新型電子式互感器在我國已有十多年的研發(fā)和應用，已有300多個(gè)電站的試驗運行或正式運行實(shí)例。國內從事電子式互感器技術(shù)研發(fā)的單位已增至30多家，部分或全系列供貨的廠(chǎng)家已接近10家。目前，電子式互感器除了需要繼續克服一些應用層面新出現的技術(shù)障礙，統一各種接口標準，已成當務(wù)之急。

裝配在河南某變電站的電子式互感器。楊淼 攝　　

　　●接口標準化的意義

　　電子式互感器作為一種新型工業(yè)電器，其通用性、互換性、可裝配性、可維護性是推廣應用必備的條件。當產(chǎn)品經(jīng)歷了原理性研發(fā)和適用性驗證兩個(gè)重要階段后，為了適應工業(yè)化批量生產(chǎn)、標準化工程選型設計和統一化檢測手段的需要，應盡快脫離試品狀態(tài)，過(guò)渡為一種方案固定、接口通用的標準化產(chǎn)品。標準化將大大壓縮制造、服務(wù)成本，更利于產(chǎn)品走向成熟。

　　有了標準化接口，互感器各部件就成為可以靈活組裝、插接和拆分的模塊，具有了現場(chǎng)互換性和可維護性。如果接口標準固守私家協(xié)議，在使用中，部件之間成為一種固定搭配，則不具備互換性和通用性。一些電站發(fā)生的單個(gè)器件故障，往往需要“整系統”拆下返廠(chǎng)維修，這一事實(shí)正好說(shuō)明了接口標準化的必要性和緊迫性。如果部件間具有標準化接口，不但同一廠(chǎng)家的互感器部件可以靈活更換或換代，不同廠(chǎng)家的互感器也可兼容和互換。這不僅為制造廠(chǎng)家帶來(lái)方便，也為工程設計和用戶(hù)選型帶來(lái)靈活性。

　　●非標化現狀

　　目前，電子式互感器的制造主要依據《IEC60044-8》電子式電流互感器以及《IEC61850-9》數字化電站通信系統兩個(gè)國際標準，這兩個(gè)標準僅對合并器的網(wǎng)絡(luò )輸出接口做了規定，但對互感器的采集器與合并器之間數字輸出接口以及傳感器接口沒(méi)有明確的規定。這是造成目前產(chǎn)品非標化發(fā)展的根源。

　　合并器的網(wǎng)絡(luò )接口：由于上述兩個(gè)國際標準規定上差異，在我國電站上，同時(shí)執行“FT3”、“9-1”、“9-2”三種協(xié)議，在同一電站，甚至在同一臺合并器上也同時(shí)執行三種協(xié)議，以適應不同廠(chǎng)家對接要求，造成這一現狀的原因，一方面是不同廠(chǎng)家設備的現實(shí)差異，另一個(gè)因素是設計單位在電站保護模式上的方案折中——力求兼而有之、備而全之。這會(huì )增加調試和運行時(shí)的難度。

　　采集器的數字輸出接口：是指由采集器到合并器之間的數字輸出接口，至今沒(méi)有明確標準，各廠(chǎng)家全部采用私家協(xié)議。以西安華偉光電公司為例，目前的采集器被迫采用過(guò)6種接口協(xié)議，以適配不同的二次廠(chǎng)家對接要求。這給產(chǎn)品技術(shù)管理、售前售后服務(wù)帶來(lái)很多麻煩。一個(gè)電站選用多家互感器，常因接口標準差異導致兼容性故障，一旦出現問(wèn)題，由于有標準間的轉換，較難快速定位。有的制造廠(chǎng)家將傳感器的校準功能移至合并器中，使得合并器與互感器成為唯一固定搭配，失去了部件的通用性和互換性，給后續的維修服務(wù)和版本升級帶來(lái)困難。

　　私有協(xié)議抱殘守缺：作為采集器輸出接口標準，現有的私有協(xié)議均缺乏嚴格的技術(shù)論證，雖然互不兼容，但從源頭上大體可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是套用“FT3”框架，另一類(lèi)是套用異步RS-232框架。由于是借用“框架”，所以對原框架進(jìn)行了填充，引入了一部分無(wú)效位，由于無(wú)效位仍需參與CRC校驗,通信過(guò)程不但要空耗通信資源，而且增大了出錯幾率。無(wú)論采用哪一種框架，均沒(méi)有對可靠性、有效性、簡(jiǎn)便性、容錯能力做充分論證，事實(shí)上選用一個(gè)好的標準對增加通信可靠性至關(guān)重要，目前大量采用異步插值法代替同步法，原因是異步法省去了同步應答過(guò)程，可減少一半出錯幾率。

　　商業(yè)短視因素：盡管企業(yè)都在呼吁建立統一接口標準，但處于商業(yè)競爭需要，一些先入市場(chǎng)的廠(chǎng)家希望保留自家的技術(shù)作為一種門(mén)檻，阻止后來(lái)者參與與進(jìn)入。從長(cháng)遠考慮，統一的競爭平臺，更有利于行業(yè)整體發(fā)展。

　　片面先進(jìn)性誤區：另一個(gè)抵觸標準化進(jìn)程的因素是片面追求所謂的先進(jìn)性，任意提高設計指標，以示其與眾不同。如一些電站將數字采樣率提高到200-500點(diǎn)/周波，誤以為高采樣率意味著(zhù)高精度，其實(shí)保護算法僅需要16-24點(diǎn)/周波，計量算法是一種統計平均值的時(shí)間累積，標準規定的48-80點(diǎn)/周波已經(jīng)是非常高的采樣精度，過(guò)高的采樣率反而會(huì )增加無(wú)謂的通信負擔，引發(fā)通信故障而影響計量精度。

　　●實(shí)現接口標準化的建議

　　制定電子式互感器統一接口標準是促使整個(gè)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步必須經(jīng)歷的一個(gè)重要環(huán)節，制定標準本身也屬于互感器知識產(chǎn)權的組成部分。由于我國在電子式互感器的研發(fā)應用領(lǐng)域已經(jīng)走在國際的前列，不能等待國際標準的制定，然后進(jìn)行跟進(jìn)，需要自己動(dòng)手完善相關(guān)標準。

　　◆建議以國家互感器標準委員會(huì )或行業(yè)協(xié)會(huì )為組織者，對近十年的實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行技術(shù)總結，組織相關(guān)人員，充分論證，制定適合我國電站實(shí)際運行要求的電子式互感器數字輸出接口標準。

　　◆鑒于各種互感器傳感原理上的差異，目前暫不規定傳感器輸出標準?？上葘哂泄残砸蟮牟杉鞯胶喜⑵鞯臄底州敵鼋涌谥贫ńy一標準。

　　◆新標準可先作為推薦標準，建議廠(chǎng)家試用，一年后通過(guò)總結修訂，公示為正式標準，與此相對應，試驗、檢驗標準也應以新的接口標準為基礎，廢除私家協(xié)議。

　　【 鏈 接 】

　　電子式互感器接口種類(lèi)

　　電子式互感器無(wú)論原理如何，總體上可分為：電量傳感、絕緣隔離、數字采集、網(wǎng)絡(luò )通信四大部件（或稱(chēng)四段）。其中，除去絕緣隔離部件外，與信息傳輸相關(guān)的三大部件由三種接口相互連接，即：傳感器輸出接口、數字采集器輸出接口、合并器網(wǎng)絡(luò )通信輸出接口，即所謂“四段三口”體系結構。

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