一種goose時標的測試方法與系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種GOOSE時標的測試系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括：GPS主時鐘、數字式繼電保護測試儀、報文截獲設備以及示波器；其中，GPS主時鐘給數字式繼電保護測試儀和被測智能終端對時；在設定時刻T1，使得數字式繼電保護測試儀的接點閉合，令被測智能終端開入變位，被測智能終端接收從數字式繼電保護測試儀傳送的電平信號，并將電平信號轉換為報文，報文截獲設備從所述被測智能終端上截獲所述報文，記錄報文中記載的被測智能終端開入變位的時刻T2；示波器監(jiān)視并記錄GPS主時鐘的秒脈沖信號與被測智能終端接收到的電平信號，得到秒脈沖信號的變位時刻T1與被測智能終端的開入變位時刻T3，生成時間差△t=T3-T1；根據T=T2-△t-T1生成所述被測智能終端的GOOSE時標的偏差。
【專利說明】—種GOOSE時標的測試方法與系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力工程的繼電保護自動化【技術領域】，具體是一種對變電站智能終端的GOOSE時標進行測試的方法及系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]隨著智能變電站的發(fā)展，出現(xiàn)了使用IEC61850標準的具有GOOSE收發(fā)功能的智能化設備。GOOSE是IEC61850標準中用于滿足變電站自動化系統(tǒng)快速報文需求，尤其是保護跳閘、開關變位信息傳輸而提出的一種快速報文機制。GOOSE時標是根據IEC61850標準，在GOOSE報文中開關刀閘等位置后的時間標記，用于標示變位時刻。
[0003]現(xiàn)有的對GOOSE時標的準確性進行驗證的方法主要有以下兩種:
[0004](I)采用GPS主時鐘直接開關量輸出硬接點信號給被測智能終端，截獲被測智能終端發(fā)出的報文并檢測其中的時標準確度。但是，這種測試方法由于GPS主時鐘提供的開關量輸出硬接點是機械接點，存在接點抖動，因此被測智能終端接收到的信號就存在抖動，無法精確標記信號的時標，測試結果的誤差范圍過大。
[0005](2)采用GPS主時鐘給數字式繼電保護測試儀和被測智能終端對時，使用數字式繼電保護測試儀快速開關量輸出信號給被測智能終端，截獲被測智能終端發(fā)出的報文并檢測其中的時標準確度。但是，這種測試方法由于數字式繼電保護測試儀的快速開關量輸出具有上升快、下降略慢的特點，被測智能終端收到信號的時標精確，但信號復歸的時標測量結果誤差較大。


【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種對變電站智能終端的GOOSE時標進行測試的方法及系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術中的無法精確標記信號的時標，測試結果誤差范圍較大的缺點。
[0007]為了達到上述目的，本發(fā)明實施例提供一種GOOSE時標的測試系統(tǒng)，用于對被測智能終端的GOOSE時標的準確性進行測試，包括:GPS主時鐘、數字式繼電保護測試儀、報文截獲設備以及示波器；其中，所述GPS主時鐘分別連接于所述被測智能終端、數字式繼電保護測試儀和示波器，所述示波器連接所述數字式繼電保護測試儀，所述報文截獲設備連接所述被測智能終端；所述GPS主時鐘給所述數字式繼電保護測試儀和被測智能終端對時；在設定時刻Tl，使得所述數字式繼電保護測試儀的接點閉合，令所述被測智能終端開入變位，所述被測智能終端接收從所述數字式繼電保護測試儀傳送的電平信號，并將所述電平信號轉換為報文，所述報文截獲設備從所述被測智能終端上截獲所述報文，記錄所述報文中記載的所述被測智能終端開入變位的時刻T2 ;所述示波器監(jiān)視并記錄所述GPS主時鐘的秒脈沖信號與所述被測智能終端接收到的電平信號，得到所述秒脈沖信號的變位時刻Tl與所述被測智能終端的開入變位時刻T3，生成時間差Λ t=T3-Tl ;根據Τ=Τ2- Δ t-Tl生成所述被測智能終端的GOOSE時標的偏差。
[0008]為了達到上述目的，本發(fā)明實施例還提供了一種利用上述的GOOSE時標的測試系統(tǒng)進行GOOSE時標測試的方法，包括:步驟1，所述GPS主時鐘給所述數字式繼電保護測試儀和被測智能終端對時；步驟2，在設定時刻Tl，使得所述數字式繼電保護測試儀的接點閉合，令所述被測智能終端開入變位；步驟3，所述被測智能終端接收從所述數字式繼電保護測試儀傳送的電平信號，并將所述電平信號轉換為報文；步驟4，所述報文截獲設備從所述被測智能終端上截獲所述報文，記錄所述報文中記載的所述被測智能終端開入變位的時刻T2 ;步驟5，所述示波器監(jiān)視并記錄所述GPS主時鐘的秒脈沖信號與所述被測智能終端接收到的電平信號，得到所述秒脈沖信號的變位時刻Tl與所述被測智能終端的開入變位時刻T3，生成時間差Λ t=T3-Tl ;步驟6，根據Τ=Τ2- Δ t-Tl生成所述被測智能終端的GOOSE時標的偏差。
[0009]本發(fā)明實施例的GOOSE時標的測試系統(tǒng)與方法，可以對不同廠家智能終端的GOOSE時標進行精確測試，用于消除智能變電站運行中的隱患，為電網規(guī)劃、設計及設備選型提供了有力的依據。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0011]圖1為本發(fā)明實施例的GOOSE時標測試系統(tǒng)的結構示意圖；
[0012]圖2為本發(fā)明實施例中涉及到的秒脈沖信號的變位時刻Tl、所述被測智能終端I的開入變位時刻T3以及報文中記載的所述被測智能終端I開入變位的時刻T2的示意圖；
[0013]圖3為本發(fā)明的利用上述的GOOSE時標的測試系統(tǒng)進行GOOSE時標測試的方法流程圖；
[0014]圖4為利用本發(fā)明的GOOSE時標的測試方法，對被測智能終端的GOOSE時標進行測試的測試回路示意圖；
[0015]圖5為圖4所示實施例中的示波器測得的主時鐘的秒脈沖信號和開入信號的對比圖，其中上方曲線是智能終端開入輸入端的電位信號，下方曲線是秒脈沖信號。

【具體實施方式】
[0016]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0017]圖1為本發(fā)明實施例的GOOSE時標測試系統(tǒng)的結構示意圖。如圖所示，本發(fā)明的GOOSE時標測試系統(tǒng)用于對被測智能終端I的GOOSE時標的準確性進行測試，其包括:GPS主時鐘2、數字式繼電保護測試儀3、報文截獲設備4以及示波器5 ;其中，所述GPS主時鐘2分別連接于所述被測智能終端1、數字式繼電保護測試儀3和示波器5，所述示波器5連接所述數字式繼電保護測試儀3，所述報文截獲設備4連接所述被測智能終端I。
[0018]所述GPS主時鐘2給所述數字式繼電保護測試儀3和被測智能終端I對時；在設定時刻Tl，使得所述數字式繼電保護測試儀3的接點閉合，令所述被測智能終端I開入變位，所述被測智能終端I接收從所述數字式繼電保護測試儀3傳送的電平信號，并將所述電平信號轉換為報文，所述報文截獲設備4從所述被測智能終端I上截獲所述報文，記錄所述報文中記載的所述被測智能終端I開入變位的時刻T2。
[0019]所述示波器5監(jiān)視并記錄所述GPS主時鐘2的秒脈沖信號與所述被測智能終端I接收到的電平信號，得到所述秒脈沖信號的變位時刻Tl與所述被測智能終端I的開入變位時刻T3，生成時間差Λ t=T3-Tl。
[0020]根據Τ=Τ2_ Δ t-Tl生成所述被測智能終端I的GOOSE時標的偏差。
[0021]在本實施例中，一般將設定時刻Tl設定為整秒時刻，在Tl時刻，數字式繼電保護測試儀3接點閉合，所述被測智能終端I的開入變位，其時刻記錄為T3。從時刻Tl到時刻T3，實際包含了數字式繼電保護測試儀3本身的誤差延時。因此，在本實施例中計算被測智能終端I的GOOSE時標的偏差時，首先需要將該誤差延時減去。
[0022]在本實施例中，所述GPS主時鐘2通過光纖給所述數字式繼電保護測試儀3和被測智能終端I對時，并且所述GPS主時鐘2給所述數字式繼電保護測試儀3和被測智能終端I進行B碼對時。
[0023]在本實施例中，所述報文截獲設備4通過光纖從所述被測智能終端I上截獲所述報文。被測智能終端I接收到電平信號后，發(fā)出的GOOSE報文上記錄的被測智能終端I開入變位的時間T2，實際包含了 GOOSE時標的偏差。
[0024]圖2為上述實施例中涉及到的秒脈沖信號的變位時刻Tl、所述被測智能終端I的開入變位時刻T3以及報文中記載的所述被測智能終端I開入變位的時刻T2的示意圖。其中，秒脈沖信號和電平信號都為示波器5所記錄，而報文數據則為從報文截獲設備4中解析出。由圖2中可以看出，被測智能終端I的GOOSE時標的偏差即為圖2中所示的T2-T3的時間差。但是，在很多情況下，T3時刻不能精確得到，因此在本發(fā)明實施例中，可以利用示波器5對GPS主時鐘的秒脈沖信號和電平信號進行顯示，先得到數字式繼電保護測試儀3的延時誤差Λ t=T3-Tl，又由于Tl為設定的整秒時刻，T2可以直接從報文中獲取，則利用公式Τ=Τ2- Δ t-Tl可計算得到GOOSE時標的記錄偏差。
[0025]圖3為本發(fā)明的利用上述的GOOSE時標的測試系統(tǒng)進行GOOSE時標測試的方法流程圖。如圖所示，本發(fā)明實施例的GOOSE時標測試的方法包括:
[0026]步驟SlOl，所述GPS主時鐘給所述數字式繼電保護測試儀和被測智能終端對時；步驟S102，在設定時刻Tl，使得所述數字式繼電保護測試儀的接點閉合，令所述被測智能終端開入變位；步驟S103，所述被測智能終端接收從所述數字式繼電保護測試儀傳送的電平信號，并將所述電平信號轉換為報文；步驟S104，所述報文截獲設備從所述被測智能終端上截獲所述報文，記錄所述報文中記載的所述被測智能終端開入變位的時刻T2 ;步驟S105，所述示波器監(jiān)視并記錄所述GPS主時鐘的秒脈沖信號與所述被測智能終端接收到的電平信號，得到所述秒脈沖信號的變位時刻Tl與所述被測智能終端的開入變位時刻T3，生成時間差Λ t=T3-Tl ;步驟S106，根據Τ=Τ2- Δ t-Tl生成所述被測智能終端的GOOSE時標的偏差。
[0027]在本實施例中，一般將設定時刻Tl設定為整秒時刻，在Tl時刻，數字式繼電保護測試儀3接點閉合，所述被測智能終端I的開入變位，其時刻記錄為T3。從時刻Tl到時刻T3，實際包含了數字式繼電保護測試儀3本身的誤差延時。因此，在本實施例中計算被測智能終端I的GOOSE時標的偏差時，首先需要將該誤差延時減去。
[0028]在本實施例中，所述GPS主時鐘2通過光纖給所述數字式繼電保護測試儀3和被測智能終端I對時，并且所述GPS主時鐘2給所述數字式繼電保護測試儀3和被測智能終端I進行B碼對時。
[0029]在本實施例中，所述報文截獲設備4通過光纖從所述被測智能終端I上截獲所述報文。被測智能終端I接收到電平信號后，發(fā)出的GOOSE報文上記錄的被測智能終端I開入變位的時間Τ2，實際包含了 GOOSE時標的偏差。
[0030]具體實施例:
[0031]圖4為利用本發(fā)明的GOOSE時標的測試方法，對被測智能終端的GOOSE時標進行測試的測試回路示意圖。
[0032]如圖所示，220V直流電源的正極通過匹配的電阻接入被測智能終端的開關量輸入，被測智能終端的開關量公共端連接到220V直流電源的負極；數字式繼電保護測試儀的開關量輸出一端連接在被測智能終端的開關量輸入上，另一端連接在被測智能終端的開關量公共端上；GPS主時鐘通過光纖給數字式繼電保護測試儀和被測智能終端對時；報文截獲設備通過光纖從被測智能終端上截獲其發(fā)出的報文。
[0033]測試開始前，數字式繼電保護測試儀開關接點斷開，虛線以上回路斷開，被測智能終端開入信號為I (高電平);在設定時間點Tl，數字式繼電保護測試儀開關接點快速閉合，負電通過數字式繼電保護測試儀的接點連接至被測智能終端的開入輸入端，從而導通虛線以上部分回路，使得被測智能終端開入信號為O (低電平)；經過設定時間后，數字式繼電保護測試儀開關接點快速打開，斷開虛線以上部分回路，直流正電通過電阻加到被測智能終端開關量輸入上，使得被測智能終端開入信號為1，通過示波器對主時鐘的秒脈沖和被測智能終端接收的測試信號進行比對，可以確認被測智能終端接收的信號與秒脈沖的誤差在15微秒左右，記為Λ t0
[0034]使用示波器測得GPS主時鐘的秒脈沖信號和開入信號的關系如下圖5所示，圖5中下方的曲線為秒脈沖信號，上方曲線為測試信號?？梢缘玫?，數字式繼電保護測試儀的延時誤差Λ t=b-a, b和a分別為圖5中標示的兩個曲線的下降沿時刻和上升沿時刻。
[0035]被測智能終端接收到開入信號后，發(fā)出的GOOSE報文被截獲，GOOSE報文中記載的被測智能終端的開入變位時間為T2。對比報文中的時標與主時鐘的時間，就可以達到檢測智能終端GOOSE時標準確性的目的，即t=T2- Δ t-Tl。
[0036]本本實施例的測試方法中，使用示波器記錄被測智能終端的開入變位時刻，故可以保證測試的時間精度。
[0037]通過本發(fā)明的GOOSE時標的測試系統(tǒng)及方法，使用示波器記錄被測智能終端的開入變位時刻，保證了測試的時間精度，并且可以檢驗不同廠家的智能終端的GOOSE時標準確性，發(fā)現(xiàn)某些智能終端存在時標不準確的問題。廠家針對問題進行整改，消除了智能變電站運行中的隱患，為電網規(guī)劃、設計及設備選型提供了有力的依據。
[0038]本領域內的技術人員應明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學存儲器等)上實施的計算機程序產品的形式。
[0039]本發(fā)明是參照根據本發(fā)明實施例的方法、設備(系統(tǒng))、和計算機程序產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執(zhí)行的指令產生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
[0040]這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行一系列操作步驟以產生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
[0041]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種GOOSE時標的測試系統(tǒng)，用于對被測智能終端的GOOSE時標的準確性進行測試，其特征在于，包括:GPS主時鐘、數字式繼電保護測試儀、報文截獲設備以及示波器；其中， 所述GPS主時鐘分別連接于所述被測智能終端、數字式繼電保護測試儀和示波器，所述示波器連接所述數字式繼電保護測試儀，所述報文截獲設備連接所述被測智能終端；所述GPS主時鐘給所述數字式繼電保護測試儀和被測智能終端對時； 在設定時刻T1，使得所述數字式繼電保護測試儀的接點閉合，令所述被測智能終端開入變位，所述被測智能終端接收從所述數字式繼電保護測試儀傳送的電平信號，并將所述電平信號轉換為報文，所述報文截獲設備從所述被測智能終端上截獲所述報文，記錄所述報文中記載的所述被測智能終端開入變位的時刻T2 ； 所述示波器監(jiān)視并記錄所述GPS主時鐘的秒脈沖信號與所述被測智能終端接收到的電平信號，得到所述秒脈沖信號的變位時刻T1與所述被測智能終端的開入變位時刻T3，生成時間差Λ t=T3-Tl ； 根據Τ=Τ2- Δ t-Tl生成所述被測智能終端的GOOSE時標的偏差。
2.根據權利要求1所述的GOOSE時標的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述GPS主時鐘通過光纖給所述數字式繼電保護測試儀和被測智能終端對時。
3.根據權利要求1所述的GOOSE時標的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述報文截獲設備通過光纖從所述被測智能終端上截獲所述報文。
4.根據權利要求1所述的GOOSE時標的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述GPS主時鐘給所述數字式繼電保護測試儀和被測智能終端進行B碼對時。
5.根據權利要求1所述的GOOSE時標的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述設定時刻T1為整秒時刻。
6.一種利用權利要求1所述的GOOSE時標的測試系統(tǒng)進行GOOSE時標測試的方法，其特征在于，所述方法包括: 步驟1，所述GPS主時鐘給所述數字式繼電保護測試儀和被測智能終端對時； 步驟2，在設定時刻T1，使得所述數字式繼電保護測試儀的接點閉合，令所述被測智能終端開入變位； 步驟3，所述被測智能終端接收從所述數字式繼電保護測試儀傳送的電平信號，并將所述電平信號轉換為報文； 步驟4，所述報文截獲設備從所述被測智能終端上截獲所述報文，記錄所述報文中記載的所述被測智能終端開入變位的時刻T2 ； 步驟5，所述示波器監(jiān)視并記錄所述GPS主時鐘的秒脈沖信號與所述被測智能終端接收到的電平信號，得到所述秒脈沖信號的變位時刻T1與所述被測智能終端的開入變位時刻T3，生成時間差Λ t=T3-Tl ； 步驟6，根據Τ=Τ2- Δ t-Tl生成所述被測智能終端的GOOSE時標的偏差。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述GPS主時鐘通過光纖給所述數字式繼電保護測試儀和被測智能終端對時。
8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述報文截獲設備通過光纖從所述被測智能終端上截獲所述報文。
9.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述GPS主時鐘給所述數字式繼電保護測試儀和被測智能終端進行B碼對時。
10.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述設定時刻T1為整秒時刻。
【文檔編號】H04L12/26GK104301163SQ201310303191
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權日:2013年7月18日
【發(fā)明者】王豐, 孟超, 劉苗, 劉平, 黃天嘯, 辛光明, 王沛然, 馬鎖明, 高旭, 武同心, 張碩, 張思琪, 吳濤, 陳寧, 李烜, 劉蔚 申請人:國家電網公司, 華北電力科學研究院有限責任公司, 國網冀北電力有限公司