光纤通道传输品质对线路保护PSL 603U影响的试验研究.pdf

第３８卷第１１期２０１０年６月１目电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＶ０１．３８ＮＯ．１１Ｊｕｎ．１。２０１０光纤通道传输品质对线路保护ＰＳＬ６０３Ｕ影响的试验研究许庆强，张勇刚。，周栋骥，朱建红，李珊（１．江苏省电力试验研究院有限公司，江苏南京２１１１００；２．国电南京自动化股份有限公司，江苏南京２１０００３３．南京航空航天大学经济与管理学院，江苏南京２１００１６）摘要：借助实验室搭建的测试环境，在对测试系统和保护装置本体试验基础上，模拟２Ｍ光纤复用通道叠加误码、叠加延时、通道中断、装置自环和装置交叉等各种异常情况，开展了光纤通道传输品质对线路保护装置影响的试验研究，并给出了定量的试验结果。结果表明，试验所用测试系统和保护装置均满足试验要求，被测装置ＰＳＬ６０３Ｕ在叠加误码和延时均能满足相关标准要求，在通道其他异常情况下能可靠给出告警信息。关键词：电力系统；继电保护；光纤通道；误码率；传输延时ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｃｈａｎｎｅｌｔｏｔｈｅｌｉｎｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎＰＳＬ６０３Ｕ‘ＸＵＱｉｎｇ－ｑｉａｎｇ，ＺＨＡＮＧＹｏｎｇ－ｇａｎｇ，ＺＨＯＵＤｏｎｇ－ｊｉ，ＺＨＵＪｉａｎ－ｈｏｎｇ，ＬＩＳｈａｈ（１．ＪｉａｎｇｓｕＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１００，Ｃｈｉｎａ；２．ＧｕｏｄｉａｎＮａｎｊｉｎｇＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００３，Ｃｈｉｎａ；３．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｃｏｎｏｍｉｃｓａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００１６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｕｓｅｄｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｃｈａｎｎｅｌｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍａｎｄｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｒｅｌａｙｉｎｇｄｅｖｉｃｅｓａｒｅｗｅｌｌｔｅｓｔｅｄ．Ｔｈｅｎ，ａｌｌｔｈｅａｂｎｏｒｍｉｔｉｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｅｘｏｒｂｉｔａｎｔｅｒｒｏｒｃｏｄｅｒａｔｅ，ｃｈａｎｎｅｌｄｅｌａｙ，ｃｈａｎｎｅｌｓｔｏｐｐａｇｅ，ｃｈａｎｎｅｌｓｅｌｆｌｏｏｐ，ｃｈａｎｎｅｌｃｒｏｓｓａｎｄＳＯｏｎ，ａｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｔｏｔｅｓｔｔｈｅｌｉｎｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｎｄｅｔａｉｌｅｄｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｕｓｅｄｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍａｎｄａｌｌｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｒｅｌａｙｉｎｇｄｅｖｉｃｅｓａｒｅｉｎｎｏｒｍａｌｓｔａｔｅ，ｔｈａｔｔｈｅａｃｔｉｏｎｏｆＰＳＬ６０３Ｕｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｎｅｅｄｏｆｃｏｒｒｅｌａｔｉｖｅｓｔａｎｄａｒｄｓｗｉｔｈｅｘｏｒｂｉｔａｎｔｅｒｒｏｒｃｏｄｅｒａｔｅａｎｄｃｈａｎｎｅｌｄｅｌａｙ，ａｎｄｔｈａｔｔｈｅａｌａｒｍｏｆｔｈｅｔｅｓｔｅｄｄｅｖｉｃｅｓＣａｎｂｅｓｅｎｔｃｏｒｒｅｃｔｌｙｉｎｏｔｈｅｒａｂｎｏｒｍａｌｓｔａｔｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓ；ｌｉｎｅｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｒｅｌａｙｉｎｇ：ｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｃｈａｎｎｅｌ；ｅｒｒｏｒｃｏｄｅｒａｔｅ；ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｄｅｌａｙ中图分类号：ＴＭ７７；ＴＭ７３文献标识码：Ｂ———文章编号：１６７４３４１５（２０１０）１１００７５０６０引言光纤分相电流差动保护具有整定简单、灵敏度高、无需选相、抗干扰能力强、不受系统振荡及负荷电流影响等优点，成为输电线路保护的主流产品，在高、中和低电压等级的输电线路中都得到了广泛应用。但是，光纤差动保护对光纤通道的依赖性很强，对通道延时、通道中断、通道衰耗和通道误码率均有严格的要求。另外，光纤通道比较脆弱，熔接不好、接头接触等原因都会影响通道的传输质量［・。目前，光纤分相电流差动保护在投运及定检时主要对保护装置的功能和回路进行检验，对通道测试内容很少，或者由于条件限制，对通道测试不够充分。大部分只是利用光功率计，对保护装置的发光功率和对侧传过来的光纤收信功率进行简单测量，部分网、省局通过运行通信设备（ＳＤＨ）对通道进行试验，此方法虽然具有真实、系统性强的优点，但试验周期比较长，测试不全面，通道的关键指标不能量化。通道延时（尤其是收发不对称延时）、严重误码、通道中断等方面对保护装置性能的影响不能进行充分测试，给电力系统的安全运行带来一定的隐患。论文给出实验室模拟２Ｍ光纤复用通道异常情况的具体内容和试验方法，开展了光纤通道传输品质对保护装置影响的试验研究，给出了详细的测试结果。１相关通信知识传统上常用长期平均误比特率（ＢＥＲ，又称误码率）来衡量光纤通道的稳态传输质量，但是，由于保护装置采用的是高级数据链路通信规约．７６一电力系统保护与控制（ＨＤＬＣ），其只能对整个帧的信息进行校验，因此保护装置的误码检测实际是误帧检测。因此，需要通过试验方法确定保护装置对误帧等统计指标的正确合理性，并且对于各误帧统计指标和误码率的关系进行分析［３－７］。其有关的指标定义如下。误码率：以某一特定观测时间内错误比特数与传输比特总数之比。误帧数：指采用光纤通道的纵联保护装置或命令接口装置接收到通信异常帧的累计。丢帧数：指采用纵联保护装置或命令接口装置应该收到，但没有收到的帧累计。每分钟丢帧数：指纵联保护装置或保护命令接口装置一分钟内应该收到，但没有收到的帧累计。每分钟误帧数：指纵联保护装置或保护命令接口一分钟内接收到通信异常帧累计。延时：数字信号以群速通过一个数字连接所经历的时间。２试验仪器和系统２．１试验仪器本试验采用的试验仪器和相关设备包括光功率计、光衰耗仪、光同步传输系统、通信误码发生仪、数字复用接口装置和线路光纤分相电流差动保护装置ＰＳＬ６０３Ｕ等，见表１所示。表１试验所用仪器Ｔａｂ．１Ａｐｐａｒａｔｕｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｔｅｓｔ仪器名称型号数量光功率计—ＮＯＹＥＳＯＰＭ４３Ｃｌ台光衰耗仪阿尔卡特１台光同步传输系统ＣＧＣＳ．１０００２套通信误码发生仪ＴＷＭ一１（Ｇ７０３）２台数字复用接口装置ＧＸＣ．６４／２Ｍ２台误码测试仪ＡＣＴＥＲＮＡ１台线路分相电流差动保护ＰＳＬ６０３Ｕ２台利用在受检有效期内的高精度误码测试仪ＡＣＴＥＲＮＡ的ＥＳＴ－１２５Ｅ１ＳｅｒｖｉｃｅＴｅｓｔｅｒ对通信误码发生仪ＴＷＭ．１进行检测，测试结果见表２。表２对通信误码发生仪测试结果加入误码率误码位所有位数测试时间／Ｓ测量误码率１．０Ｅ一７３０１３．Ｏ１３Ｅ＋９ｌ４７３１．００２Ｅ一７１．０Ｅ．６ｌ４１７１．４１７Ｅ＋９６９３１．０００Ｅ．６１．０Ｅ．５８５９４５８．６０４Ｅ＋９４２００１．ＯＯ０Ｅ．５１．ＯＥ一４２ｌ８０９２．１９５Ｅ＋９ｌ０６４９．９９９Ｅ．５１．０Ｅ．３２．８７５Ｅ＋６２．９２８Ｅ＋９ｌ４１Ｏ９．９９０Ｅ．４１．０Ｅ一２１．８２５Ｅ＋７１．８４５Ｅ＋９９００９．９ＯｌＥ．３从表２可以看出，试验所用通信误码发生仪的生成误码率具有很高的可信度。２．２试验系统．验证通道异常情况下保护装置的动作行为，需要模拟区内、外短路故障。本试验采用中国电力科学研究院开发的实时数字仿真系统（ＡＤＰＳＳ）来完成该部分模拟工作，搭建的输电系统和通道测试系统分别见图１和图２。则Ｎ嚣———＿Ｅ｜］，＼厂１＿＿Ｆ卜亡］＿圆Ｋｌ圆，Ｋ２３ＭＫ．４ＭＫ图１输电系统模型Ｆｉｇ．１Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓｙｓｔｅｍｍｏｄｅｌ仿真系统图２通道测试系统图Ｆｉｇ．２Ｃｈａｎｎｅｌｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍ’３通道和装置测试项目３．１装置本体测试３．１．１发光功率保护装置发光功率过高或过低都会影响对侧保护的性能，该项目用于测试保护装置的光发射器功率是否满足要求。测试方法为，用跳线光纤一端接保护装置光端机发射口，另一端接光功率计，读出光功率计显示的稳定值，减去光纤接头衰耗（经验值），即得到装置发光功率。３．１．２接收灵敏度接收灵敏度是光纤保护装置的重要技术指标，是指保护能正常工作的最小光功率。参见图３（ａ），串联接入光衰耗仪，逐步增加许庆强，等光纤通道传输品质对线路保护ＰＳＬ６０３Ｕ影响的试验研究光衰耗，直至保护装置发通道告警信息。拔出装置ＣＧＣＳ１０００ＲＸ处尾纤，接上光功率计，参见图３（ｂ），用光功率计测量到的接收功率，即为装置的接收灵敏度。光纤差动保护装置（ａ）（ｂ）图３接收灵敏度测试图Ｆｉｇ．３Ｉｎｃｅｐｔｐｒｅｃｉｓｉｏｎｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍ与参考文献［１］中方法相比，该方法不需要利用跳线光纤接头衰耗这一经验值，具有更高的测量精度。３．１．３装置告警机制测试该项目用于测试保护装置报通道告警等异常信息时的通道误码率水平。在通道中串联接入通信误码发生仪，从低到高逐渐加大误码率水平，直到保护装置可靠发出通道告警等异常信息。表３通道告警测试结果Ｔａｂ．３Ｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔａｂｏｕｔｃｈａｎｎｅｌａｌａｒｍ序号加入误码率通道异常信息测试时间／ｍｉｎ１１．ＯＥ一６无通道异常信息２２１．０Ｅ．５“”报通道异常２３１．ＯＥ．４“”报通道异常２４１．ＯＥ．３“”“”报通道中断、通道失步２３．２通道本体测试３．２．１通道自环延时通道白环测试用于测量每个节点延时，验证通道延时是否满足要求。通道延时包括通道纵向对称延时及横向不对称延时［１，８－１２］，假设发送信息从装置Ａ到装置Ｂ的延时为发送延时，接收信息从装置Ｂ到装置Ａ的延时为接收延时，则＝＋ｔ称ｒ）／２为纵向对称延时，简称纵向延时，，ｈ＝Ｊ一ｌ称为横向不对称延时。差动保护对通道传输延时的要求为¨Ｊ：２０ｍｓ且ｔｈ１ｍｓ。自环试验所用的自环位置图见下面图４，自环点分别为本侧保护装置光口、本侧复用接口盒电口、本侧ＣＧＣＳ一１０００光口、对侧ＣＧＣＳ．１０００电口和对侧复用接口盒光口。测试结果见表４，从表４数据看出，通道单向延时均很短，且具有良好的对称性，满足差动保护对通道单向传输延时要求。图４自环点位置图Ｆｉｇ．４Ｆｉｇｕｒｅｏｆｃｌｏｓｅｄｓｅｌｆｌｏｏｐ表４自环延时测试结果Ｔａｂ．４Ｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｏｆｃｌｏｓｅｄｓｅｌｆｌｏｏｐ显示的自环延时／ｕＳ自环位置Ｍ侧装置Ｎ侧装置本侧保护装置光口（１Ｍ和ＩＮ）ｌＯ１０本侧复用接口盒电口（２Ｍ和２Ｎ）４４４２本侧ＣＧＣＳ．１０００光口（３Ｍ和３Ｎ）６５１６４６对侧ＣＧＣＳ．１０００电口（４Ｍ和４Ｎ）７５０７４４对侧复用接口盒光口（５Ｍ和５Ｎ）８２４８ｌ２３．２．２通道设置延时该测试内容用于验证保护装置测量通道传输延时的正确性。在通道中串联接入通信误码发生仪，设置不同的双向延时值，观察保护装置面板显示的延时。根据前面试验结果表４，可推算出不接误码仪时，装置通道延时约为：（１０＋８２４４－１０４－８１２）／４＝４１４ｔ，ｔＳ，通道延时测试结果见表５。表５通道延时测试结果Ｔａｂ．５Ｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｏｆｃｈａｎｎｅｌｄｅｌａｙ误码仪装置通道延时序号误差／１１Ｓ设定延时／ｍｓ显示时间／ｍｓ计算值／ｍｓ１ｌ１．４ｌ２０．９９８２２３３．４１Ｏ２．９９６４３５５．４０６４．９９２８４１０１０．４０７９．９９３７５ｌ５１５．４０７１４．９９３７３．２．３误码检测通过串接通信误码发生仪，设置不同的误码率，用于模拟通道受到干扰而产生误码，定性分析保护装置每分钟误帧、丢帧等统计功能的正确性。在Ｍ侧通道中串联接入通信误码发生仪，观察Ｎ侧保护装置相关统计数据见表６。．７８．电力系统保护与控制表６通道误码测试结果Ｔｌａｂ．６１１ｅｓｔｒｅｓｕｌｔｏｆｃｈａｎｎｅｌｃｏｄｅｅｒｒｏｒ测试时间序号加入误码率每分钟误帧数每分钟丢帧数／ｍ１ｎ１１．０Ｅ一７２２５５２１．０Ｅ．６２２２３２５３１．ＯＥ．５２２３２３４ｌ５４１．ＯＥ．４２２３８２３２５１０５１．ＯＥ．３２２４２５２３２７３２３．３装置功能测试在做保护功能测试试验时，差动电流定值设为０－２Ａ，ＣＴ二次额定电流取１．０Ａ，负荷电流为０．７Ａ，故障后短路电流为３２．４Ａ。正常情况下ＰＳＬ６０３Ｕ的通道延时约为４１４ｌａＳ。在开展通道异常对保护装置功能测试前，先测试保护在通道正常，区内外金属性故障时的典型动作行为，以便为后续测试结果提供对比数据。３．３．１通道叠加误码测试保护在叠加不同误码情况下，发生区内外金属性故障时的动作行为，确定待测保护装置能够正常工作的最高误码率水平。通道叠加的误码包括叠加单向误码和叠加双向误码，设置的误码率水平分别为１．０Ｅ．７、１．０Ｅ．６、１．０Ｅ．５、１．０Ｅ一４和１．０Ｅ．３。在图２的通道中叠加单向（Ｍ侧装置接收通道）和双向误码，且在区内Ｋ１和区外Ｋ２点分别设置Ａ相和三相金属性接地故障，试验结果分别见表７和“”表８。本论文中符号／表示保护不动作。表７通道叠加单向误码后发生区内外接地的试验结果—Ｔａｂ．７ＴｅｓｔｒｅｓｕｌｔｏｆｌｉｎｅｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｒｅｌａｙｉｎｇｗｉｔｈｏｎｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｃｈａｎｎｅｌｃｏｄｅｅｒｒｏｒＰＳＬ６０３Ｕ动作时间／ｍｓ序号误码率故障类型Ｍ侧Ｎ侧１区内ＡＮｌ６．５６１６．５６１．ＯＥ一７２区外ＡＢＣＮ｜｝３区内ＡＮ１７．１９１７．１９１．０Ｅ．６４区外ＡＢＣＮ／／ｌ９３８１９．３８５区内ＡＮ１．ＯＥ．５报通道异常６区外ＡＢＣＮ／报通道异常｜２７．８１２２．１９７区内ＡＮ１．０Ｅ．４报通道异常８区外ＡＢＣＮ／报通道异常／９区内ＡＮ／报通道中断／报通道中断１．０Ｅ一３１０区外ＡＢＣＮ／报通道中断／报通道中断表８通道叠加双向误码后发生区内外接地的试验结果Ｔａｂ．８ＴｅｓｔｒｅｓｕｌｔｏｆｌｉｎｅｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｒｅｌａｙｉｎｇｗｉｔｈｂｏｔｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｃｈａｎｎｅｌｃｏｄｅｅｒｒｏｒＰＳＬ６０３Ｕ动作时间／ｍｓ序号误码率故障类型Ｍ侧Ｎ侧１区内ＡＮ１６．２５ｌ６．２５１．０Ｅ一７２区外ＡＢＣＮ／／３区内ＡＮ１６．８８１６．８８１．０Ｅ一６４区外ＡＢＣＮ／｛ｌ９．６９１９．６９５区内ＡＮ１．０Ｅ一５报通道异常报通道异常６区外ＡＢＣＮ／报通道异常／报通道异常２０．６３３２．５Ｏ７区内ＡＮ１．ＯＥ４报通道异常报通道异常８区外ＡＢＣＮ／报通道异常／报通道异常９区内ＡＮ／报通道中断／报通道中断１．０Ｅ．３１Ｏ区外ＡＢＣＮ／报通道中断／报通道中断３．３．２通道叠加延时测试通道延时变化对保护装置性能的影响，确定待测保护装置能够正常工作的最大通道延时。利用误码发生仪在保护的发送和接收通道中同时叠加相同和不同的通道延时，即叠加纵向对称延时和横向不对称延时。在图２的通道中加不对称延时，分别在Ｋ１、Ｋ２点设置Ａ相和三相金属性接地故障，试验结果见表９。在图２的通道中加对称延时，且在ＫＩ点设置Ａ相金属性接地故障，试验结果见表１０，真正表９通道对称延时后发生区内Ａ相接地试验结果Ｔａｂ．９Ｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｏｆｌｉｎｅｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｒｅｌａｙｉｎｇｗｉｔｈｏｎｅ．ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｃｈａｎｎｅｌｄｅｌａｙ６０３Ｕ动作时间／ｍｓ序号叠加延时／／ｌｑＳ故障类型Ｍ侧Ｎ侧１发送０．５区内ＡＮ１７．８ｌ１７．８１２接收１．５区外ＡＢＣＮ｜／３发送Ｏ．５区内ＡＮ２０－３ｌＩ７．８ｌ４接收３．５区外ＡＢＣＮ｜／５发送０．５区内ＡＮ２０．６２１８．１２６接收５．５区外ＡＢＣＮ｜／７发送０．５区内ＡＮ２５．０Ｏ１８．７５８接收６．５区外ＡＢＣＮ｜／９发送０．５区内ＡＮ２２．８１１６．５６ｌ０接收７．５区外ＡＢＣＮｌ／ｌ１发送０．５区外ＡＢＣＮ加负荷误动加负荷误动１２接收８．０区外ＡＢＣＮ加负荷误动加负荷误动１３发送０．５区外ＡＢＣＮ加负荷误动加负荷误动１４接收８．５区外ＡＢＣＮ加负荷误动加负荷误动许庆强，等光纤通道传输品质对线路保护ＰＳＬ６０３Ｕ影响的试验研究．７９一的对称延时需要算上装置的固有通道延时（约为０．４１４ｍｓ）。表１０通道对称延时后发生区内Ａ相接地试验结果Ｔａｂ．１０Ｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｏｆｌｉｎｅｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｒｅｌａｙｉｎｇｗｉｔｈｂｏｔｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｃｈａｎｎｅｌｄｅｌａｙ通道叠加６０３Ｕ动作时间／ｍｓ序号对称延时／ｍｓＭ侧Ｎ侧ｌ１１７．５Ｏ１９．６９２３２０．６３２２．１９３５２２．８１２３．７５４１Ｏ２７．８１２７－８１５１３３０．６２３０６２６ｌ５３１．５６３１．５６７１６３４．Ｏ６３４．Ｏ６８１７３３．１３３３．１３９ｌ８３４．６９３７．５ＯｌＯ１９３６．２５３６Ｉ２５１１１９．５｜｜１２２０．０｜｜１３２０．５／｜ｌ４２１＿０｜／３．３．３通道中断试验该项目用于验证通道短时中断、通道恢复对保护性能的影响，以及通道长时间中断对保护性能的影响。前者试验方法是利用误码发生仪在通道中设置中断，再次恢复正常，同时模拟区内外金属性故障；后者是在Ｍ侧保护装置处拔出光发回路的光纤ＦＣ接头，通道中断时间超过１ｍｉｎ。３．３．４临界接收灵敏度试验在临界光接收灵敏度的情况下，验证保护功能及通道监测功能的正确性。试验方法是将光衰耗计串接于一侧保护装置的光接收端口中，逐渐增加光衰耗使光功率约等于光接收模块临界灵敏度时，查看装置告警报文和信息（出现误码和通道异常等信息事件）；然后再增加１ｄＢ光衰耗，直到出现通道中断保护闭锁为止；最后再次减少１ｄＢ光衰耗，使通道中断状态返回。最后稳定一段时间，测试告警和事件报文的稳定性。在此临界接收灵敏度试验条件下，做差动保护的试验，模拟区内外故障，保护动作应正确。３．３．５装置自环和交叉光纤电流差动保护在自环和交叉时，会引起装“置误动或拒动，解决办法是设置本侧保护装置编”“”码与对侧保护装置编码。装置在发送报文时，“”将本侧保护装置编码与报文一起发送到对侧：“”１）若接收报文中的编码与对侧保护装置编码一致，表示光纤通道连接正常；“２）如果接收报文中的编码与对侧保护装置编”“”码不相等，但与本侧保护装置编码相等，则表示光纤通道自环：“３）如果接收报文中的编码与对侧保护装置编”“”码及本侧保护装置编码都不一致，判为光纤通道交叉接线，闭锁保护，发告警信号。（Ａ）装置自环装置自环主要包括光口自环及电口自环两种。电口自环为接口转换装置通过电气接口回路构成自环状态；光口自环为光端机通过光接口回路构成自环状态。光纤电流差动保护在单端试验以及在回路检查时，需要将两侧保护设置成相同的编码后才能做自环试验。（Ｂ）装置交叉图５给出了产生交叉接线的两种情况。图５（ａ）为双回线交叉接线，图５（ｂ）为相邻线交叉接线。“”试验时，Ｍ侧装置本侧保护装置编码设置为１，“”“对侧保护装置编码设置为２，Ｎ侧装置本侧保护”“”装置编码设置为３，对侧保护装置编码设置为４，两侧装置均满足交叉接线特征。圃Ｉ线圃．圆圈烤圆圈蜂蛹图５交叉接线图Ｆｉｇ．５Ｆｉｇｕｒｅｏｆｃｒｏｓｓｅｄｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｃｈａｎｎｅｌ４测试结果通过对通道和保护装置ＰＳＬ６０３Ｕ的全面测试，得到如下测试结果。（ａ）保护装置本体ＰＳＬ６０３Ｕ标称的发光功率范围为一３．０～一１０．０ｄＢｍ，测量到Ｍ、Ｎ两侧保护的发光功率分别为一８．７７ｄＢｍ和一７．５７ｄＢｍ；装置标称接收灵敏度≤范围为－３６ｄＢｍ，两侧装置的测量结果分别为一４２．５５ｄＢｍ￣ＦＩ－４３．２８ｄＢｍ。发光功率和接收灵敏度均在标称范围内。（ｂ）通道本体试验所搭系统的光纤通道良好，延时和误码产生情况均满足保护装置的需求。一８０．电力系统保护与控制（ｃ）保护装置功能１）在通道单向或双向误码率为１．０Ｅ．５时，装“”置给出通道异常报文；误码率不大于１．０Ｅ．４时，“装置动作行为正确；误码率为１．０Ｅ．３时报通道中”“”断、通道失步，并闭锁差动保护。一般情况，误码率越高，保护装置动作速度越慢。２）对称延时达到１９．９１４ｍｓ（即ｌ９．５ｍｓ加上０．４１４ｍｓ）时，差动保护不能正常工作；在横向不对称延时达到７．５ｍｓ时，区外故障时保护会误动作。同样，通道延时越长，保护装置动作速度越慢。“３）通道发生短时中断后，ＰＳＬ６０３Ｕ会报通”“”道中断、通道失步，在通道中断期间发生故障，保护不动作，通道恢复后保护能正确动作。拔出Ｍ侧发光光纤ＦＣ接头模拟通道长时间中断，两侧保护面板均有通道告警，且均有空接点输出，另外，“”“”Ｍ侧报通道失步，Ｎ侧同时报通道中断和“”通道失步。４）试验结果表明，保护装置在临界接收灵敏度下，区内外故障均能正确动作，动作速度正常。５）如果保护装置的本、对侧编码按正常连接设置为不同时，发生光口或电口自环时，ＰＳＬ６０３Ｕ报“”通道编号不匹配，闭锁差动保护；装置交叉接线“时，两侧ＰＳＬ６０３Ｕ保护装置均发报文通道编号”不匹配，闭锁两侧差动保护，做线路区内外故障，差动保护均不动作。５结论论文利用搭建的光纤通道模拟系统，通过保护装置本体、通道本体和保护装置功能的全面测试，对保护和通道性能配合方面进行了验证和评估，拟促进保护、接入设备和通信网络的技术进步和协调发展。另外，建议借鉴直流换流站光纤通道检测技术，在交流保护光纤通道中增加实时检测功能，做到对光纤通道的实时监控，防止通道原因引起相关设备的不正常工作。参考文献［１］李瑞生．光纤电流差动保护与通道试验技术［Ｍ】．北京：中国电力出版社，２００６．ＬＩＲｕｉ－ｓｂｅｎｇ．Ｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｃｈａｎｎｅｌｉｎｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｎｃｈａｎｎｅｌ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＰｒｅｓｓ，２００６．［２］倪伟东，李瑞生，李铮峰．光纤电流差动保护通道试验及研究［Ｊ】．继电器，２００５，３３（８）：６８．７０．—ＮＩＷｅｉ－ｄｏｎｇ，ＬＩＲｕｉｓｈｅｎｇ，ＬＩＺｈｅｎｇ－ｆｅｎｇ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎ－ｔａｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｃｈａｎｎｅｌｌｉｎｅｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｒｅｌａｙ，２００５，３３（８）：—６８７０．［３］吴云，雷雨田．光纤保护通道配置［Ｊ］．电力系统通信，２００３（９）：１１－１４．．—ＷＵＹｕｎ，ＬＥＩＹｕｔｉａｎ．Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｃｈａｎｎｅｌｓｃｈｅｍｅｏｆｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄ－ｏｎｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，２００３（９）：ｌ１－ｌ４．［４］粱芝贤．利用光纤通道传输保护信号［Ｊ］．电力系统通信，２００５，２６（１４８）：６９．７２．ＬＩＡＮＧＺｈｉ．ｘｉａｎ．ＵｔｉｌｉｚｉｎｇｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｃｈａｎｎｅｌｔｏｔｒａｎｓｍｉｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎＳｉｇｎａｌ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＣｏｍｍｎｎｉｃａｔｉｏｎ，２００５，２６（１４８）：６９．７２．［５］唐成虹，付建明，刘宏君，等．光纤纵差保护装置中光纤数字接口的设计新方法［Ｊ】．电力系统自动化，２００５，２９（２）：８３．８５．—ＴＡＮＧＣｈｅｎｇｈｏｎｇ，ＦＵＪｉａｎ－ｍｉｎｇ，ＬＩＵＨｏｎｇ￣ｕｎ，ｅｔａ１．Ａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｆｉｂｅｒ．ｏｐｔｉｃａｌｄｉｇｉｔａｌｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｎｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｉｒｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００５，２９（２）：８３．８５．［６］王天民，李保林．浅谈保护专用数据传输通道模拟仪器的现场应用ｆＪ１．电力系统保护与控制，２００８，３６（２３）：９２．９４．ⅥＮＧＴｉａｎ．ｍｉｎ，ＬＩＢａｏ．１ｉｎ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｐｒｉｖａｔｅｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｈａｎｎｅｌａｎａｌｏｇｕｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｉｎｔｈｅｓｃｅｎｅ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，—２００８，３６（２３）：９２９４．［７］陈强林，李瑞生，马全霞，等．继电保护通道检测平台在光纤差动保护测试中的应用［Ｊ］．电力系统保护与控制，２００９，３７（８）：８３．８５，９２．ＣＨＥＮＱｉａｎｇ－ｌｉｎ，ＬＩＲｕｉ－ｓｈｅｎｇ，ＭＡＱｕａｎ・ｘｉａ，ｅｔａ１．Ｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｎ１ｏｆｒｅｌａｙｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｃｈａｎｎｅｌｉｎｆｉｂｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｔｅｓｔ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２００９，３７（８）：８３．８５，９２．［８］赵大平，孙业成．浅析ＳＤＨ光纤通信传输继电保护信号的误码特性和时间延迟［Ｊ］．电网技术，２００２，２６—（１０）：６６７０．—ＺＨＡＯＤａ－ｐｉｎｇ，ＳＵＮＹｅｃｈｅｎｇ．ＡｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｉｌｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｅｓｏｆｃｏｄｅｅｒｒｏｒａｎｄｔｉｍｅｄｅｌａｙｏｆｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｒｅｌａｙｉｎｇｓｉｇｎａｌｓｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｂｙＳＤＨｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００２，２６（１０）：６６．７０．［９］金华锋，叶红兵，凌防，等．复用通道误码和时延对线路纵差保护的影响［Ｊ］．电力系统自动化，２００５，２９（２１）：６３．６６，８４．ＪＩＮＨｕａ－ｆｅｎｇ，ＹＥＨｏｎｇ－ｂｉｎｇ，ＬＩＮＧＦａｎｇ，ｅｔａ１．Ｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｂｉｔｅｒｒｏｒａｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｄｅｌａｙｏｆｍｕｌｔｉｐｌｅｘｃｈａｎｎｅｌｏｎｌｉｎｅｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｒｅｌａｙ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００５，２９（２１）：６３．６６，８４．［１０］李茗，童敏．ＲＣＳ９３１ＡＭＭ保护光纤通道异常处理与分析［Ｊ］．湖北电力，２００９，３３（２）：３２．３３．（下转第１０８页ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｏｎｐａｇｅ１０８）．．１０８．．电力系统保护与控制软件合成调制波的方法，效率高、速度快，能够实现输出的调制波的频率跟踪电网频率，输出的调制波的幅值和相位可以根据需要进行调节等关键技术；同时输出的三角载波的频率、幅值和相位保持不变。在此基础上，进行处理系统设计，可在一片ＦＰＧＡ上实现软核处理器模块、存储器模块、其他通用控制器以及专用控制器ＩＰ核，构成一个专用的处理系统。整个硬件系统可以根据需求，在外围电路不变的情况下，也可以重新设计处理系统，具有很强的灵活性。若要减少交流侧输出电压谐波分量，提高幅值控制精确度，只需适当增加ＲＯＭ表中所存调制波数据的点数，提高输出数据的位数，除了锁相环的参数需要调整外，整个硬件系统不需作任何其他变化，只需在ＱｕａｒｔｕｓＩＩ中修改ＵＰＦＣＩＰ的相应模块，即相应的Ｖｅｒｉｌｏｇ文件之后对设计重新编译、综合、布局、验证、编程，即可完成系统的修改。若ＦＰＧＡ的容量足够大，可在一片ＦＰＧＡ上实现两路完全独立的ＮｉｏｓＩＩ处理器系统，在电路板外扩相应的外设后，即可实现ＵＰＦＣ下位机的两路完全相同的幅值、相角和频率控制系统。这将大幅度提高系统的整体性能。另外开关损耗最小ＰＷＭ还减少了１／３的开关损耗，因此本文所讨论的开关损耗最小ＰＷＭＩＰ设计思路和方法具有很重要的现实意义。参考文献——［１］ＤＥＮＧＱｉｎｇＸＵ，ＸＵＨａｉ，ＳＨＵＩＳｈｅｎｇｗｅｉ．ＡｎｅｍｂｅｄｄｅｄＳＯＰＣｓｙｓｔｅｍｕｓｉｎｇａｕｔｏｍａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎ［Ｃ］．／／ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｎｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎｐａｒａｌｌｅｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｗｏｒｋ－ｓｈｏｐｓ．２００５．２３２－２３９．［２１ＷＡＮＧＪｉａｎ，ＷＵＪｉｅ．ＯｖｅｒｖｉｅｗｏｆＵＰＦＣｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，２０００，２０（６）：４１．４５．［３］ＸＵＮｉｎｇ－ｙｉ，ＺＨＯＵＺｕ－ｃｈｅｎｇ．ＡｖａｌｏｎｂｕｓａｎｄａｌｌｅｘａｍｐｌｅｏｆＳＯＰＣｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，—２００３，２８（２）：１２０．［４］陈国呈．新型电力电子变换技术［Ｍ】．北京：中国电力出版社，２００４：２４．５３．’［５］ＡｌｔｅｒａＣｏｒｐ．ＮｉｏｓＩＩｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｖｅｌｏｐｅｒＳｈａｎｄｂｏｏｋ［Ｚ】．Ａｌｔｅｒａ，２００５．收稿日期：２００９－０７－１５；—修回日期：２００９－０８２０作者简介：李兰英（１９６４－），女，教授，硕士，主要研究方向为计算机控制和嵌入式系统；沈艳红（１９８３一），女，硕士研究生，主要研究方向为嵌—入式系统。Ｅｍａｉｌ：ｓｙｈｊｍｓ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ（上接第８０页ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｆｒｏｍｐａｇｅ８０）ＬＩＭｉｎｇ，ＴＯＮＧＭｉｎ．ＴｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｎａｂｎｏｒｍａｌｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｃｈａｎｎｅｌｆｏｒＲＣＳ．９３１ＡＭＭｐｒｏｔｅｃｔ—ｉｏｎ［Ｊ］．ＨｕｂｅｉＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ，２００９，３３（２）：３２３３．［１１］刘宏君，张兆云，李辉．光纤通道路径不一致对线路差动保护的影响『Ｊ］．电力系统保护与控制，２００８，３６（１２）：５２．５５．ＬＩＵＨｏｎｇ．ｉｕｎ，ＺＨＡＮＧＺｈａｏ．ｙｕｎ，ＬＩＨｕｉ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｆｉｂｅｒｒｏｕｔｅｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｎｌｉｎｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，—２００８，３６（１２）：５２５５．［１２］尹成群，杨贵．继电保护光纤通道仿真测试及研究【Ｊ１．继电器，２００６，３４（１３）：５４．５７．—Ｙ１ＮＣｈｅｎｇｑｕｎ，ＹＡＮＧＧｕｉ．Ｔｅｓｔｓａｎｄｓｔｕｄｉｅｓｏｆｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｃｈａｎｎｅｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｒｅｌａｙ，—２００６，３４（１３）：５４５７．——收稿日期：２００９０７１７；修回日期：２００９－０８－２０作者简介：许庆强（１９７６－），男，高级工程师，工学博士，研究方—向为电力系统继电保护；Ｅｍａｉｌ：ｘｕｑｑ２００８＠１２６．ｃｏｒｎ张勇刚（１９７７一），男，工程师，工学硕士，研究方向为电力系统继电保护：周栋骥（１９５１一），男，高级工程师，本科，研究方向为电力系统继电保护和现场事故处理。