合并单元测试时需要对其额定延迟时间、角差以及比差等参数进行验证，测试原理一般采用插值法和同步法。

合并单元将模拟量转化成9-2输出时，由于装置硬件固有的特性，在同一个时间坐标系中，其9-2输出的波形必然会滞后模拟量波形，因此在9-2报文中，一般将通道一的属性定义为通道额定延时，其反映了9-2波形滞后模拟量波形的时间，保护装置在解析9-2报文后，会根据通道一的额定延迟时间还原模拟量波形并进行相关计算。

如果通道一延迟时间设置错误，则差流、角度等均会出现错误的数值，影响保护装置的可靠性。

1、插值法
由傅里叶变化可知：A=A0+A1+A2+A3+A4+……Ai，其中A1、A2、
A3……Ai的表达式为正弦表达式。

在4K采样率的情况下，若将4000个点的数据进行离散傅氏变换，则可认为基波频率为1Hz，即A1为1Hz的正弦波形，A2为2Hz的正弦波形。

当需要50Hz的波形数据时，取A50的波形数据即可。

设置自身晶振控制采样，此时有可能出现模拟量的采样点无对应的9-2点，则需插值计算出9-2点的大小，如上图中X点需要插值计算得到。

假定9-2为Am，模拟量为An：
▪相差计算：上位机取软件界面的设置频率，相应地计算出9-2及模拟量Ai表达式。

令：当前频率下9-2的相位为φm；模拟量相位为φn；9-2数字报文中通道一的延时为t；当前软件设置频率为f；计算公式为：Δφ=2πf*t-|φm-φn|（最后结果会涉及各计算量的单位换算）
▪时差计算：上位机计算出角差之后，取软件界面的频率设置值参与时差计算，在已知频率的情况下，可通过相差计算出时差。

计算公式为：Δt=|Δφ|/2πf（最后结果会涉及各计算量的单位换算）
▪比差计算：离散傅氏变换法得到当前频率下9-2和模拟量的幅值，在比差计算中，测试机设定模拟量的幅值为基准值，从而得到比差。

计算公式为：(Am-An)/An*100%
▪谐波计算：测试仪输出包含多次谐波分量的模拟量，在基波频率为50Hz的情况下，根据傅氏变换可得A50为基波含量，A100为二次谐波含量，A150为三次谐波含量，以此类推，以模拟量各次谐波含量的幅值为基准值，得到谐波含量的比差。

（计算方法与比差计算一样）2
▪
2、同步法
已知同一采样周期内的模拟量及9-2的4000个点数据的情况下，通过傅氏变换可得两者的基波函数和谐波函数，在PPS触发采样时刻（即整秒时刻）时模拟量点的瞬时相位可通过数学计算得出。

在9-2报文中，计数器为0的报文点的瞬时相位也可计算得出，这两个点是对应关系，两者之间的瞬时相差即为同步法下的相差。

两者之间的时差即为零号报文延时。

PPS触发DCU-500合并单元测试系统采样，其模拟量值与9-2中的0号报文值进行对比。

3、插值法与同步法的区别
插值法不需要外部时钟对时，依靠装置本身的时间进行采样，而同步法需要测试仪与合并单元在同一时间系统内，因为同步法比较的是整秒时刻的模拟量值与零号报文两点之间的数据。

由于保护装置应能具备不依赖于外部时钟进行计算的能力，故保护装置通常采用插值法计算9-2报文值。

武汉市豪迈电力自动化技术有限责任公司（简称豪迈电力）成立于1999年，是专注于电力系统二次测试、在线监测、检测设备的研发、生产与销售的高新技术企业。

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