電力自動化裝置SOE分辨率準確性及測試分析

周永平

摘 要：電力自動化裝置SOE分辨率是電網運行中的一個重要指標，本文分析了電力自動化裝置SOE分辨率的影響因素，提出了電力自動化裝置SOE分辨率測試設備的性能指標要求和保證性的措施以及測試方法。

關鍵詞：電力自動化裝置；SOE分辨率；準確性

電力自動化裝置SOE分辨率可以保證電網自動化系統的正常運行，對系統建設也會產生一定的影響。如果系統出現運行中止，電力自動化裝置可以記憶故障發生階段的信息，進而對故障原因進行診斷，并及時采取故障消除措施。一般分辨率有裝置、站內、站間3個指標類型，我國的電網標準對分辨率都有相應的規定。現在隨著變電站建設中智能數字化技術的應用，裝置的SOE分辨率指標已經達到了1ms，以后我們要關注的重點就是怎樣改進測試裝置和測試技術來達到更高的分辨率要求。

1 SOE分辨率指標

現在電力行業標準、國家標準等權威標準文件都對SOE分辨做了規定，電力自動化裝置在進行測試技術和裝置的提高時就要依照這些標準來進行。如：遠動終端的SOE分辨率指標為≤10ms或≤2ms；智能終端（單裝置/站內）的SOE分辨率標準為≤2ms；調度系統（站內/站間）的SOE分辨率標準為≤20ms等等。

2 電力自動化裝置SOE分辨率的影響因素

2.1 裝置的狀態量處理方式

裝置的狀態量處理方式中，最佳的方式是第一路的狀態量信號都會有固定的中斷源，這樣可以把握中斷響應的時間，但是交流采樣裝置由于自身的結構特點，很難達到這種最佳的狀態量處理效果。一般都是硬件產生時鐘中斷以后，狀態量輸入寄存器中，處理器對狀態量進行查詢處理，如果檢測到異常的狀態量，對變位點進行標記并記錄時標，由于裝置的不同，選擇的服務器也不盡相同，所以致使裝置的實現方式也各有差別。如果處理器的負擔太重，設置的時間粒度太小會影響裝置SOE分辨率的準確性。很多國內的裝置CPU更換不及時，時鐘中斷的時間粒度大小不合理，就使影響裝置的狀態量不準確。

2.2 時鐘中斷粒度

一般裝置都會通欄用定時器中斷輪流查詢方式，則裝置處理狀態量的變位時間用下列公式表示：起始的系統時間+（起系統時間至變位后的中斷數）*定時的中斷周期。

如果有多個發生的狀態量，將上述公式代入后，得到兩個狀態量之間的變位時間差，也稱為兩個狀態量之間的定時中斷數（用k表示），如果k等于0，則此時裝置無法測得分辨值；如果k大于1，裝置可以測得這兩個狀態量發生的次序，但無法確定裝置分辨率的最大值；如果k等于1，裝置可以測出兩個狀態量的發生次序，同時也可以測出最大的分辨率指標。定時中斷周期只有小于分辨率，才能夠達到基本的指標要求，如果要達到較理想的準確率，定時中斷周期應小于定時中斷周期的十分之一。

2.3 對時/守時功能

現在的裝置對時都會通過接收精度較高的時鐘信號，但是沒有相應的守時電路。如果裝置的CPU主頻為100MHz，用差分出來的高頻脈沖來保證內部的時鐘電路，是可以滿足時鐘中斷要求的，但是由于沒有高精度的時鐘守時電路，就很難保證裝置的時鐘精度，裝置的設計方面有不合理的部分，誤差積累以后也會影響狀態量處理的精確性。時鐘的對時/守時的準確性，可以通過測試絕對時間和相對時間下的狀態量的準確性來測定，時鐘的對時/守時性能對狀態量的處理精度是有影響的。

2.4 測試方法

測試時間起始點時，可以從中斷發生時點開始計算，也可以從發生第一個狀態量的時間開始計算。起始點的選擇方法不同，就會導致不同的分辨率。通過兩種方法的對比試驗可以得到如下結論：第一種方法適用于進行裝置的常規化操作，第二種方法更適用于處理現場的實際狀況。所以必須根據實際情況選擇適合的測試方法。

3 SOE分辨率測試技術

3.1 測試方法

（1）在交流裝置屏上進行手工的操作，裝置屏上的相關裝置有裝置開關和裝置端子，記錄數量和動作順序，然后在監控系統和測試系統進行分析對比，驗收狀態量和SOE分辨率的準確性。

（2）運用專門的現場測試設備，此設備具有SOE脈沖信號發生器的功能，開出端子與狀態量的開入端子相接，得到相應的序列信號，在監控系統和測試系統進行對比分析，驗收狀態量和SOE分辨率的準確性。

（3）兩種方法的對比

第一種方法因為是手動操作，所以精確度較低，如果是多個狀態量的不同動作很難測試出來，無法進行雪崩測試，所以狀態量測試的準確性很難保證。

第二種方法的測試設備必須有很高的精度，開出通道的數量也有嚴格的要求，如果兩者有一項不滿足，則會由于SOE脈沖信號發生器的精度達不到要求而影響測試的結果不準確。

3.2 對SOE分辨率測試設備的性能要求

要想測試設備的SOE分辨率達到1ms的標準，測試設備應具備的指標要求是：設備的狀態量開出誤差不大于測量等級的四分之一；設備的狀態量開出時要保證五分之一的時間單位；輸出多路狀態量時，要提供站內的雪崩信號。

4 小結

電力自動化裝置SOE分辨率是電網運行中的一個重要的測試指標，如果設備的動作時間太久或者動作延時不一致，就會使設備的處理事件的分辨率太高，而沒有參考價值。誤差可以通過補償得到校正，SOE分辨率可以判斷事件的起始發生時間，校驗誤差，解決上述問題。隨著配網系統的自動化水平不斷提高，現在變電站正朝著智能化、自動化發展，系統的運行指標也在上升，對SOE分辨率的影響因素和測試方法進行分析，可以提高SOE分辨率，提高裝置狀態量的準確測試。

參考文獻

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[2]張周勝，浦子秋.電網調度自動化SOE及GPS校驗實現技術[J].電力自動化設備，2009，29（4）：122-125.

（作者單位：國網湖北省電力公司保康縣供電公司調控分中心）