NB_T 11216-2023 智能变电站数字信号试验装置校准规范.docx

ICS29.240.01CCSK45NB中华人民共和能源行业标准NB/T112162023智能变电站数字信号试验装置校准规范CalibrationSpeciflcationofdigitalsignaltestdeviceforintelligentsubstation2023T)5-26发布2023-11-26实施国家能源局发布目次前言111范围12规范性引用文件13术语和定义14校准条件25数字信号校准26校准结果的表达157复校时间间隔15附录A（规范性）数字信号校准算法16附录B（资料性）数字信号试验装置校准不确定度评定方法20参考文献24本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电器工业协会提出O本文件由全国量度继电器和保护设备标准化技术委员会(SAC/TCI54)归口。本文件起草单位：许昌开普电气研究院有限公司、珠海开普检测技术有限公司、许昌开普检测研究院股份有限公司、南方电网科学研究院有限责任公司、上海乐耘电气技术有限公司、国网湖北省电力有限公司电力科学研究院、中国电力科学研究院有限公司、国网浙江省电力有限公司电力科学研究院、南京合智电力科技有限公司、国电南京自动化股份有限公司、北京四方继保工程技术有限公司、国电南瑞科技股份有限公司、南京南瑞继保电气有限公司、许继电气股份有限公司、长园深瑞继保自动化有限公司、广东昂立电气自动化有限公司、长沙永程科技有限公司、江苏凌创电气自动化股份有限公司、国网河南省电力公司电力科学研究院、国网江苏省电力有限公司电力科学研究院、许昌学院、华北水利水电大学、重庆电力高等专科学校、南方电网数字电网研究院有限公司、国网电力科学研究院有限公司、武汉凯默电气有限公司、武汉市豪迈电力自动化技术有限责任公司、哈尔滨光宇电气自动化有限公司、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司梧州局、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司贵阳局、国网新疆电力有限公司电力科学研究院、国网重庆市电力公司电力科学研究院、国网甘肃省电力公司电力科学研究院、云南电网有限责任公司电力科学研究院、国网山东省电力公司电力科学研究院、广西电网有限责任公司电力科学研究院、国网河北省电力有限公司电力科学研究院、国网安徽省电力有限公司电力科学研究院、国网浙江省电力有限公司宁波供电公司、国网浙江省电力有限公司台州供电公司、许昌豫盛昌电气股份有限公司。本文件主要起草人：张杨、陈光华、李书勇、唐翼、林海鹰、李鹏、方芳、朱继红、程成、贺志刚、侯吉吉、戴光武、尹明、宁涛、吴悦胜、姚程、张炜、韩伟、陈实、殷志锋、谭联、徐明、林跃欢、刘杨、周坤、石旭刚、张立峰、吴志宇、冯文昕、朱啸天、南东亮、王洪彬、王永年、许守东、王宏、王晓明、何白冰、陈天英、陈洪波、吕世斌、黄镇、李伟霞。本文件为首次发布。智能变电站数字信号试验装置校准规范1范围本文件规定了智能变电站数字信号试验装置（以下简称“数字信号试验装置”）的校准条件、校准模式、校准项目、校准方法、校准结果的表达、复校时间间隔等要求。本文件适用于智能变电站数字信号试验装置，针对其收发的符合D1./T860.92、D1./T860.81、GBT20840.7sGB/T20840.8协议的数字信号进行校准。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T20840.7GB/T20840.8D1./T860.81MMS(ISO9506-lD1./T860.92互感器第7部分：电子式电压互感器互感器第8部分：电子式电流互感器电力自动化通信网络和系统和IS09506-2）及ISO/IEC电力自动化通信网络和系统第8-1部分：特定通信服务映射（SCSM）一映射到8802-3第9-2部分：特定通信服务映射（SCSM）一基于ISO/IEC8802-3的采样值D1./T1501数字化继电保护试验装置技术条件D1./T1944智能变电站手持式光数字信号试验装置技术规范JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示3术语和定义GB/T20840.7、D1.T150kD1./T1944界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1数字信号digitalsignal符合D1./T860.92、D1./T860.81、GB/T20840.7和GB/T20840.8的数字报文。3.2数字信号试验装置digitalsignaltestdevice智能变电站建设、调试和维护过程中收发符合D1./T860.92、D1.T860.8hGB/T20840.7、GB/T20840.8等数字报文的试验装置。注：如数字化继电保护测试仪、合并单元测试设备等装置。3.3数字侑号分析算法与工具digitalsignalanalysisalgorithmandtoo与数字信号试验装置（3.2）、标准信号源、授时设备相连，收发数字信号（3.1）或模拟信号、开关量信号，提取数字信号试验装置测试指标的算法与工具，是数字信号试验装置校准工作中的标准装置。注：数字信号分析算法与工具包括实体工具（网络分析记录仪等仪器）和成熟数字信号处理算法（滤波、估计、分解等算法）。3.4信号转换时间signalnversiontime数字信号试验装置获取一种信号后将其转换并发出所经过的时间。根据获取信号和转换信号类型的不同，可分为以下三种：a）数字信号转硬接点时间。数字信号转硬接点时间是指装置在接收到数字信号之后，经固定的或可控的延时将其转换为硬接点信号并发出所经过的时间。b）数字信号转数字信号时间。数字信号转数字信号时间是指装置在接收到数字信号之后，经固定的或可控的延时将其转发或转换为另一个数字信号并发出所经过的时间。c）硬接点转数字信号时间。硬接点转数字信号时间是指装置在接收到硬接点信号之后，经固定的或可控的延时之后将其转换为数字信号并发出所经过的时间。4校准条件4.1 环境条件数字信号试验装置的校准环境应满足如下条件：a）环境温度：20oC±5Cob） 相对湿度：45%75%°c） 大气压力：86kPa106kPa0d） 交流供电电压：偏差不超过电源额定值的±10心e） 交流供电频率：50Hz±0.5Hz0D交流供电波形：正弦波，波形失真度不大于5机f） 直流供电电压：偏差不超过电源额定值的±2机g） 直流供电电压的纹波系数：不大于2%。i）周围无影响正常校准的电磁干扰和机械振动。当超出a）i）规定的环境条件时，由用户与制造商商定。4.2 标准装置要求数字信号试验装置校准工作中的标准装置（以下简称“标准装置”）应采用专用的整体标准装置或组合式标准装置。标准装置的模拟量精度指标（扩展不确定度、最大允许误差）不应大于被校准数字信号试验装置（以下简称“被校准装置”）相应功能精度指标的1/3,数字量精度指标（扩展不确定度、最大允许误差）应优于被校准装置的相应精度指标。标准装置的各个参量的读数分辨率应满足被校准装置相应功能的误差要求。裕当被校准装置的交流电压100V最大允许误差为±0.蚓札其最大允许误差值为±0.IV。对于模拟最标准装置交流电压100V的精度指标至少优于±OO3V（1O1V的1/3）,相应的读数分辨率至少为0.01V;对于数字量，标准装置交流电压100V的精度指标至少优于±0.IV,相应的读数分辨率至少为0.IV。5数字信号校准5.1 校准模式5.1.1 求根据获取和发送数字信号工作原理的不同，数字信号试验装置可分为四种工作模式，每种工作模式的校准原理和方法不同。四种工作模式如下：a) D模式：发送或接收相应数字信号。b) A/D模式：接收模拟信号或开关量信号，转换为相应数字信号并输出。c) D/D模式：接收一路或多路数字信号，将所接收的数字信号进行输出。d) D/B模式：接收数字信号，转换为相应的开关量信号并输出。实际应用中，数字信号试验装置可能会兼具以上多种工作模式，在校准过程中应将其功能按以上工作模式进行分解。在校准工作中，涉及端口间数字信号同步性指标参量的校准时.，宜针对数字信号试验装置的全部数字信号收发端口进行校准。数字信号校准的各种算法按照附录A的规定，在满足校准需求的情况下进行选用。若实际校准中所选用算法与附录A不同，应在校准证书中予以说明。5.1.2 D横式数字信号试验装校准5.1.2.1 直接校准由被校准装置收发的信号指标为X,由标准装置收发的信号指标为A。通过分别获取标准装置和被校准装置的数字信号指标进行校准。校准原理见图1。图1D模式智能变电站数字信号试驶装直接校准方法示意图5.1.2.2 比对校准选择固定的数字信号收发装置作为信号源，用标准装置和被校准装置同时对信号源进行测试。以标准装置获取的数字信号指标X与被校准装置获取的数字信号指标X进行比对实现校准。校准原理见图2。图2D模式智能变电站数字信号试验装比对方法校准示意图5.1.3 A/D模式数字信号试验装校准在进行A/D模式数字信号试验装置的校准时，标准装置需要具有模拟量输出和数字信号接收功能，发出的模拟信号X和接收的数字信号文用自动或手动方法进行比较。校准时，由标准装置的模拟量输出源为被校准装置发送校准测试需要的模拟量，然后利用分析工具分析被校准装置输出的数字信号。利用标准装置获取的数字信号指标&与模拟信号输出源的设定值X进行比较，进而进行校准，校准原理见图3。图3A/D模式智能变电站数字信号试验装置校准示意图5.1.4 D/D横式数字信号试验装置校准在进行D/D模式数字信号试验装置的校准时，标准装置需要具有数字信号输出和数字信号接收功能，发出的数字信号X和接收的数字信号X用自动或手动方法进行比较。标准数字量输出源为被校准装置发送校准测试需要的数字量，然后利用分析工具分析被校准装置的数字信号输出。利用校准工具获取的数字信号指标&与数字信号输出源的设定值X进行比较，进而进行校准，校准原理见图4。标准装置图4D/D模式智能变电站数字信号试验装置校准示意图5.1.5 D/B模式数字信号试验爰校准D/B模式数字信号的被校准装置，其D/B转换是指开关量信号的转换，在涉及采样值数字信号校准时参照D模式进行校准，开关量信号的校准采用5.1.2.1的直接校准法。5.2 校准项目智能变电站数字信号试验装置的校准项目见表1。表1智能变电站数字信号试验装置校准项目序号校准类型校准项目1通用指标采样率2采样间隔3采样同步准确度4额定延迟时间5直流信号电压幅值6电流幅值7交流信号电压幅值8电流幅值9相位10频率11谐波含量12时间指标数字信号转硬接点时间13数字信号转数字信号时间14硬接点转数字信号时间15数字信号状态持续时间注：直流信号是指符合GB/T26216.1和GB/T26217的直流信号。5.3 校准方法5.3.1 采样率校准将被校准装置输出的数字信号接入标准装置，设定被校准装置输出数字信号的采样率为治，利用数字信号分析算法与工具分析得到被校准装置输出数字信号的