为解决混联采样交流滤波器保护功能测试中混联输出信号不同步的问题，许继电气股份有限公司的研究人员王俊霞、陈志刚、马仪成，在年《电气技术》增刊中撰文，分析了换流站中使用的交流滤波器及其保护装置的混联采样现状，并分析了测试过程中不平衡度保护测试方面存在的混联采样信号输出不同步的问题。接着，分别结合目前继电保护装置测试常用的常规和数字测试仪，设计了一个新型的测试系统。该系统采用混联采样模式下交流滤波器保护装置的测试方法，对工程应用保护装置的测试结果表明，该测试系统极大提高了混联采样交流滤波器保护装置功能测试结果的准确性。在电力系统中，各种谐波源产生的谐波会影响到整个电力系统的电气环境，而换流器在其运行中会产生各种谐波。若对这些谐波电流不加以控制，则会影响电力系统交、直流系统的稳定运行。因此，需要配置专门的滤波装置，以补偿直流换流器消耗的无功功率，同时滤除和减少换流过程中产生的谐波，以避免对交流系统造成的影响。对应的交流滤波器保护装置也就应运而生。在目前变电站中，智能采样和常规采样同时存在已成为常态。混联采样的继电保护（简称继保）装置越来越多。本文以一种混联采样模式下的交流滤波器保护装置为基础，对其测试方法进行了研究，设计了一个针对混联采样交流滤波器保护装置中不平衡保护测试的测试系统。1现状分析换流站是高压直流输电的一种特殊方式，可实现异步联网以及不同交流电压的电网互联。为限制换流器产生的谐波影响，需要为换流器配置专门的交流滤波器来滤除这些谐波电流等，以保证电网的整体质量达标。交流滤波器为了达到滤除谐波的目的，其中部分电路可能要被调谐于某个谐波分量，这种谐振作用会带来谐振过电压或过电流，因此需要对该部分电流设计进行特殊的保护，从而导致不同交流滤波器的保护配置不尽相同。图1所示为双调谐（高通）型双电容器塔的电路和保护示意图。交流滤波器中最重要的组成部分是高端的电容器，为了有效地保护这些电容器，现场一般用H型接线连接起来，正常情况下电容器组中间的桥接线上没有电流流过，而一旦电容器发生击穿或熔丝熔断等故障之后，桥上就流过了不平衡电流。通过检测该不平衡电流可检测电容器是否发生故障，且可由该不平衡电流看出电容的损坏程度。交流滤波器保护装置的电容器不平衡保护，就是通过检测不平衡电流的大小来间接计算电容器单元损坏的个数。图1双电容器塔的电路和保护示意图如以上电容C1动作判据为公式1式中：ITA2校正为校正后不平衡相电流；ITA3为尾端相电流；Kset为设定阈值；In为电流设定阈值。目前现场投运的交流滤波器保护装置的不平衡保护定值通常很小，一般为几十毫安到一百多毫安，这就要求保护装置必须对不平衡电流有很高的测量精度。不平衡保护计算所使用的电容器不平衡电流和尾端电流为混联采样，通常尾端电流为常规采样电流互感器（currenttransformer,CT），电容器不平衡相电流为一种链路的传输格式（FT3）、低功率电流互感器（lowpowercurrenttransformer,LPCT）等数字CT。在对交流滤波器保护装置的电容器不平衡保护进行测试时，交流滤波器保护装置的尾端电流要通过常规测试仪的输出加量，电容器不平衡相电流要通过智能测试仪的输出加量，这就要求常规继保测试仪和智能继保测试仪分别输出不同通道的采样值。虽然无论是常规测试仪还是智能测试仪，单测试仪的输出值及其精度均准确可控，但不同测试仪输出不同类型的采样值，却难以实现实时、同步和可控。电容器不平衡保护的计算对混联采样值的实时性、同步性、可控性和精度的要求都很高。因此，采用测试仪直接输出采样值的方法，输出混联采样的电参量，输出值的随机性大。在实测使用该值进行不平衡保护计算时，不平衡度的随机误差很大。在这种情况下，要保证混联采样不平衡保护测试结果的准确性，就存在较大的困难。2设计方案本文提出一种针对混联采样模式下不平衡保护的测试方法，并设计该测试系统，用于解决在进行该继电保护装置性能测试时，常规继保测试仪、智能继保测试仪的输出值不同步，测试结果随机、不确定且不能保证测试结果可靠性的问题。2.1系统组成测试系统包括同步模块、第一控制模块、第二控制模块、常规继保测试仪和智能继保测试仪。测试系统示意图如图2所示。当进行测试时，将测试系统通过不同的控制模块分别与测试仪进行连接，将常规继保测试仪连接第一控制模块，智能继保测试仪连接第二控制模块，将常规继保测试仪和智能继保测试仪分别连接被试继保装置。图2测试系统示意图2.2同步模块设计同步模块包括同步对时功能和同步控制功能。同步对时功能采用全球定位系统（globalposi-tioningsystem,GPS）对时等方法，保证了对时可靠、准确和高效，确保第一控制模块和第二控制模块这两个控制模块的系统时间尽可能保持一致。由同步模块发出控制指令，使这两个控制模块在同步控制命令的统一指挥下协同工作。为提高控制同步水平，控制命令采用开关量输出DO方式输出，第一控制模块和第二控制模块以开关量输入DI输入端口接收该信号。对时系统与测试仪的连接示意图如图3所示。图3对时系统与测试仪的连接示意图以GPS对时为例，对时精度为10s，以输出电流为1A来计算，GPS同步对时后的电流输出同步误差达到0.mA以内。以尾端电流二次值为A、不平衡度为1%来计算，校正后的不平衡电流为1A。该测试仪输出的同步误差，满足不平衡保护的误差要求。在使用同步模块进行同步对时和同步控制后，使不同测试仪的输出值得到同步，保证了测试结果的准确性。2.3测试连接图4所示为混联采样的滤波器继保装置连接示意图。常规继保测试仪与常规采样输入回路（如电流互感器CT/电压互感器PT）以及常规开关量输入/输出进行连接。智能继保测试仪与装置的数字采样输入通道（如采样值SV）以及智能站面向通用对象的变电站事件（genericobjectorientedsubstationevent,GOOSE）输入/输出进行连接。图4测试仪与被试继保装置的连接示意图3测试实施3.1测试要求如图3所示，同步模块应至少包括两组同步电缆接口，并通过同步电缆分别连接第一控制模块、第二控制模块的对时端口和DI输入端口。第一控制模块连接常规继保测试仪，第二控制模块连接智能继保测试仪。如图4所示，被试继保装置的采样输入分别通过常规测试仪和智能测试仪来施加。若被试继保装置的输出反馈能直接连接到测试仪，则通过电缆直接连接。实际的保护连线与保护配置应保持一致。若被试继保装置的反馈方式不同，则不能直接连接测试仪，可通过智能终端等辅助设备，将GOOSE信号转换成装置接收要求方式的反馈，再连接到继保测试仪和被试继保装置，以使本测试系统能适应更多输入/输出方式的被试继保装置。在对混联采样交流滤波器继保装置的不平衡保护进行性能测试时，如尾端电流采用常规采样CT，电容器电流可采用空心线圈、LPCT或FT3采样方式，那么电容器不平衡保护性能测试就需要使用本文中所述的测试系统。3.2具体测试实施首先分别将同步模块连接第一控制模块、第二控制模块，再将第一控制模块和第二控制模块分别连接常规继保测试仪和智能继保测试仪，最后将常规继保测试仪和智能继保测试仪与被试继保装置进行连接。将测试系统的同步模块通过同步对时和同步控制命令，保证常规继保测试仪和智能继保测试仪间输出的实时同步性。根据保护原理和逻辑编制相应保护的测试用例，并按其测试用例，常规继保测试仪进行常规信号输出，智能继保测试仪进行数字信号输出；再通过被试继保装置的反馈，来判断被试继保装置性能的正确性。3.3测试注意事项在对被试继保装置进行性能测试时，同步模块向第一控制模块和第二控制模块输出同步控制命令，保证两个控制模块输出信号的同步。常规继保测试仪和智能继保测试仪在各自所连接的控制模块的控制下，将同步后的故障量各自输出给被试继保装置。但在实际测试系统中，即使系统时间和控制命令是同步的，不同的常规继保测试仪和智能继保测试仪的输出延迟时间也可能不同，此时，需要根据测试仪的输出特性，通过调整控制模块参数的控制输出进行微调，以尽量补偿由于继保测试仪间的输出特性差异而导致的故障输出不同步。该实例在LPCT采样方式下对电容器电流进行测试，H桥结构的电容器连接如图1所示。在滤波器第一次充电或在更换电容器后，需要对电容器的不平衡电流进行校准。实际操作时，需要对常规采样的尾端电流和LPCT采样的电容器电流分别进行校准。根据电容C1动作判据公式，通过改变施加的电容器电流值来模拟元件故障造成桥中流过不平衡电流，进而间接计算电容器被损坏的个数。当其被损坏达到表1所示的不平衡度报警值或跳闸值时，该保护发出告警信号或跳闸。电容器不平衡度定值测试结果见表2。表1电容器电流不平衡度定值设置表2电容器不平衡度定值测试结果4结论本文分析了混联采样继保装置性能测试的现状及存在的问题，构建了混联采样继保装置测试系统。该系统已被成功应用于山东临沂±kV特高压直流输电工程等项目。实际应用结果表明，该系统达到了预期的设计目标。本文设计的混联采样继保装置测试系统，保证了被试继保装置混联采样输入值的实时同步性，解决了混联采样不平衡保护测试结果准确性难以保证的问题，使被试继保装置的性能测试结果更加准确和可靠，避免了测试结果的随机性和不确定性。本测试系统对混联采样继保装置测试水平的提高和推广应用具有重要意义。

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