專利名稱：一種測試串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高壓輸電領(lǐng)域，尤其涉及的是一種測試串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的測試儀。
背景技術(shù)：
串補(bǔ)技術(shù)的應(yīng)用中，串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的使用是必不可少的重要一環(huán)。目前，國內(nèi)外尚無針對串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的專用測試儀相關(guān)研究，尚未對串補(bǔ)控制保護(hù)裝置形成有效的現(xiàn)場試驗(yàn)手段。在重大串補(bǔ)項(xiàng)目現(xiàn)場試驗(yàn)中，還缺乏針對串補(bǔ)控制保護(hù)裝置功能測試、定值校驗(yàn)、動作行為驗(yàn)證等一系列詳細(xì)完整的試驗(yàn)方法及手段。傳統(tǒng)的保護(hù)測試儀輸出為模擬信號，只能在串補(bǔ)平臺上單相輸出小電流量校驗(yàn)。不能滿足目前技術(shù)的需要。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種測試串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的測試儀，旨在解決目前缺乏針對串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的有效測試方法。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種測試串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的測試儀，其中，包括嵌入式處理器和數(shù)字信號處理器組成的主處理模塊；可編程邏輯器件；上位機(jī)；開關(guān)量輸出和開關(guān)量輸入，所述可編程邏輯器件、上位機(jī)、開關(guān)量輸出和開關(guān)量輸入均連接至主處理模塊，所述測試儀的可編程邏輯器件通過時鐘發(fā)送線路、數(shù)據(jù)發(fā)送線路以及采樣同步收發(fā)線路與串補(bǔ)控制保護(hù)裝置連接，用于收發(fā)采樣數(shù)據(jù)；所述可編程邏輯器件用于完成與數(shù)字信號處理器的數(shù)據(jù)交互、報(bào)文格式控制、時鐘格式控制和同步采樣信號的控制，還進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換并將串行數(shù)據(jù)發(fā)送至光發(fā)射模塊。所述的測試串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的測試儀，其中，數(shù)字信號處理器采用16位的數(shù)模轉(zhuǎn)換和32位的數(shù)值計(jì)算精度。所述的測試串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的測試儀，其中，所述測試儀以數(shù)據(jù)報(bào)文的形式發(fā)送采樣數(shù)據(jù)，采樣數(shù)據(jù)的發(fā)送采用SPI協(xié)議以精度16bit的光數(shù)字發(fā)送。所述的測試串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的測試儀，其中，所述數(shù)據(jù)報(bào)文內(nèi)容包括電容器組不平衡電流、非線性電阻電流、串補(bǔ)平臺電流、火花間隙電流、電容器組電流和線路電流。所述的測試串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的測試儀，其中，所述數(shù)據(jù)和時鐘發(fā)送光口為6個，每一個數(shù)據(jù)發(fā)送光口對應(yīng)一個時鐘。所述的測試串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的測試儀，其中，所述開關(guān)量輸入為8路，用于接收保護(hù)的動作；開關(guān)量輸出為4路，用于配合保護(hù)功能，為保護(hù)提供動作。所述的測試串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的測試儀，其中，所述測試儀的采樣同步方式為GPS同步、站內(nèi)同步或自同步。所述的測試串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的測試儀，其中，所述測試儀具有反時限過負(fù)荷保護(hù)；不平衡電流報(bào)警保護(hù)；不平衡電流低定值保護(hù)和不平衡電流高定值保護(hù)，其通過設(shè)定試驗(yàn)點(diǎn)，采用自動/手動檢驗(yàn)動作邊界的方式實(shí)現(xiàn)。所述的測試串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的測試儀，其中，所述測試儀能自動計(jì)算非線性電阻的高溫保護(hù)動作值。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型通過提供一種測試儀完成對串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的功能測試、定值校驗(yàn)、動作行為驗(yàn)證等一系列詳細(xì)完整的試驗(yàn)測試，該測試儀的輸出為光纖數(shù)字信號，為串補(bǔ)保護(hù)功能校驗(yàn)提供了一套完整的方案。

圖I為串補(bǔ)保護(hù)測試儀硬件組成框圖。圖2為串補(bǔ)保護(hù)測試儀的測試方法流程圖。
具體實(shí)施方式
·[0018]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖I所示為串補(bǔ)保護(hù)測試儀硬件組成框圖，所述測試儀包括由嵌入式處理器(ARM)和數(shù)字信號處理器(DSP)組成的主處理模塊；可編程邏輯器件(FPGA);上位機(jī)；開關(guān)量輸出和開關(guān)量輸入。所述上位機(jī)為Pc機(jī)或者工控機(jī)，所述測試儀通過3路時鐘發(fā)送線路、3路數(shù)據(jù)發(fā)送線路以及采樣同步收發(fā)線路連接至串補(bǔ)控制保護(hù)裝置。其中，數(shù)字信號處理器(DSP)，采用16位的數(shù)模轉(zhuǎn)換和32位的數(shù)值計(jì)算精度。DSP具有高速的運(yùn)算能力，采用先進(jìn)的DSP技術(shù)，使測試儀每周波輸出的數(shù)據(jù)點(diǎn)可提高到600點(diǎn)，大大提高和改善了測試儀的暫態(tài)響應(yīng)速度和幅頻特性。利用DSP+FPGA構(gòu)成的數(shù)字信號處理系統(tǒng)，使系統(tǒng)在數(shù)據(jù)計(jì)算和實(shí)時響應(yīng)、實(shí)時處理方面有了大大的改善。所述測試儀使用的ARM處理器內(nèi)部集成100M以太網(wǎng)，用于DSP和上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊。所有控制信息、狀態(tài)信息都通過ARM下載、上傳。所述可編程邏輯器件(FPGA)采用Actel公司的A3P250PQ208器件，主要完成與DSP的數(shù)據(jù)交互、報(bào)文格式控制、時鐘格式控制、同步采樣信號的控制，最終進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換并將串行數(shù)據(jù)發(fā)送至光發(fā)射模塊。以數(shù)據(jù)報(bào)文的形式發(fā)送采集的數(shù)據(jù)結(jié)果，采樣值的發(fā)送采用SPI協(xié)議以精度16bit的光數(shù)字發(fā)送。通訊波特率為2Mbit/s，每工頻周波采樣128點(diǎn)。每相的報(bào)文內(nèi)容包括⑴電容器組不平衡電流；(2)MOVl電流；(3)M0V2電流；(4)平臺電流；(5)火花間隙電流；(6)電容器組電流；(7)線路電流。根據(jù)對串補(bǔ)保護(hù)控制裝置的研究，串補(bǔ)保護(hù)測試儀硬件滿足以下條件所述數(shù)據(jù)、時鐘發(fā)送光口為6個；ST接口的光波長850nm ;由于分別為3路就有三個采樣值，所以設(shè)置有三個時鐘。所述采樣同步收發(fā)具有可接收同步脈沖并轉(zhuǎn)發(fā)；可發(fā)送同步脈沖；可接收GPS的同步脈沖，為保護(hù)裝置提供同步脈沖，或接收站內(nèi)同步信號，用于與其他設(shè)備同步。所述開關(guān)量輸入為8路，用于接收保護(hù)的動作；開關(guān)量輸出為4路，用于配合保護(hù)功能，為保護(hù)提供動作。[0028]所述測試儀具備同時輸出42路電流光纖數(shù)字量的功能，該串補(bǔ)保護(hù)測試儀具有至少六個光口的輸出，可以完成最多14個電流互感器(ct)的A、B、C三相采樣數(shù)據(jù)的同時加量，模擬串 補(bǔ)控制保護(hù)裝置所需的時鐘、數(shù)據(jù)報(bào)文，分別完成A、B、C三相報(bào)文的發(fā)送。另外預(yù)留了兩個輸出光口和一個輸入光口，用于處理米樣同步信號。所述測試儀具備GPS同步、站內(nèi)同步、自同步的功能，該串補(bǔ)保護(hù)測試儀多種備選的采樣同步方式=(I)GPS同步，接收GPS信號，與GPS的秒脈沖同步；(2)站內(nèi)同步，接收站內(nèi)的采樣同步脈沖，自身使用的同時，對其進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，不影響其他設(shè)備對采樣同步脈沖的使用；(3)自同步，自激產(chǎn)生采樣同步脈沖，自身使用的同時，輸出給其他設(shè)備，完成與其他設(shè)備的同步。所述測試儀具備自動計(jì)算非線性電阻(MOV)的高溫保護(hù)動作值的功能。該算法能根據(jù)MOV的V-A特性、T-E (溫升-累積能量)特性和用戶確定的試驗(yàn)條件準(zhǔn)確地確定試驗(yàn)電流數(shù)值。根據(jù)對串補(bǔ)保護(hù)功能的研究，串補(bǔ)保護(hù)專用測試儀采用專用測試程序?qū)崿F(xiàn)的功能包括針對串補(bǔ)電容器具有反時限過負(fù)荷保護(hù)；不平衡電流報(bào)警保護(hù)；不平衡電流低定值保護(hù)和不平衡電流高定值保護(hù)。其通過設(shè)定試驗(yàn)點(diǎn)，采用自動/手動檢驗(yàn)動作邊界的方式實(shí)現(xiàn)。還包括串補(bǔ)電容器重投保護(hù)，通過可編程順序試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)。針對金屬氧化物非線性電阻(MOV)具有MOV溫度高保護(hù)；M0V瞬時高電流保護(hù)；MOV溫升高梯度保護(hù)和MOV溫升低梯度保護(hù)。通過試驗(yàn)波形可變，人工設(shè)置試驗(yàn)點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)。針對放電間隙(GAP)具有間隙延時導(dǎo)通保護(hù)；間隙拒絕導(dǎo)通保護(hù)；間隙自觸發(fā)保護(hù)和間隙長時間導(dǎo)通保護(hù)。通過可編程順序試驗(yàn)的方式實(shí)現(xiàn)。針對串補(bǔ)平臺具有平臺故障定時限保護(hù)和平臺故障瞬時電流保護(hù)。通過自動/手動搜索動作邊界的方式實(shí)現(xiàn)。針對旁路斷路器具有三相不一致保護(hù)和旁路斷路器失靈保護(hù)。通過可編程順序試驗(yàn)的方式實(shí)現(xiàn)。串補(bǔ)技術(shù)的應(yīng)用中，串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的使用是必不可少的重要一環(huán)。目前國外尚無針對串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的專用測試儀相關(guān)報(bào)導(dǎo)，國內(nèi)尚未對串補(bǔ)控制保護(hù)裝置形成有效的現(xiàn)場試驗(yàn)手段。在重大串補(bǔ)項(xiàng)目現(xiàn)場試驗(yàn)中，還缺乏針對串補(bǔ)控制保護(hù)裝置功能測試、定值校驗(yàn)、動作行為驗(yàn)證等一系列詳細(xì)完整的試驗(yàn)方法及手段。利用本實(shí)用新型的方法可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場串補(bǔ)保護(hù)的校驗(yàn)，試驗(yàn)方法簡易且校驗(yàn)精度高、速度快、效率高。應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種測試串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的測試儀，其特征在于，包括嵌入式處理器和數(shù)字信號處理器組成的主處理模塊；可編程邏輯器件；上位機(jī)；開關(guān)量輸出和開關(guān)量輸入，所述可編程邏輯器件、上位機(jī)、開關(guān)量輸出和開關(guān)量輸入均連接至主處理模塊，所述測試儀的可編程邏輯器件通過時鐘發(fā)送線路、數(shù)據(jù)發(fā)送線路以及采樣同步收發(fā)線路與串補(bǔ)控制保護(hù)裝置連接，用于收發(fā)采樣數(shù)據(jù)；所述可編程邏輯器件用于完成與數(shù)字信號處理器的數(shù)據(jù)交互、報(bào)文格式控制、時鐘格式控制和同步采樣信號的控制，還進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換并將串行數(shù)據(jù)發(fā)送至光發(fā)射模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測試串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的測試儀，其特征在于，數(shù)字信號處理器采用16位的數(shù)模轉(zhuǎn)換和32位的數(shù)值計(jì)算精度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測試串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的測試儀，其特征在于，所述數(shù)據(jù)和時鐘發(fā)送光口為6個,每一個數(shù)據(jù)發(fā)送光口對應(yīng)一個時鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測試串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的測試儀，其特征在于，所述開關(guān)量輸入為8路，用于接收保護(hù)的動作；開關(guān)量輸出為4路，用于配合保護(hù)功能，為保護(hù)提供動作。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測試串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的測試儀，其特征在于，所述測試儀的采樣同步方式為GPS同步、站內(nèi)同步或自同步。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種測試串補(bǔ)控制保護(hù)裝置的測試儀，包括嵌入式處理器和數(shù)字信號處理器組成的主處理模塊；可編程邏輯器件；上位機(jī)；開關(guān)量輸出和開關(guān)量輸入，所述測試儀的可編程邏輯器件通過時鐘發(fā)送線路、數(shù)據(jù)發(fā)送線路以及采樣同步收發(fā)線路與串補(bǔ)控制保護(hù)裝置連接，用于收發(fā)采樣數(shù)據(jù)；所述可編程邏輯器件用于完成與數(shù)字信號處理器的數(shù)據(jù)交互、報(bào)文格式控制、時鐘格式控制和同步采樣信號的控制，還進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換并將串行數(shù)據(jù)發(fā)送至光發(fā)射模塊。采用本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場串補(bǔ)保護(hù)的校驗(yàn)，試驗(yàn)方法簡易且校驗(yàn)精度高、速度快、效率高。
文檔編號G01R31/00GK202583340SQ20122006850
公開日2012年12月5日 申請日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者王邵閩, 楊紹遠(yuǎn), 宋陽, 張健全, 歐俊延 申請人:中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司柳州局