專利名稱：一種裝置測量值精度自動校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力自動化保護(hù)測控裝置精度測試與校準(zhǔn)領(lǐng)域。涉及一種保護(hù)測控裝置測量值精度自動校準(zhǔn)方法及由該方法所構(gòu)造的保護(hù)測控裝置測量值精度自動校準(zhǔn)系統(tǒng)。 它適用于批量生產(chǎn)保護(hù)測控裝置時測量值的精度自動校準(zhǔn)。
背景技術(shù)：
近年來，電網(wǎng)建設(shè)面臨空前增長，從而帶動電力系統(tǒng)內(nèi)二次設(shè)備的快速增長。微機(jī)保護(hù)測控裝置的廣泛應(yīng)用，也對測試技術(shù)和測試精度提出了更為廣泛，更為精確的要求。而一直以來的現(xiàn)狀是，保護(hù)測控裝置的測量值精度校準(zhǔn)都是由人工校準(zhǔn)，一臺電流電壓高精度源對一臺保護(hù)測控裝置，有人工讀取采樣值數(shù)據(jù)并設(shè)置新的精度校準(zhǔn)參數(shù)，再讀取采樣值數(shù)據(jù)再設(shè)置精度校準(zhǔn)參數(shù)，不斷反復(fù)此過程直到達(dá)到目標(biāo)值，最后人工記錄各種精度校準(zhǔn)參數(shù)。這種人工校準(zhǔn)的方法不僅過程繁瑣，效率低下，而且極不利于裝置的批量生產(chǎn)。為解決此問題，就有必要根據(jù)保護(hù)測控裝置的特點(diǎn)，結(jié)合生產(chǎn)實際，提出保護(hù)測控裝置測量值精度校準(zhǔn)的新方法，并以此新方法來開發(fā)保護(hù)測控裝置測量值精度自動校準(zhǔn)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是用于解決目前保護(hù)測控裝置測量值由人工進(jìn)行精度校準(zhǔn)的不確定性，精度不準(zhǔn)，效率低下，記錄精度校準(zhǔn)測試報告十分繁瑣等問題，而開發(fā)的一種集系統(tǒng)實施較容易，測試較快捷，測試結(jié)果較詳細(xì)的精度校準(zhǔn)自動測試系統(tǒng)。本發(fā)明是有下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的，一種保護(hù)測控裝置測量值自動校準(zhǔn)系統(tǒng)(見附圖1)，包括功率放大器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、經(jīng)過高精度源人工手動校準(zhǔn)的保護(hù)測控裝置、同型號待校準(zhǔn)的保護(hù)測控裝置和精度校準(zhǔn)參數(shù)分析計算子模塊、測量值精度校準(zhǔn)測試計算與控制模塊，測量值精度校準(zhǔn)測試計算與控制模塊設(shè)有功率放大器輸出控制子模塊、保護(hù)測控裝置參數(shù)配置子模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊子模塊(符合IEC103規(guī)約通訊子模塊和IEC61850規(guī)約通訊子模塊)，和精度校準(zhǔn)參數(shù)分析計算子模塊組成；功率放大器作為N臺并聯(lián)的保護(hù)測控裝置的電流電壓源，N為功率放大器能同時帶動的最大保護(hù)測控裝置數(shù)量，經(jīng)過高精度源人工手動校準(zhǔn)的保護(hù)測控裝置作為可參考的標(biāo)準(zhǔn)測量值數(shù)據(jù)讀取對象，即可接受的精度校準(zhǔn)理論輸入值；待校保護(hù)測控裝置和校準(zhǔn)后的保護(hù)測控裝置的信號輸入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)后連接測量值精度校準(zhǔn)測試計算與控制模塊。測量值精度校準(zhǔn)測試計算與控制模塊負(fù)責(zé)N臺保護(hù)測控裝置測量數(shù)據(jù)與精度校核參數(shù)數(shù)據(jù)的讀取、計算、判斷和數(shù)據(jù)回傳，其工作步驟如圖2所示第1步通知功率放大器進(jìn)行電流電壓輸出；第2步讀取標(biāo)準(zhǔn)裝置和待校準(zhǔn)裝置的測量值和精度校準(zhǔn)參數(shù)；第3步計算待校準(zhǔn)裝置的精度參數(shù)；在一個數(shù)據(jù)讀取周期T內(nèi)取標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)測控裝置第j通道共計M個測量值，除去最大值和最小值，取中間測量值的平均值，記為SMV (j)
r · -；· ^ “.................................公式 1S(i) (i)為標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)測控裝置第j個測量值通道的第i次讀取的測量值數(shù)據(jù)。假定該標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)測控裝置第j通道所對應(yīng)的精度參數(shù)記為SPV (j)；同型號第η臺待校準(zhǔn)保護(hù)測控裝置第j通道的精度參數(shù)記為NPV (n) (j)，并在同樣的數(shù)據(jù)讀取周期T內(nèi)取第j通道共計M個測量值，除去最大值和最小值，取中間測量值的平均值，記為NMV (n) (j)'；；·；: ι.· · 二 r;》'丨 -..............................式 2F(n) (j) (i)為第η臺待校準(zhǔn)保護(hù)測控裝置第j個測量值通道的第i次讀取的測量值數(shù)據(jù)。而測量值校準(zhǔn)測試計算與控制模塊則是整個系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)N臺保護(hù)測控裝置測量值數(shù)據(jù)與精度校準(zhǔn)參數(shù)數(shù)據(jù)讀取，N臺保護(hù)測控裝置測量值精度校準(zhǔn)參數(shù)計算、判斷與數(shù)據(jù)回傳。它有功率放大器輸出控制子模塊，保護(hù)測控裝置配置子模塊，網(wǎng)絡(luò)通訊子模塊 (符合IEC103規(guī)約通訊子模塊和IEC61850規(guī)約通訊子模塊)，精度校準(zhǔn)參數(shù)分析計算子模塊組成。從而實現(xiàn)一臺功率放大器對多臺保護(hù)測控裝置同時校準(zhǔn)的功能，一方面提高了校準(zhǔn)精度，一方面提高了校準(zhǔn)效率，規(guī)范了測量值精度校準(zhǔn)流程。第η臺保護(hù)測控裝置第j通道測量值校準(zhǔn)后的精度參數(shù)為NPV (n) (j) = SMV (j) *SPV (j) /NMV (η) (j).....................公式 3(注公式1、公式2、公式3中n為第η臺保護(hù)裝置，其中η彡N，j為保護(hù)測控裝置第j個測量值通道。)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)作為同型號標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)測控裝置、同型號待校準(zhǔn)保護(hù)測控裝置、控制與計算主機(jī)的數(shù)據(jù)交換設(shè)備。新的精度參數(shù)經(jīng)過大小合理性判斷(該數(shù)值在一定的區(qū)域范圍內(nèi)，如Rnin < NPV(n) (j) < Pmax)。第4步將計算后的結(jié)果下裝到各個待校核裝置中；第5步再讀取待校準(zhǔn)裝置的測量值，判斷其精度是否滿足要求；如果滿足則結(jié)束，不滿足再回到第2步繼續(xù)。所述的裝置測量值精度自動校準(zhǔn)系統(tǒng)，系統(tǒng)每次對N臺保護(hù)測控裝置進(jìn)行精度校準(zhǔn)后，都會提供較為詳細(xì)的精度校準(zhǔn)測試報告，同時具備精度校準(zhǔn)測試報告在線管理與打印功能。其中，功率放大器的電流電壓量的輸出與停止是由精度校準(zhǔn)測試計算與控制模塊控制的。本發(fā)明的有益效果是提供一種解決目前保護(hù)測控裝置測量值由人工進(jìn)行精度校準(zhǔn)的不確定性，精度不準(zhǔn)，效率低下，記錄精度校準(zhǔn)測試報告十分繁瑣等問題，而提出的精度校準(zhǔn)測試系統(tǒng)實施較容易，測試較快捷，測試結(jié)果較詳細(xì)的精度校準(zhǔn)自動測試系統(tǒng)。適用于批量校準(zhǔn)保護(hù)測控裝置。


圖1保護(hù)測控裝置精度自動校準(zhǔn)測試系統(tǒng)架構(gòu)2保護(hù)測控裝置精度校準(zhǔn)測試系統(tǒng)精度自動校準(zhǔn)流程圖
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明如圖1所示包含功率放大器，標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)測控裝置，待校準(zhǔn)保護(hù)測控裝置，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，測量值精度校準(zhǔn)與控制軟件模塊和一些必要的測試介質(zhì)，如電源輸出線，網(wǎng)絡(luò)線，打印機(jī)，按照圖1進(jìn)行搭建保護(hù)測控裝置測量值精度校準(zhǔn)測試平臺。系統(tǒng)搭建完畢后，啟動測量值精度校準(zhǔn)測試計算與控制模塊，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)測控裝置的IP地址，記為IP1 :198. 120. 0. 1，待校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)測控裝置的IP地址依次為IP2
至 IPN-1，這里 N = 6 198. · 120. 0. 2，...... 198. 120. 0. 6，同時根據(jù) IPl, IP2 至 IP6 設(shè)置
裝置的IP地址。在測量值精度校準(zhǔn)與控制軟件模塊側(cè)根據(jù)裝置型號，選擇相應(yīng)的裝置配置文件。設(shè)置精度參數(shù)數(shù)據(jù)讀取周期T = 10s，在一個數(shù)據(jù)讀取周期內(nèi)讀取數(shù)據(jù)15次，軟件模塊會根據(jù)這些配置文件讀取裝置的測量值，從而實現(xiàn)對裝置的精度校準(zhǔn)。上述步驟設(shè)置完畢后，可根據(jù)產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置精度校準(zhǔn)要求，如千分之二，即可執(zhí)行精度校準(zhǔn)。首先，系統(tǒng)向功率放大器發(fā)出輸出命令；精度參數(shù)校準(zhǔn)計算與控制模塊在 IOs內(nèi)讀取標(biāo)準(zhǔn)裝置和待校準(zhǔn)裝置的精度參數(shù)和測量值15次，通過公式1，公式2，公式3計算并將計算后的精度校準(zhǔn)參數(shù)通過網(wǎng)絡(luò)通訊子模塊寫進(jìn)待校準(zhǔn)保護(hù)測控裝置，延遲一段時間后，系統(tǒng)再次讀取待校準(zhǔn)保護(hù)測控裝置的測量值數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果滿足企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，則終止校準(zhǔn)，并打印精度校準(zhǔn)測試報告。否則繼續(xù)執(zhí)行精度校準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種保護(hù)測控裝置測量值自動校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征是包括功率放大器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、 經(jīng)過手動校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)測控裝置、同型號待校準(zhǔn)的保護(hù)測控裝置和精度校準(zhǔn)參數(shù)分析計算子模塊、測量值精度校準(zhǔn)測試計算與控制模塊，測量值精度校準(zhǔn)測試計算與控制模塊設(shè)有功率放大器輸出控制子模塊、保護(hù)測控裝置參數(shù)配置子模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊子模塊和精度校準(zhǔn)參數(shù)分析計算子模塊組成；功率放大器作為N臺并聯(lián)的保護(hù)測控裝置的電流電壓輸出源，N為功率放大器能同時帶動的最大保護(hù)測控裝置數(shù)量。
2.保護(hù)測控裝置測量值精度自動校準(zhǔn)方法，由功率放大器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、經(jīng)過高精度源人工手動校準(zhǔn)的同型號保護(hù)測控裝置、同型號待校準(zhǔn)保護(hù)測控裝置、和測量值精度校準(zhǔn)測試計算與控制模塊組成、它有功率放大器輸出控制子模塊、保護(hù)測控裝置參數(shù)配置子模塊、 網(wǎng)絡(luò)通訊子模塊和精度校準(zhǔn)參數(shù)分析計算子模塊組成自動校準(zhǔn)系統(tǒng)，待校保護(hù)測控裝置和校準(zhǔn)的保護(hù)測控裝置的信號輸入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)后連接測量值精度校準(zhǔn)測試計算與控制模塊； 功率放大器作為N臺并聯(lián)的保護(hù)測控裝置的電流電壓源，N為功率放大器能同時帶動的最大保護(hù)測控裝置數(shù)量，其特征是經(jīng)過手動校準(zhǔn)的保護(hù)測控裝置作為可參考的標(biāo)準(zhǔn)測量值數(shù)據(jù)讀取對象，該測量值數(shù)據(jù)被認(rèn)為是系統(tǒng)可接受的精度校準(zhǔn)理論輸入值；待校準(zhǔn)保護(hù)測控裝置和經(jīng)過手動校準(zhǔn)的保護(hù)測控裝置的信號輸入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)后連接測量值精度校準(zhǔn)測試計算與控制模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的保護(hù)測控裝置測量值精度自動校準(zhǔn)方法，其特征是測量值精度校準(zhǔn)測試計算與控制模塊負(fù)責(zé)N臺保護(hù)測控裝置測量數(shù)據(jù)與精度校核參數(shù)數(shù)據(jù)的讀取、 計算、判斷和數(shù)據(jù)回傳，其工作步驟是第1步通知功率放大器進(jìn)行電流電壓輸出；第2步讀取標(biāo)準(zhǔn)裝置和待校準(zhǔn)裝置的測量值和精度校準(zhǔn)參數(shù)；第3步計算待校準(zhǔn)裝置的精度參數(shù)；第4步將計算后的結(jié)果下裝到各個待校核裝置中；第5步再讀取待校準(zhǔn)裝置的測量值，判斷其精度是否滿足要求；如果滿足則結(jié)束，不滿足再回到第2步繼續(xù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的保護(hù)測控裝置測量值精度自動校準(zhǔn)方法，其特征是第3步的計算方法是在一個數(shù)據(jù)讀取周期T內(nèi)取標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)測控裝置第j通道共計M+2個測量值， 除去最大值和最小值，取中間測量值的平均值，記為SMV (j)-U ..............................公式 1其中s(j)⑴為標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)測控裝置第j個測量值通道的第i次讀取的測量值數(shù)據(jù)；該標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)測控裝置第j通道所對應(yīng)的精度參數(shù)記為SPV (j)；同型號第η臺待校準(zhǔn)保護(hù)測控裝置第j通道的精度參數(shù)記為NPV (n) (j)，并在同樣的數(shù)據(jù)讀取周期T內(nèi)取第j通道共計M 個測量值，除去最大值和最小值，取中間測量值的平均值，記為NMV (n) (j)二冗 Γ. · = τ·υ τ................................公式 2其中F(n) (j) (i)為第η臺保護(hù)測控裝置第j個測量值通道第i次測量值數(shù)據(jù)；測量值校準(zhǔn)測試計算與控制模塊讀取N臺保護(hù)測控裝置的測量值與精度校準(zhǔn)參數(shù)，從而對N臺保護(hù)測控裝置的測量值精度校準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行計算，第η臺保護(hù)測控裝置第j個通道測量值校準(zhǔn)后的精度參數(shù)為NPV (η) (j) = SMV(j)*SPV(j)/NMV(n) (j).....................公式 3公式1、公式2、和公式3中n為第η臺保護(hù)裝置，其中η ^N, j為保護(hù)測控裝置第j 個測量值通道。新的精度參數(shù)NPV(n) (j)進(jìn)行數(shù)據(jù)合理性判斷。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的測量值精度自動校準(zhǔn)方法，其特征是系統(tǒng)每次對N臺保護(hù)測控裝置進(jìn)行精度校準(zhǔn)后，都會提供較為詳細(xì)的精度校準(zhǔn)測試報告，并支持測試報告的在線打印與管理功能。
6.按照權(quán)利要求3所述的測量值精度自動校準(zhǔn)方法，其特征是由精度校準(zhǔn)測試計算與控制模塊控制功率放大器的電流電壓量的輸出與停止。
全文摘要
保護(hù)測控裝置測量值自動校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括功率放大器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、經(jīng)過手動校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)測控裝置、同型號待校準(zhǔn)的保護(hù)測控裝置和精度校準(zhǔn)參數(shù)分析計算子模塊、測量值精度校準(zhǔn)測試計算與控制模塊，測量值精度校準(zhǔn)測試計算與控制模塊設(shè)有功率放大器輸出控制子模塊、保護(hù)測控裝置參數(shù)配置子模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊子模塊和精度校準(zhǔn)參數(shù)分析計算子模塊組成；功率放大器作為N臺并聯(lián)的保護(hù)測控裝置的電流電壓輸出源，N為功率放大器能同時帶動的最大保護(hù)測控裝置數(shù)量。根據(jù)本發(fā)明是一種綜合電流電壓精度參數(shù)自動校準(zhǔn)系統(tǒng)。適用于批量校準(zhǔn)電力系統(tǒng)保護(hù)測控裝置的測量值精度，解決目前人工進(jìn)行精度校準(zhǔn)的不確定性，精度不準(zhǔn)，效率低下，記錄校準(zhǔn)測試報告繁瑣等問題。
文檔編號G01R35/00GK102478648SQ201010557690
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者于哲, 何京川, 李興建, 王治國, 陳志鵬 申請人:南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司, 南京南瑞繼保電氣有限公司