專利名稱：數(shù)字化變電站二次系統(tǒng)實(shí)時(shí)性測(cè)試分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種網(wǎng)絡(luò)化二次系統(tǒng)時(shí)延測(cè)試裝置，特別是一種數(shù)字化變電站二 次系統(tǒng)實(shí)時(shí)性測(cè)試分析儀。
背景技術(shù)：
隨著電力系統(tǒng)信息技術(shù)的發(fā)展，IEC61850作為國(guó)際唯一的變電站網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)出 現(xiàn)，對(duì)于變電站內(nèi)的二次設(shè)備來(lái)說(shuō)，如繼電保護(hù)裝置、測(cè)量控制裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、故障錄波裝 置及正在發(fā)展中的在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，全部基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的微處理器設(shè)計(jì)制造，二次 設(shè)備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復(fù)的I/O現(xiàn)場(chǎng)接口，它們之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡(luò)通 信，并且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源共享。在數(shù)字化技術(shù)使得變電站的設(shè)計(jì)更加靈活 和更具可控性的同時(shí)，數(shù)字化通信和信號(hào)處理的時(shí)延通常比模擬技術(shù)更長(zhǎng)一些，而像繼電 保護(hù)這樣的裝置不允許長(zhǎng)時(shí)延，如果要投入實(shí)際應(yīng)用的保護(hù)裝置響應(yīng)時(shí)延時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則會(huì) 影響其保護(hù)作用，甚至影響到電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種能夠測(cè)試網(wǎng)絡(luò)化二 次設(shè)備響應(yīng)時(shí)延的數(shù)字化變電站二次系統(tǒng)實(shí)時(shí)性測(cè)試分析儀。本實(shí)用新型是通過(guò)以下途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化變電站二次系統(tǒng)實(shí)時(shí)性測(cè)試分析儀，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)在于，包括有模擬故障模 塊、數(shù)據(jù)采集模塊、時(shí)標(biāo)模塊、分析處理模塊以及輸入模塊和輸出模塊；模擬故障模塊的輸 出端分別連接受測(cè)的二次設(shè)備和分析處理模塊；分析處理模塊的輸出端分別與模擬故障模 塊的輸入端以及輸出模塊連接，其輸入端則分別連接數(shù)據(jù)采集模塊、時(shí)標(biāo)模塊和輸入模塊； 數(shù)據(jù)采集模塊的采集端與二次設(shè)備連接，輸入端與時(shí)標(biāo)模塊連接。上述的數(shù)字化變電站二次系統(tǒng)實(shí)時(shí)性測(cè)試分析儀工作流程如下1、通過(guò)輸入模塊可以輸入測(cè)試參數(shù)，如設(shè)備型號(hào)，響應(yīng)參數(shù)等，輸入的信息傳送給 分析處理模塊；2、分析處理模塊根據(jù)輸入的信息進(jìn)行分析和處理，然后產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于測(cè)試參數(shù)的指 令，并發(fā)送到模擬故障模塊；3、模擬故障模塊根據(jù)指令信息產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的模擬故障數(shù)字信號(hào)，然后發(fā)送給受測(cè)的 二次設(shè)備，同時(shí)還發(fā)出一觸發(fā)信號(hào)傳送給分析處理模塊；4、分析處理模塊根據(jù)時(shí)標(biāo)模塊的高精度時(shí)標(biāo)對(duì)模擬故障模塊發(fā)來(lái)的信號(hào)產(chǎn)生第 一個(gè)時(shí)間數(shù)據(jù)，二次設(shè)備接收到模擬故障信號(hào)后，產(chǎn)生響應(yīng)操作，并發(fā)出響應(yīng)信號(hào)，數(shù)據(jù)采 集模塊采集該響應(yīng)信號(hào)的產(chǎn)生，并根據(jù)時(shí)標(biāo)模塊的高精度時(shí)標(biāo)產(chǎn)生第二個(gè)時(shí)間數(shù)據(jù)，發(fā)送 給分析處理模塊，第一時(shí)間數(shù)據(jù)和第二時(shí)間數(shù)據(jù)之差就是受測(cè)二次設(shè)備的響應(yīng)時(shí)延；5、分析處理模塊將所得到的響應(yīng)時(shí)延數(shù)據(jù)與受測(cè)二次設(shè)備的允許響應(yīng)時(shí)延數(shù)據(jù) 進(jìn)行比較，如果測(cè)得的時(shí)延數(shù)據(jù)小于允許響應(yīng)時(shí)延數(shù)據(jù)，則受測(cè)二次設(shè)備滿足測(cè)試要求，如
3果測(cè)得的時(shí)延數(shù)據(jù)大于允許響應(yīng)時(shí)延數(shù)據(jù)，則受測(cè)二次設(shè)備響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不滿足要求；分 析處理模塊將測(cè)試的結(jié)果通過(guò)輸出模塊輸出。本實(shí)用新型所述實(shí)時(shí)性分析儀能夠精確測(cè)定網(wǎng)絡(luò)化二次系統(tǒng)中二次設(shè)備的響應(yīng) 時(shí)延，防止不合格二次設(shè)備的投入，避免了因保護(hù)裝置等二次設(shè)備的響應(yīng)不到位而導(dǎo)致影 響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。本實(shí)用新型可以進(jìn)一步具體為數(shù)據(jù)采集模塊為一種響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文輸入模塊。該響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文輸入模塊負(fù)責(zé)接收二次設(shè)備的響應(yīng)報(bào)文，可以支持光纖和RJ45 接口，響應(yīng)報(bào)文可以包括GOOSE報(bào)文和MMS報(bào)文。時(shí)標(biāo)模塊或者是一種GPS對(duì)時(shí)模塊，或者是一種獨(dú)立定時(shí)器。GPS對(duì)時(shí)模塊采用GPS衛(wèi)星對(duì)時(shí)系統(tǒng)，其時(shí)間的精確程度高，但設(shè)計(jì)制作較為復(fù) 雜；獨(dú)立定時(shí)器為一種高精度時(shí)間定時(shí)器，由于所得的響應(yīng)時(shí)延數(shù)據(jù)為一種時(shí)間差，因此采 用高精度定時(shí)器也能夠保證高精度的測(cè)試結(jié)果，且有現(xiàn)成產(chǎn)品可用。分析處理模塊采用專用算法對(duì)輸入的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文信息進(jìn)行分析處理，采用采用ARM9 內(nèi)核，主頻100MHZ以上，還包括有大容量存儲(chǔ)器。能滿足應(yīng)用對(duì)資源及速度性能的要求。大 容量存儲(chǔ)器能滿足數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及運(yùn)行嵌入式OS的需要。輸入模塊為一種按鍵輸入裝置，或者為一觸摸式輸入裝置。輸出模塊為一種IXD顯示器。采用大屏幕真彩IXD顯示器，以滿足操作及圖文顯示的需要。本實(shí)用新型所述的數(shù)字化變電站二次系統(tǒng)實(shí)時(shí)性測(cè)試分析儀為一種智能手持儀 器。這樣便于工程師攜帶，運(yùn)用方便。綜上所述，本實(shí)用新型提供了一種可測(cè)試電力系統(tǒng)二次設(shè)備響應(yīng)時(shí)延的數(shù)字化變 電站二次系統(tǒng)實(shí)時(shí)性測(cè)試分析儀，其設(shè)置了模擬故障模塊，可以為二次設(shè)備提供模擬故障 數(shù)字信號(hào)，根據(jù)二次設(shè)備的響應(yīng)時(shí)間判斷其是否滿足電網(wǎng)需要，防止不合格二次設(shè)備的投 入，避免了因保護(hù)裝置等二次設(shè)備的響應(yīng)不到位而導(dǎo)致影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

圖1所示為本實(shí)用新型所述數(shù)字化變電站二次系統(tǒng)實(shí)時(shí)性測(cè)試分析儀的電路框 架示意圖；下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。
具體實(shí)施例最佳實(shí)施例參照附圖1，數(shù)字化變電站二次系統(tǒng)實(shí)時(shí)性測(cè)試分析儀，包括有模擬故障模塊、數(shù) 據(jù)采集模塊、時(shí)標(biāo)模塊、分析處理模塊以及輸入模塊和輸出模塊；模擬故障模塊的輸出端分 別連接受測(cè)的二次設(shè)備和分析處理模塊；分析處理模塊的輸出端分別與模擬故障模塊的輸 入端以及輸出模塊連接，其輸入端則分別連接數(shù)據(jù)采集模塊、時(shí)標(biāo)模塊和輸入模塊；數(shù)據(jù)采 集模塊的采集端與二次設(shè)備連接，輸入端于時(shí)標(biāo)模塊連接。其工作流程如下[0029]1、通過(guò)輸入模塊可以輸入測(cè)試參數(shù)，如設(shè)備型號(hào)，響應(yīng)參數(shù)等，輸入的信息傳送給 分析處理裝置；2、分析處理模塊根據(jù)輸入的信息進(jìn)行分析和處理，然后產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于測(cè)試參數(shù)的指 令，并發(fā)送到模擬故障模塊；3、模擬故障模塊根據(jù)指令信息產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的模擬故障信號(hào)，然后發(fā)送給受測(cè)的二次 設(shè)備，同時(shí)還發(fā)出一觸發(fā)信號(hào)傳送給分析處理模塊；4、分析處理模塊根據(jù)時(shí)標(biāo)模塊的高精度時(shí)標(biāo)對(duì)模擬故障模塊發(fā)來(lái)的信號(hào)產(chǎn)生第 一個(gè)時(shí)間數(shù)據(jù)，二次設(shè)備接收到模擬故障信號(hào)后，產(chǎn)生響應(yīng)操作，并發(fā)出響應(yīng)信號(hào)，數(shù)據(jù)采 集模塊采集該響應(yīng)信號(hào)的產(chǎn)生，并根據(jù)時(shí)標(biāo)模塊的高精度時(shí)標(biāo)產(chǎn)生第二個(gè)時(shí)間數(shù)據(jù)，發(fā)送 給分析處理模塊，第一時(shí)間數(shù)據(jù)和第二時(shí)間數(shù)據(jù)之差就是受測(cè)二次設(shè)備的響應(yīng)時(shí)延；5、分析處理模塊將所得到的響應(yīng)時(shí)延數(shù)據(jù)與受測(cè)二次設(shè)備的允許響應(yīng)時(shí)延數(shù)據(jù) 進(jìn)行比較，如果測(cè)得的時(shí)延數(shù)據(jù)小于允許響應(yīng)時(shí)延數(shù)據(jù)，則受測(cè)二次設(shè)備滿足測(cè)試要求，如 果測(cè)得的時(shí)延數(shù)據(jù)大于允許響應(yīng)時(shí)延數(shù)據(jù)，則受測(cè)二次設(shè)備響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不滿足要求；分 析處理模塊將測(cè)試的結(jié)果通過(guò)輸出模塊輸出。上述設(shè)備具體如下分析處理模志塊為一種IHT主控制器，采用ARM9內(nèi)核，主頻100MHZ以上，包括有
大容量存儲(chǔ)器；模擬故障模塊包括模擬故障軟件平臺(tái)和模擬故障輸出網(wǎng)絡(luò)模塊，負(fù)責(zé)測(cè)試輸出的 通信，支持光纖和RJ45接口，輸出信號(hào)包括IEC61850-9-1/61850-9-2和60044。數(shù)據(jù)采集模塊為一種響應(yīng)輸入網(wǎng)絡(luò)模塊；時(shí)標(biāo)模塊或者是一種GPS對(duì)時(shí)模塊，或者是一種獨(dú)立的高精度定時(shí)器；輸入模塊為一種按鍵設(shè)備，或者為一觸摸式輸入；輸出模塊為一種大屏幕真彩IXD顯示器。 本實(shí)用新型未述部分與現(xiàn)有技術(shù)相同。
權(quán)利要求數(shù)字化變電站二次系統(tǒng)實(shí)時(shí)性測(cè)試分析儀，其特征在于，包括有模擬故障模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、時(shí)標(biāo)模塊、分析處理模塊以及輸入模塊和輸出模塊；模擬故障模塊的輸出端分別連接受測(cè)的二次設(shè)備和分析處理模塊；分析處理模塊的輸出端分別與模擬故障模塊的輸入端以及輸出模塊連接，其輸入端則分別連接數(shù)據(jù)采集模塊、時(shí)標(biāo)模塊和輸入模塊；數(shù)據(jù)采集模塊的采集端與二次設(shè)備連接，輸入端與時(shí)標(biāo)模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化變電站二次系統(tǒng)實(shí)時(shí)性測(cè)試分析儀，其特征在于，數(shù) 據(jù)采集模塊為一種響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文輸入模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化變電站二次系統(tǒng)實(shí)時(shí)性測(cè)試分析儀，其特征在于，時(shí) 標(biāo)模塊或者是一種GPS對(duì)時(shí)模塊，或者是一種獨(dú)立定時(shí)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化變電站二次系統(tǒng)實(shí)時(shí)性測(cè)試分析儀，其特征在于，輸 入模塊為一種按鍵輸入裝置，或者為一觸摸式輸入裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化變電站二次系統(tǒng)實(shí)時(shí)性測(cè)試分析儀，其特征在于，所 述測(cè)試分析儀為一種智能手持儀器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種網(wǎng)絡(luò)化二次系統(tǒng)時(shí)延測(cè)試裝置，特別是一種數(shù)字化變電站二次系統(tǒng)實(shí)時(shí)性測(cè)試分析儀，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)在于，模擬故障模塊的輸出端分別連接受測(cè)的二次設(shè)備和分析處理模塊；分析處理模塊的輸出端分別與模擬故障模塊的輸入端以及輸出模塊連接，其輸入端則分別連接數(shù)據(jù)采集模塊、時(shí)標(biāo)模塊和輸入模塊；數(shù)據(jù)采集模塊的采集端與二次設(shè)備連接，輸入端與時(shí)標(biāo)模塊連接。本實(shí)用新型的優(yōu)勢(shì)在于，其設(shè)置了模擬故障模塊，可以為二次設(shè)備提供模擬故障數(shù)字信號(hào)，根據(jù)二次設(shè)備的響應(yīng)時(shí)間判斷其是否滿足電網(wǎng)需要，防止不合格二次設(shè)備的投入，避免了因保護(hù)裝置等二次設(shè)備的響應(yīng)不到位而導(dǎo)致影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。
文檔編號(hào)H02J13/00GK201742169SQ201020273210
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者馮學(xué)敏, 朱維均, 梁曼舒, 王云茂, 賴擎 申請(qǐng)人:福建省電力試驗(yàn)研究院