such as wiring trouble， weak timing signal， unable to form a unified test report and so on. The distributed test system of line longitudinal difference based on PTP synchronization realizes the functions of two terminal synchronous tests， single terminal control and comprehensive evaluation of test results. It can test the fault and braking characteristic curve outside the two sides， and improves the comprehensiveness of on-site debugging.

Keywords：line longitudinal differential protection; distributeion; data synchronization; automatic testing

0引言

線路光纖差動(dòng)是線路保護(hù)的主保護(hù)，由于其具有可以保護(hù)線路全長(zhǎng)且靈敏、可靠等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用愈來愈廣泛。其中分相光纖差動(dòng)及零差保護(hù)調(diào)試是線路保護(hù)裝置交接試驗(yàn)的重要試驗(yàn)項(xiàng)目。

然而目前的變電站建設(shè)和使用維護(hù)過程中，無論是常規(guī)的繼電保護(hù)測(cè)試儀或智能站數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀由于雙端測(cè)試儀無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步控制和輸出，無法精確控制差流和制動(dòng)電流，均不能實(shí)現(xiàn)線路光纖差動(dòng)保護(hù)聯(lián)調(diào)[1-3]時(shí)兩側(cè)區(qū)外故障的測(cè)試工作以及比率制動(dòng)特性的自動(dòng)測(cè)試;致使光纖差動(dòng)保護(hù)的檢驗(yàn)試驗(yàn)項(xiàng)目存在缺失，無法通過現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)試驗(yàn)來檢驗(yàn)光差保護(hù)完整性能。一旦在送電時(shí)出現(xiàn)差流異常，將造成送電延誤，影響工程進(jìn)度、影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

現(xiàn)行解決測(cè)試過程同步的方法主要是對(duì)雙端的測(cè)試儀進(jìn)行GPS（global positioning system）對(duì)時(shí)[4-5]，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程通過絕對(duì)時(shí)間控制。此方法對(duì)現(xiàn)有測(cè)試儀改動(dòng)少，但存在GPS接線麻煩、對(duì)時(shí)信號(hào)弱、實(shí)驗(yàn)過程需要兩端測(cè)試人員電話溝通測(cè)試配置、測(cè)試自動(dòng)化程度低等問題。而且雙端測(cè)試儀相互獨(dú)立，數(shù)據(jù)不能互通無法形成統(tǒng)一的測(cè)試報(bào)告和結(jié)果判定，使用極為不便。

目前分布式測(cè)試系統(tǒng)[6-9]以及同步控制技術(shù)[10-11]研究較多，為解決線路縱差保護(hù)的測(cè)試提供了技術(shù)支撐。分布式測(cè)試系統(tǒng)從GPIB（general-purpose interface bus）[12]測(cè)試總線技術(shù)發(fā)展到VXI（VMEbus extensions for instrumentation）技術(shù)[13]，以及PXI（PCI extensions for instrumentation）總線技術(shù)[14]雖都對(duì)先前技術(shù)進(jìn)了相關(guān)優(yōu)化，但仍存在同步精度不高等問題。PTP（precision time protocol）[15-17]精確時(shí)鐘同步協(xié)議的出現(xiàn)為提高分布式系統(tǒng)時(shí)鐘同步精度提供了解決方案。

本文根據(jù)線路光差保護(hù)的原理和目前變電站內(nèi)相關(guān)設(shè)備的性能及特點(diǎn)，提出變電站光纖縱差保護(hù)分布式測(cè)試方法，并研究基于PTP時(shí)間同步的自動(dòng)測(cè)試技術(shù)，解決了線路光纖縱差保護(hù)聯(lián)調(diào)時(shí)兩側(cè)區(qū)外故障的測(cè)試和比率制動(dòng)特性自動(dòng)測(cè)試的難點(diǎn)，擺脫對(duì)GPS對(duì)時(shí)的依賴，實(shí)現(xiàn)雙端同步測(cè)試、雙端結(jié)果評(píng)估的功能，同時(shí)提高了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試效率，保證了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1分布式測(cè)試儀同步控制技術(shù)

本文參考PTP協(xié)議的“乒乓”機(jī)制實(shí)現(xiàn)分布式自動(dòng)測(cè)試的時(shí)鐘同步，同時(shí)在測(cè)試裝置底層進(jìn)行報(bào)文時(shí)間標(biāo)注，用以提高時(shí)間同步的精度。通過此種模式可以擺脫對(duì)GPS對(duì)時(shí)的依賴，實(shí)現(xiàn)雙端同步測(cè)試。具體實(shí)現(xiàn)機(jī)制如圖1所示。

圖中所描述的 PTP 報(bào)文為以下幾種：

①sync 同步報(bào)文;

②Follow_up 跟隨報(bào)文;

③Delay_req 延遲請(qǐng)求報(bào)文;

④Delay_resp 延遲請(qǐng)求響應(yīng)報(bào)文。

由圖1得知從時(shí)鐘處可得到t1，t2，t3，t4 4個(gè)精確報(bào)文收發(fā)時(shí)間，由這4個(gè)時(shí)間可以計(jì)算時(shí)鐘偏差offset和網(wǎng)絡(luò)延時(shí)delay，計(jì)算公式如下：

delay=[（t2-t1）+（t4-t3）]/2（1）

offset=[（t2-t1）-（t4-t3）]/2（2）

從時(shí)鐘得到 offset 和 delay 之后就可以通過修正本地時(shí)鐘進(jìn)行時(shí)間同步。

兩套測(cè)試裝置通訊同步完成后，可實(shí)現(xiàn)線路兩側(cè)的測(cè)試裝置主從機(jī)的任一選擇，通過遠(yuǎn)程調(diào)用測(cè)試界面，在主機(jī)側(cè)進(jìn)行模擬量狀態(tài)的數(shù)據(jù)設(shè)定和試驗(yàn)觸發(fā)，從機(jī)側(cè)人員僅進(jìn)行配合工作，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)測(cè)試儀的遠(yuǎn)程同步控制。

在主機(jī)主控單元上通過人機(jī)操作模塊選擇故障計(jì)算模型，即區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障，如圖2故障模型示意圖。模型計(jì)算模塊根據(jù)選擇的故障模型，生成狀態(tài)序列參數(shù)。另外，通過試驗(yàn)觸發(fā)模塊設(shè)置試驗(yàn)開始時(shí)間。然后把狀態(tài)序列參數(shù)和試驗(yàn)開始時(shí)間通過內(nèi)部總線傳遞給本主機(jī)測(cè)試單元，同時(shí)通過主從機(jī)間的通訊通道傳給從機(jī)測(cè)試單元的數(shù)據(jù)建模模塊。其中狀態(tài)序列參數(shù)，包括每個(gè)狀態(tài)電壓電流相量值以及每個(gè)狀態(tài)的切換方式。測(cè)試過程中從機(jī)會(huì)實(shí)時(shí)把開入變位信號(hào)返回給主機(jī)，用于主機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一的結(jié)果判定。

通過主從機(jī)的模式，在主機(jī)端實(shí)現(xiàn)控制的統(tǒng)一處理，使得分布式自動(dòng)測(cè)試的各測(cè)試裝置實(shí)現(xiàn)“一體化”控制。同時(shí)各分布式自動(dòng)測(cè)試裝置之間的主機(jī)、從機(jī)可靈活定義，不固定于某一測(cè)試裝置，方便現(xiàn)場(chǎng)人員根據(jù)實(shí)際需求選擇。

2分布式自動(dòng)測(cè)試裝置通訊與控制

本文研究的線路縱差分布式自動(dòng)測(cè)試裝置，采用HDLC（high-level data link control）通信協(xié)議[18-20]。通信內(nèi)容分為同步報(bào)文和普通數(shù)據(jù)，采用幀傳送方式進(jìn)行通訊。其中同步報(bào)文幀以0x9900加地址碼為報(bào)文頭，普通報(bào)文幀以0x5500加地址碼為報(bào)文頭，并采用多種校驗(yàn)方式進(jìn)行冗余校驗(yàn)。其中主機(jī)主要向從機(jī)下發(fā)狀態(tài)控制序列，此類幀為可變幀長(zhǎng)報(bào)文，每一個(gè)狀態(tài)結(jié)構(gòu)一致數(shù)據(jù)不同，并連續(xù)發(fā)5幀，當(dāng)從機(jī)連續(xù)收到3幀后確認(rèn)配置。狀態(tài)定義包括每個(gè)狀態(tài)的模擬量幅值角度，開出控制、開入監(jiān)視、以及狀態(tài)切換方式和狀態(tài)開始時(shí)間等。報(bào)文結(jié)構(gòu)定義如表1所示。

主機(jī)和從機(jī)之間互發(fā)時(shí)間同步報(bào)文，只要開機(jī)后發(fā)現(xiàn)物理鏈路建立，則周期性進(jìn)行同步，時(shí)間可定為每秒一次。主機(jī)和從機(jī)之間的時(shí)間同步報(bào)文結(jié)構(gòu)定義如表2所示，可用報(bào)文類型區(qū)分是請(qǐng)求報(bào)文還是響應(yīng)報(bào)文。

主機(jī)下發(fā)狀態(tài)序列配置到從機(jī)，在雙端同步后，通過時(shí)間觸發(fā)主從機(jī)同時(shí)開始執(zhí)行狀態(tài)序列，執(zhí)行過程中從機(jī)同步發(fā)出DI的狀態(tài)變化用來支撐開入狀態(tài)切換。從機(jī)返回開入量狀態(tài)報(bào)文結(jié)構(gòu)定義如表3所示。

對(duì)于用時(shí)間切換的狀態(tài)，主從機(jī)雙端可同時(shí)按預(yù)定的時(shí)間執(zhí)行。對(duì)于開入量切換，可從機(jī)發(fā)開入變位給主機(jī)，主機(jī)收到變位后統(tǒng)一處理切換機(jī)制，并發(fā)切換控制命令給從機(jī)，約定在用主機(jī)當(dāng)前時(shí)間加兩倍通道延時(shí)后的絕對(duì)時(shí)間雙端同時(shí)執(zhí)行（通道延時(shí)時(shí)間采用最近一次計(jì)算的延時(shí)時(shí)間）。若未收到開入量，可延時(shí)一定時(shí)間后切換此測(cè)試項(xiàng)。狀態(tài)切換控制命令報(bào)文結(jié)構(gòu)定義如表4所示。

測(cè)試完成后，主機(jī)可將測(cè)試結(jié)果及測(cè)試報(bào)告?zhèn)鬏斀o從機(jī)。

3縱差保護(hù)分布式自動(dòng)測(cè)試技術(shù)

本文基于雙端同步的分布式測(cè)試技術(shù)，兩端的測(cè)試儀可以精確控制輸出的幅值和角度，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的差動(dòng)電流和制動(dòng)電流。再基于多狀態(tài)同步控制輸出一組測(cè)試序列，可以自動(dòng)繪制比率制動(dòng)特性曲線，并實(shí)現(xiàn)雙端加量的線路縱差保護(hù)的比率制動(dòng)特性自動(dòng)測(cè)試，如圖3所示，可依據(jù)保護(hù)的制動(dòng)特性公式，依據(jù)拐點(diǎn)坐標(biāo)和斜率k繪制出曲線和動(dòng)作區(qū)。

可進(jìn)行特性搜索、斜率測(cè)試、定點(diǎn)測(cè)試。按定值掃描，測(cè)試儀按保護(hù)定值掃描比率制動(dòng)特性曲線，按制動(dòng)電流Ir始值、末值和步長(zhǎng)確定掃描線位置，按差動(dòng)電流Id與定值得正偏移、負(fù)偏移確定掃描線長(zhǎng)度。可包括如下3個(gè)模式：

指定范圍掃描：測(cè)試儀按設(shè)定的Ir始值、末值、步長(zhǎng)確定掃描線位置，按差流Id始值、末值確定掃描線長(zhǎng)度。

定點(diǎn)測(cè)試：定點(diǎn)測(cè)試縱差保護(hù)動(dòng)作行為，在特性曲線中可雙擊鼠標(biāo)添加測(cè)試點(diǎn)，選定測(cè)試點(diǎn)自動(dòng)添加至測(cè)試點(diǎn)列表中，可修改、刪除測(cè)試點(diǎn)。

斜率測(cè)試：測(cè)試比率制動(dòng)特性曲線，按定值自動(dòng)設(shè)定斜率測(cè)試段，也可手動(dòng)設(shè)置、修改斜率測(cè)段，斜率測(cè)試時(shí)差流Id始值、末值決定測(cè)試線長(zhǎng)度。

其中搜索方式可選雙向搜索和單向搜索。雙向搜索時(shí)，按二分法[21]逐步縮短搜索線至滿足Id精度要求。單向搜索從Id始值開始，以精度為步長(zhǎng)搜索至保護(hù)動(dòng)作點(diǎn)。

本文主機(jī)和從機(jī)通過上位機(jī)自動(dòng)測(cè)試軟件實(shí)現(xiàn)IEC61850 MMS（manufacturing message specification）客戶端功能與保護(hù)裝置進(jìn)行通信，修改保護(hù)裝置定值、控制字和軟壓板，并獲取裝置動(dòng)作報(bào)告、遙信變位、錄波等信息，實(shí)現(xiàn)測(cè)試過程的閉環(huán)自動(dòng)控制。其閉環(huán)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

4分布式自動(dòng)測(cè)試裝置架構(gòu)與應(yīng)用

4.1分布式自動(dòng)測(cè)試裝置系統(tǒng)架構(gòu)

本文研究的線路縱差分布式自動(dòng)測(cè)試裝置，包括兩臺(tái)光纖縱差保護(hù)測(cè)試裝置，每臺(tái)裝置都可設(shè)置為主機(jī)或從機(jī)，分布在兩個(gè)變電站，測(cè)試時(shí)，一臺(tái)設(shè)為主機(jī)，一臺(tái)設(shè)為從機(jī)，如圖5所示。

其中，光纖縱差保護(hù)測(cè)試裝置包括主控單元和測(cè)試單元，主控單元和測(cè)試單元采用內(nèi)部總線或者電以太網(wǎng)方式通信。主控單元上具備電以太網(wǎng)口;測(cè)試單元上具備多模光以太網(wǎng)口和單模光以太網(wǎng)口。測(cè)試單元的多模光以太網(wǎng)口通過光纖和保護(hù)裝置連接，用來收發(fā)SV（sampled value transmission）報(bào)文和GOOSE（generic object oriented substation event）報(bào)文;主機(jī)和從機(jī)的測(cè)試單元的單模光以太網(wǎng)口之間通過縱聯(lián)保護(hù)備用光纖連接，用來控制主從機(jī)同步實(shí)驗(yàn);主控單元上的電以太網(wǎng)口通過網(wǎng)線連接保護(hù)裝置，用來收發(fā)MMS報(bào)文。

線路縱差分布式自動(dòng)測(cè)試裝置，包括兩臺(tái)光纖縱差保護(hù)測(cè)試裝置，每臺(tái)裝置都可設(shè)置為主機(jī)或從機(jī)，從硬件和軟件模塊來說主機(jī)和從機(jī)的構(gòu)成都是一樣的，只是當(dāng)確定了主從機(jī)的身份后，相關(guān)模塊的參數(shù)、功能以及數(shù)據(jù)流會(huì)有差異。如圖6所示。其中，線路縱差分布式自動(dòng)測(cè)試裝置包括主控單元和測(cè)試單元，其中，主機(jī)的主控單元包括人機(jī)操作模塊、模型計(jì)算模塊，試驗(yàn)觸發(fā)模塊和結(jié)果評(píng)估模塊;從機(jī)的主控單元只接收主機(jī)的控制，不做應(yīng)用分析。主機(jī)的測(cè)試單元具備時(shí)標(biāo)打印模塊，數(shù)據(jù)建模模塊，從機(jī)的測(cè)試單元具備時(shí)標(biāo)打印模塊、數(shù)據(jù)建模模塊和時(shí)間修正模塊。

由于現(xiàn)場(chǎng)線路縱差保護(hù)的通道分為專用光纖通道和數(shù)字復(fù)接通道，現(xiàn)場(chǎng)一般采用2M速率與64k速率兩種速率。2M速率省去兩側(cè)PCM（Pulse Code Modulation）交換機(jī)設(shè)備，通信鏈路上減少了中間環(huán)節(jié)，減少了傳輸時(shí)延2M速率增加了傳輸帶寬，可以傳輸更多保護(hù)信息，但由于帶寬越寬，噪聲功率越大，2M速率接收靈敏度較低，因此傳輸距離較短。所以要綜合考慮傳輸帶寬和傳輸距離的影響關(guān)系。

4.2縱差保護(hù)同步測(cè)試原理

分布式測(cè)試儀基于PTP技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步。雙端測(cè)試儀一側(cè)“主機(jī)方式”為1，另一側(cè)必須為0，且“主機(jī)方式”設(shè)置同系統(tǒng)方式無關(guān)。兩側(cè)測(cè)試儀輸出同步與外接電氣量無關(guān)，只要兩側(cè)測(cè)試儀通信正常，即能保證輸出同步。只有在測(cè)試儀上電或失步后，才需要測(cè)通道延時(shí)，測(cè)定延時(shí)后，測(cè)試儀不再需要傳輸時(shí)間信息。從機(jī)時(shí)刻調(diào)整采樣間隔，保證兩側(cè)測(cè)試儀輸出時(shí)刻在允許的誤差范圍內(nèi)。測(cè)試儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采樣時(shí)刻誤差，若超出范圍，則停止輸出，重新進(jìn)行同步過程。

光纖縱差保護(hù)裝置的通訊通道分為專用光纖通道和復(fù)用通道。專用光纖通道一般用于線路距離較短（幾十公里）時(shí)，如圖7所示。復(fù)用通道一般用于線路距離較長(zhǎng)（上百公里）時(shí)，如圖8所示。

本文依據(jù)線路縱差保護(hù)的同步原理，并借鑒PTP協(xié)議的同步機(jī)制，實(shí)現(xiàn)分布式測(cè)試裝置之間的時(shí)間同步。線路縱差分布式自動(dòng)測(cè)試裝置將采用變電站的備用光纖通道實(shí)現(xiàn)主機(jī)與從機(jī)之間的通訊。分布式自動(dòng)測(cè)試主機(jī)和從機(jī)之間通道雙向延時(shí)相等是輸出同步的前提。一側(cè)為主機(jī)方式，另一側(cè)必須為從機(jī)。當(dāng)傳輸延時(shí)delay測(cè)出后，主機(jī)下發(fā)輸出控制命令并指定延時(shí)Δt（Δt一般大于delay）后主從機(jī)同時(shí)輸出。則主機(jī)在發(fā)出控制命令的Δt后輸出，從機(jī)在收到控制命令Δt-delay后輸出。由此確保分布式自動(dòng)測(cè)試主機(jī)和從機(jī)的輸出是同步的。

4.3比率制動(dòng)曲線的自動(dòng)生成

現(xiàn)以SV采樣，GOOSE跳閘的220kV智能變電站線路光纖縱差保護(hù)的制動(dòng)特性自動(dòng)測(cè)試過程舉例說明此分布式測(cè)試系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，圖9為程序界面示意圖。

雙端聯(lián)調(diào)時(shí)，兩側(cè)變電站保護(hù)分別接入測(cè)試儀的SV光纖和GOOSE光纖，測(cè)試儀通過GOOSE開出模擬開關(guān)位置，通過監(jiān)測(cè)保護(hù)的GOOSE跳閘實(shí)現(xiàn)狀態(tài)切換。當(dāng)主機(jī)和從機(jī)的通訊光纖接好后，主機(jī)和從機(jī)自動(dòng)開始通過“乒乓”機(jī)制實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步。然后主機(jī)根據(jù)掃描策略，如二分法掃描，自動(dòng)計(jì)算出所有理論測(cè)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)為一個(gè)狀態(tài)。主機(jī)通過可變幀長(zhǎng)報(bào)文將計(jì)算好的狀態(tài)序列下發(fā)給從機(jī)，從機(jī)確認(rèn)配置后等到狀態(tài)預(yù)制的開始時(shí)間則與主機(jī)同步開始測(cè)試過程。測(cè)試過程中主機(jī)和從機(jī)以每秒1000幀的頻率相互共享開入量狀態(tài)。當(dāng)主機(jī)或從機(jī)任何一方收到GOOSE跳閘信號(hào)或時(shí)間超限仍未收到GOOSE跳閘信號(hào)，則延時(shí)一個(gè)時(shí)間偏差的長(zhǎng)度切換到下一狀態(tài)，進(jìn)行下一測(cè)點(diǎn)的測(cè)試，直到所有測(cè)點(diǎn)測(cè)試完成。測(cè)試過程中程序會(huì)自動(dòng)將所有測(cè)點(diǎn)以及各測(cè)點(diǎn)的動(dòng)作情況繪制在界面上，并與理論計(jì)算的制動(dòng)曲線做比對(duì)，如果距離理論曲線最近的測(cè)點(diǎn)都不滿足誤差要求則會(huì)告警。界面效果圖上也能很方便清晰的看出各測(cè)點(diǎn)的分布情況。其差動(dòng)測(cè)試錄波圖如圖10所示，為在雙端同步聯(lián)調(diào)時(shí)A相電流通道產(chǎn)生故障且差流滿足動(dòng)作條件時(shí)的故障波形。

相比GPS同步技術(shù)，本文研究的PTP時(shí)間同步技術(shù)在實(shí)現(xiàn)線路縱差分布式自動(dòng)測(cè)試時(shí)具有如下優(yōu)勢(shì)，如表5所示。

本文研究的的線路縱差分布式自動(dòng)測(cè)試裝置，通過如上報(bào)文定義和實(shí)驗(yàn)邏輯，并基于PTP同步機(jī)制實(shí)現(xiàn)主機(jī)和從機(jī)之間的時(shí)間同步，數(shù)據(jù)交互，以及實(shí)驗(yàn)控制。采用HDLC協(xié)議和2M通道，并用“乒乓”機(jī)制對(duì)時(shí)，可以滿足線路縱差保護(hù)的分布式測(cè)試需求，能夠?qū)崿F(xiàn)雙端同步測(cè)試，可以實(shí)現(xiàn)縱差保護(hù)的制動(dòng)特性的自動(dòng)測(cè)試，同時(shí)由于可精確同步的控制輸出量，故可方便的輸出區(qū)外故障的故障量，從而完善光纖差動(dòng)保護(hù)的檢驗(yàn)試驗(yàn)項(xiàng)目。

5結(jié)論

本文通過對(duì)線路縱差保護(hù)調(diào)試和相關(guān)通訊過程的研究，以及當(dāng)前變電站線路縱差保護(hù)裝置調(diào)試過程中存在的問題和調(diào)試過程的特點(diǎn)，提出研制線路縱差分布式自動(dòng)測(cè)試裝置，其中包括硬件平臺(tái)和通訊接口研制、時(shí)鐘同步技術(shù)研究、試驗(yàn)同步控制技術(shù)研究、比率制動(dòng)特性自動(dòng)測(cè)試技術(shù)研究。通過這些方面的技術(shù)研究，以及現(xiàn)場(chǎng)功能的驗(yàn)證，提升線路縱差保護(hù)調(diào)試效率，更好地保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文所提技術(shù)對(duì)現(xiàn)有測(cè)試儀改動(dòng)較多，對(duì)傳輸可靠性要求較高，后續(xù)會(huì)研究將此同步測(cè)試功能和通訊功能模塊化，并使其與現(xiàn)有測(cè)試儀的接口標(biāo)準(zhǔn)化，從而減少對(duì)測(cè)試儀的改動(dòng)以及提高通訊的可靠性。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1]鄧峰，史會(huì)磊.運(yùn)行與維護(hù)電流差動(dòng)保護(hù)的線路光纖500kV變電站[J].電氣開關(guān)，2019，57（1）： 98.

DENG Feng，SHI Huilei. Operation and Attention of Fiber-optical Current Differential Protection of Lines for the Transformer Substation of 500kV[J].Electric Switchgear，2019，57（1）： 98.

[2]賈玉，李湘韶.光纖差動(dòng)保護(hù)在超高壓線路保護(hù)中的應(yīng)用與調(diào)試[J].設(shè)備管理與維修，2020（23）： 133.

JIA Yu，LI Xiangshao. Application and Debugging of Optical Fiber Differential Protection in EHV Transmission Line Protection[J]. Plant Maintenance Engineering， 2020（23）： 133.

[3]黎林.光纖通信在110kV線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)上的應(yīng)用與研究[J].冶金動(dòng)力，2020（1）： 10.

LI Lin. Application and Research of Optical Fiber Communication in Pilot Differential Protection of 110kV Transmission Line[J]. Metallurgical Power， 2020（1）： 10.

[4]方勇.基于北斗/GPS的多功能時(shí)統(tǒng)終端設(shè)計(jì)[D].大連：大連理工大學(xué)，2018：1.

[5]鄧杰瑩.時(shí)間同步系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J].機(jī)電信息，2020（12）：132.

DENG Jieying. Design and Optimization of Time Synchronization System[J]. Mechanical and Electrical Information，2020（12）：132.

[6]彭楠，楊智，梁睿，等.一種半波長(zhǎng)輸電線路的分布式行波測(cè)距方法[J].電機(jī)與控制學(xué)報(bào)，2019，23（8）：35.

PENG Nan，YANG Zhi，LIANG Rui， et al. A Distributed Traveling Wave Ranging Method for Half Wavelength Transmission Lines[J]. Electric Machines and Control，2019，23（8）：35.

[7]王旭，陳曄，鄭賓. 基于ARM的分布式測(cè)試系統(tǒng)時(shí)鐘同步研究及實(shí)現(xiàn)[J].兵器裝備工程學(xué)報(bào)，2019，40（11）：97.

WANG Xu， CHEN Ye， ZHENG Bin. Research and Implementation of Clock Synchronization in Distributed Testing System Based on ARM[J]. T Journal of Ordnance Equipment Engineering， 2019，40（11）：97.

[8]高濤，常娟，高艷軍，等. 基于NI PSP協(xié)議的分布式測(cè)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2019，27（10）：154.

GAO Tao， CHANG Juan， GAO Yanjun， et al. Software Desingn of Distributed Tseting System Based on NI PSP Protocol[J]. Computer Measurement amp; Control， 2019，27 （10）：154.

[9]王旭.分布式測(cè)試系統(tǒng)時(shí)鐘同步及觸發(fā)研究與實(shí)現(xiàn)[D].太原：中北大學(xué)，2020：1.

[10]許景波，殷憲宇，崔曉，等.主從同步定時(shí)模式的轉(zhuǎn)速變M/T法測(cè)量設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，23（6）：128.

XU Jingbo，YING Xianyu，CUI Xiao， et al. Research on Revolving Speed Measurement with Master-Slave Synchronous Timing Mode Based on Different M/T[J]. Journal of Harbin University of Science and Technology，2018，23（6）：128.

[11]李善強(qiáng)，彭秀艷，李強(qiáng).多個(gè)時(shí)滯混沌系統(tǒng)自適應(yīng)有限時(shí)間同步控制[J].電機(jī)與控制學(xué)報(bào)，2019，23（6）：112.

LI Shanqiang，PENG Xiuyan，LI Qiang.Adaptive Finite-time Synchronization of Multiple Chaotic Systems with Time-varying Delay[J].Electric Machines and Control，2019，23（6）：112.

[12]何進(jìn).基于GPIB總線技術(shù)的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2019（10）：75.

HE Jin. Design of Automatic Test System Based on GPIB Bus Technology[J]. Microcontrollers amp; Embedded Systems， 2019（10）：75.

[13]朱利文，于雷，金傳喜.測(cè)試總線的發(fā)展與展望[J].現(xiàn)代防御技術(shù)， 2019（1）：151.

ZHU Liwen， YU Lei， JIN Chuanxi. Review and Outlook of Test Bus[J]. Modern Defence Technology， 2019（1）：151.

[14]白成宏，姬傳慶，黃毅，等.PXI總線技術(shù)分析[J]. 電子測(cè)試，2018（1）：104.

BAI Chenghong， JI Chuanqin， HUANG Yi， et al. PXI Bus Technology Analysis[J]. Electronic Test， 2018 （1）：104.

[15]馬昭，葛文雙，胡愛蘭，等.基于PTP授時(shí)的高可靠時(shí)間統(tǒng)一系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2019 （5）：38.

MA Zhao， GE Wenshuang， HU Ailan， et al. Application Research of High Reliable Time Unified System Based on PTP Time Service[J]. Application of Electronic Technique， 2019 （5）：38.

[16]趙忠明，韓亮，胡炯，等. 電力系統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)非對(duì)稱路徑PTP對(duì)時(shí)策略[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2021，49（9）：150.

ZHAO Zhongming，HAN Liang，HU Jiong， et al. PTP Strategy for Asymmetric Path in the SDH Network of a Power System[J]Power System Protection and Control，2021，49（9）：150.

[17]朱波.OTN網(wǎng)絡(luò)傳遞PTP時(shí)間同步技術(shù)[J] 通信技術(shù)，2020，53（1）： 74.

ZHU Bo.PTP Transfer in OTN Network[J] Communications Technology，2020，53（1）： 74.

[18]黃致綺.基于FPGA平臺(tái)的HDLC協(xié)議的應(yīng)用與研究[J].中國(guó)新通信， 2017（1）：98.

HUANG Zhiqi. Application and Research of HDLC Protocol Based on FPGA Platform[J]. China New Telecommunications， 2017（1）：98.

[19]黨成，黃海生，李鑫，等.基于E1鏈路的HDLC成幀解幀處理電路[J].光通信技術(shù)，2021，45（2）：28.

DANG Cheng，HUANG Haisheng，LI Xin， et al. HDLC Frame Processing Circuit Based on E1 Link[J]. Optical Communication Technology，2021，45（2）：28.

[20]姜育生，閔衛(wèi)鋒. 基于HDLC協(xié)議的光網(wǎng)絡(luò)通信分析與實(shí)現(xiàn)[J]. 電子設(shè)計(jì)工程，2020，28（7）：161.

JIANG Yusheng，MIN Weifeng. Analysis and Implementation of Optical Network Communication Based on HDLC Protocol[J].Electronic Design Engineering，2020，28（7）：161.

[21]羅顯泉.基于二分比較法的架空線路故障判斷原理及其應(yīng)用[J].電工技術(shù)，2020（4）：115.

LUO Xianquan. Principle and Application of Overhead Line Fault Diagnosis Based on Dichotomy Comparison Method[J]. Electric Engineering， 2020 （4）：115.

（編輯：溫澤宇）