配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測(cè)系統(tǒng)，主要包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、串口通信服務(wù)器、被測(cè)配電線路故障指示成套裝置、特征波形發(fā)生器和打印機(jī)。應(yīng)用該系統(tǒng)可全面、快速地完成對(duì)配電線路故障指示成套裝置整體各種功能性能參數(shù)的測(cè)定，通用性和兼容性好，可用于此類裝置的入網(wǎng)檢測(cè)、出廠驗(yàn)收檢測(cè)、日常維護(hù)檢測(cè)，確保其在配電網(wǎng)中安全、可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于電力配電自動(dòng)化系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種配電線路故障指示 成套裝置功能和性能的檢測(cè)系統(tǒng)。 配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測(cè)系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 無(wú)論在城市還是在農(nóng)村，對(duì)供電可靠性的要求都越來(lái)越高。由于故障指示成套裝 置具備配電線路故障快速查找、定位等特點(diǎn)，此類設(shè)備越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在配電系統(tǒng)中。目 前，市場(chǎng)上的配電線路故障指示成套裝置種類繁多、魚龍混雜，產(chǎn)品功能性能質(zhì)量更是良莠 不齊。配電線路故障指示成套裝置一般由故障傳感器（即故障指示器）和具備遠(yuǎn)傳功能的 終端（即遠(yuǎn)傳通信終端）組成。部分廠家只生產(chǎn)故障指示器或遠(yuǎn)傳通信終端中的一種產(chǎn)品， 而另一種產(chǎn)品通過(guò)外購(gòu)獲得。由于故障指示器與遠(yuǎn)傳通信終端之間的通信協(xié)議尚無(wú)統(tǒng)一規(guī) 定，遠(yuǎn)傳終端與故障指示器的協(xié)調(diào)性較差，因而造成就地故障信息告警易誤報(bào)、不報(bào)、錯(cuò)報(bào) 或反復(fù)上報(bào)等情況的出現(xiàn)。
[0003] 為了確保此類設(shè)備的安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，在線路發(fā)生故障時(shí)，能切實(shí)起到快速 查找故障的作用，應(yīng)依據(jù)配電網(wǎng)實(shí)際情況和相關(guān)技術(shù)要求對(duì)配電線路故障指示成套裝置開 展檢測(cè)工作。因而，亟需一套針對(duì)配電線路故障指示成套裝置的檢測(cè)系統(tǒng)。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種完整、高效的配電線路故障指示成套裝 置功能和性能的檢測(cè)系統(tǒng)，以確保此類設(shè)備在配電線路中長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：配電線路故障指示成套裝 置功能和性能的檢測(cè)系統(tǒng)，主要包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、被測(cè)配電線路故障指示成套裝 置、特征波形發(fā)生器和打印機(jī)；服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通過(guò)網(wǎng)線相連接；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與特征 波形發(fā)生器之間通過(guò)網(wǎng)線連接；服務(wù)器與打印機(jī)通過(guò)串口線相連；配電線路故障指示成套 裝置的故障傳感器安裝在特征波形發(fā)生器的輸出線路上。
[0006] 配電線路故障指示成套裝置的遠(yuǎn)傳通信終端與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之間通過(guò)公共通信網(wǎng) 絡(luò)相連；配電線路故障指示成套裝置的故障傳感器與遠(yuǎn)傳通信終端之間通過(guò)射頻無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 相連。
[0007] 遠(yuǎn)傳通信終端的通信接口類型包括無(wú)線網(wǎng)線接口、有線介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)接口和串口，無(wú) 線通信網(wǎng)絡(luò)為3G、GPRS、CDMA或LTE。
[0008] 針對(duì)目前配電線路故障指示成套裝置缺乏統(tǒng)一有效檢測(cè)手段的問(wèn)題，發(fā)明人建立 了一種完整、高效的配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可全面、快 速地完成對(duì)配電線路故障指示成套裝置整體各種功能性能參數(shù)的進(jìn)行測(cè)定。與現(xiàn)有技術(shù)相 t匕，本實(shí)用新型的檢測(cè)系統(tǒng)具有如下突出優(yōu)點(diǎn)：
[0009] 〈1>該檢測(cè)系統(tǒng)通用性好，能實(shí)現(xiàn)對(duì)采用多種通信接入形式（網(wǎng)絡(luò)通道、串口通道、 無(wú)線通信）與主站系統(tǒng)通訊的配電線路故障指示成套裝置整體功能和性能的檢測(cè)，可廣泛 用于此類設(shè)備的入網(wǎng)檢測(cè)、驗(yàn)收檢測(cè)及日常運(yùn)行維護(hù)測(cè)試等。
[0010] 〈2>該檢測(cè)系統(tǒng)兼容性好，能實(shí)現(xiàn)配電線路故障指示成套裝置遠(yuǎn)傳終端多種通信 協(xié)議（101非平衡式、101平衡式規(guī)約及104規(guī)約）的檢測(cè)，規(guī)范了其與配電主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù) 交換。
[0011] 〈3>該檢測(cè)系統(tǒng)提供了一種就地故障傳感器、遠(yuǎn)傳通信終端及配電主站系統(tǒng)信息 狀態(tài)一致性的有效測(cè)試，確保配電線路運(yùn)行狀況與配電主站系統(tǒng)信息的統(tǒng)一性。在配電線 路發(fā)生故障時(shí)，故障信息能及時(shí)準(zhǔn)確的上報(bào)，防止故障信息告警誤報(bào)、不報(bào)、錯(cuò)報(bào)或反復(fù)上 報(bào)等情況的出現(xiàn)，確保故障指示成套裝置的安全、可靠、穩(wěn)定的工作；同時(shí)，規(guī)范了市場(chǎng)行 為、產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)，對(duì)此類設(shè)備的采購(gòu)、驗(yàn)收及日常定檢提供了技術(shù)參考。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是本實(shí)用新型配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成示 意圖。

【具體實(shí)施方式】 [0013]
[0014] 如圖1所示，本實(shí)用新型配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測(cè)系統(tǒng)，主 要包括服務(wù)器（即模擬主站)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、串口通信服務(wù)器、被測(cè)配電線路故障指示成套裝 置、特征波形發(fā)生器和打印機(jī)；服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通過(guò)網(wǎng)線相連接；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與特征 波形發(fā)生器之間通過(guò)網(wǎng)線連接；服務(wù)器與打印機(jī)通過(guò)串口線相連；配電線路故障指示成套 裝置的故障傳感器安裝在特征波形發(fā)生器的輸出線路上。
[0015] 配電線路故障指示成套裝置的遠(yuǎn)傳通信終端與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之間通過(guò)公共通信網(wǎng) 絡(luò)相連，可依據(jù)遠(yuǎn)傳終端的通信接口類型(無(wú)線網(wǎng)線接口、有線介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)接口和串口）分別 采用無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)（3G、GPRS、CDMA或LTE)、網(wǎng)線或串口線（經(jīng)串口通信服務(wù)機(jī)）；配電線路 故障指示成套裝置的故障傳感器與遠(yuǎn)傳通信終端之間通過(guò)射頻無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相連。
[0016] 測(cè)試時(shí)，各種設(shè)備發(fā)揮的作用如下：
[0017] 服務(wù)器：一方面模擬配電自動(dòng)化主站，用于對(duì)通過(guò)故障指示成套裝置遠(yuǎn)傳通信終 端上送數(shù)據(jù)的采集、信息存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理及分析；另一方面用于對(duì)特征波形發(fā)生器的參數(shù)設(shè) 置、調(diào)節(jié)特征波形的輸出并對(duì)輸出波形進(jìn)行錄波。
[0018] 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)：為配電線路故障指示成套裝置、特征波形發(fā)生器與服務(wù)器之間通信 提供網(wǎng)絡(luò)接入方式。
[0019] 串口通信服務(wù)器：為采用RS-232/485的遠(yuǎn)傳終端與TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)進(jìn)行雙向 透明傳輸服務(wù)。
[0020] 特征波形發(fā)生器：用于模擬配電線路的各種特征波形，如短路故障、接地故障、正 常負(fù)荷波動(dòng)、大功率負(fù)荷投切、過(guò)負(fù)荷跳閘、涌流等。
[0021] 被測(cè)配電線路故障指示成套裝置：由故障傳感器(即故障指示器）和具備遠(yuǎn)傳功能 的終端（即遠(yuǎn)傳通信終端）組成，將實(shí)際線路的運(yùn)行電路信息及故障信息反饋給主站系統(tǒng)。
[0022] 本實(shí)用新型檢測(cè)系統(tǒng)的使用方法和工作原理：
[0023] 測(cè)試時(shí)，檢測(cè)系統(tǒng)的服務(wù)器一方面用于對(duì)特征波形發(fā)生器的參數(shù)設(shè)置、調(diào)節(jié)特征 波形的輸出并對(duì)輸出波形進(jìn)行錄波；另一方面模擬配電自動(dòng)化主站，用于對(duì)通過(guò)故障指示 成套裝置遠(yuǎn)傳通信終端上送數(shù)據(jù)的采集、信息存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理及分析；判斷被測(cè)故障指示 成套裝置是否具備相應(yīng)的功能。依據(jù)服務(wù)器設(shè)置參數(shù)的不同，特征波形發(fā)生器模擬參數(shù)配 電線路的各種特征波形，如短路故障、接地故障、正常負(fù)荷波動(dòng)、大功率負(fù)荷投切、過(guò)負(fù)荷跳 閘、涌流等。
[0024] 該系統(tǒng)的測(cè)試功能分為功能檢測(cè)部分和性能檢測(cè)兩部分，其中功能試驗(yàn)部分包括 以下六項(xiàng)：
[0025] 〈1>故障報(bào)警功能試驗(yàn)
[0026] 調(diào)節(jié)特征波形發(fā)生器參數(shù)，使其產(chǎn)生A、B、C三相電壓電流信號(hào)，模擬配電線路實(shí) 際運(yùn)行工況；依據(jù)配電線路故障指示成套裝置的故障判斷邏輯的不同（上電時(shí)間，正常電流 電壓值、故障電流持續(xù)時(shí)間、門限電流值等多種參數(shù)組合而成)，設(shè)定不同的故障波形參數(shù) 并輸出；特征故障波形輸出完畢后，觀察安裝在特征故障波形輸出相序上的故障傳感器（即 故障指示器）是否動(dòng)作(就地故障動(dòng)作一般為翻牌或閃燈)，以及在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，遠(yuǎn)傳通信終 端是否將故障信號(hào)準(zhǔn)確無(wú)誤的上送至模擬主站系統(tǒng)(服務(wù)器)，由此判斷該裝置是否具備故 障報(bào)警功能；如果就地指示器動(dòng)作且在規(guī)定時(shí)間內(nèi)將故障信息上報(bào)主站系統(tǒng)，則具備故障 報(bào)警功能，否則不具備；
[0027] 〈2>故障報(bào)警復(fù)位功能試驗(yàn)
[0028] 調(diào)節(jié)特征波形發(fā)生器參數(shù)，使其產(chǎn)生A、B、C三相電壓電流信號(hào)，模擬配電線路實(shí) 際運(yùn)行工況；依據(jù)配電線路故障指示成套裝置的故障判斷邏輯的不同（上電時(shí)間，正常電 流電壓值、故障電流持續(xù)時(shí)間、門限電流值等多種參數(shù)組合而成)，設(shè)定不同的故障波形參 數(shù)并輸出；特征故障波形輸出完畢，故障信息上報(bào)后，在就地故障信息自動(dòng)復(fù)位或來(lái)定復(fù) 歸前，就地故障信息應(yīng)能保持一致，且在就地自動(dòng)告警信息復(fù)位，觀察故障復(fù)位信息是否主 動(dòng)上送，如主站在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未收到該故障復(fù)位信息，則具備故障告警復(fù)位功能，否則不具 備；
[0029] 〈3>事件記錄功能試驗(yàn)
[0030] 調(diào)節(jié)特征波形發(fā)生器參數(shù)，使其產(chǎn)生A、B、C三相電壓電流信號(hào)，模擬配電線路實(shí) 際運(yùn)行工況；依據(jù)配電線路故障指示成套裝置的故障判斷邏輯的不同（上電時(shí)間，正常電流 電壓值、故障電流持續(xù)時(shí)間、門限電流值等多種參數(shù)組合而成)，設(shè)定不同的故障波形參數(shù) 并輸出；觀察模擬主站系統(tǒng)是否接收到遠(yuǎn)傳通信終端上送帶故障發(fā)生時(shí)間的事件記錄（即 S0E一Sequence Of Event, S0E中包含的故障傳感器記錄的故障發(fā)生時(shí)刻)，如收到，則具備 事件記錄功能，否則不具備；
[0031] 〈4>防誤報(bào)警功能試驗(yàn)
[0032] 調(diào)節(jié)特征波形發(fā)生器參數(shù)，使其產(chǎn)生A、B、C三相電壓電流信號(hào)，模擬配電線路實(shí) 際運(yùn)行工況；設(shè)定不同的故障波形參數(shù)模擬各種特征線路工況(正常負(fù)荷波動(dòng)、大功率負(fù)荷 投切、過(guò)負(fù)荷跳閘、涌流等）并輸出，觀察就地故障指示器是否會(huì)動(dòng)作，遠(yuǎn)傳通信終端是否會(huì) 有短路或接地故障，如果就地故障指示器未動(dòng)作且同時(shí)遠(yuǎn)傳通信終端無(wú)故障信息上報(bào)，則 具備防誤報(bào)警功能，否則不具備；
[0033] 〈5>信息防丟失機(jī)制試驗(yàn)
[0034] 由于無(wú)線通信狀態(tài)的不穩(wěn)定性，為防止上送信息報(bào)文丟失，遠(yuǎn)傳通信終端應(yīng)具備 上送報(bào)文防丟失機(jī)制（即終端上送信息報(bào)文在規(guī)定時(shí)間未收到主站系統(tǒng)"收到確認(rèn)"的情況 下，應(yīng)具備報(bào)文超時(shí)重發(fā)的機(jī)制）；試驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)特征波形發(fā)生器參數(shù)，模擬線路故障輸出； 模擬主站系統(tǒng)在收到遠(yuǎn)傳終端上送告警信息報(bào)文后，不下發(fā)"收到確認(rèn)"報(bào)文，在規(guī)定時(shí)間 內(nèi)，觀察遠(yuǎn)傳通信終端是否上送與上一巾貞相同的告警信息報(bào)文，如主站收到與上一巾貞相同 的告警信息報(bào)文，則具備信息防丟失機(jī)制，否則不具備；
[0035] 〈6>故障指示成套裝置工作模式試驗(yàn)
[0036] 故障指示成套裝置工作模式分為實(shí)時(shí)在線模式和非實(shí)時(shí)在線模式兩種：實(shí)時(shí)在線 模式為遠(yuǎn)傳通信終端實(shí)時(shí)與主站系統(tǒng)保持通信；非實(shí)時(shí)在線模式為遠(yuǎn)傳終端在特定時(shí)間點(diǎn) 或時(shí)間段與主站建立鏈接并交換數(shù)據(jù)，如在故障發(fā)生時(shí)，遠(yuǎn)傳通信終端主動(dòng)上線，將故障信 息上報(bào)主站系統(tǒng)，故障信息上報(bào)完畢后斷開與主站的鏈接并處于休眠狀態(tài)；調(diào)節(jié)特征波形 發(fā)生器參數(shù)，模擬配電線路故障輸出，從模擬主站系統(tǒng)與遠(yuǎn)傳通信終端交互的報(bào)文數(shù)據(jù)便 可分析出故障指示成套裝置的工作模式；
[0037] 性能試驗(yàn)部分包括以下兩項(xiàng)：
[0038] 〈1>電流采集精度試驗(yàn)
[0039] 調(diào)節(jié)特征波形發(fā)生器輸出值，使其輸出穩(wěn)定交流電流，電流值為Xi ;通過(guò)總召喚指 令，得到故障指示成套裝置的采樣值χ2，則電流采樣精度誤差值=I Xi-X21 X100% ;電流采 集精度應(yīng)控制在5%以內(nèi)；
[0040] 〈2>故障上報(bào)及時(shí)性試驗(yàn)
[0041] 調(diào)節(jié)特征波形發(fā)生器參數(shù)，使其產(chǎn)生A、B、C三相電壓電流信號(hào)，模擬配電線路實(shí) 際運(yùn)行工況；依據(jù)配電線路故障指示成套裝置的故障判斷邏輯的不同（上電時(shí)間，正常電流 電壓值、故障電流持續(xù)時(shí)間、門限電流值等多種參數(shù)組合而成)，設(shè)定不同的故障波形參數(shù) 并輸出；記下特征故障波形發(fā)生時(shí)刻?\，模擬主站系統(tǒng)接收到遠(yuǎn)傳通信終端上送的故障告 警的時(shí)刻為Τ 2，則故障上報(bào)的延時(shí)Λ T=T2-I\ ;在無(wú)線通信狀況穩(wěn)定的情況下，上報(bào)延時(shí)控 制為100s以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于主要包括服務(wù) 器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、串口通信服務(wù)器、被測(cè)配電線路故障指示成套裝置、特征波形發(fā)生器和打 印機(jī)；所述服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通過(guò)網(wǎng)線相連接；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與特征波形發(fā)生器之間通過(guò) 網(wǎng)線連接；服務(wù)器與打印機(jī)通過(guò)串口線相連；所述配電線路故障指示成套裝置的故障傳感 器安裝在特征波形發(fā)生器的輸出線路上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征 在于：所述配電線路故障指示成套裝置的遠(yuǎn)傳通信終端與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之間通過(guò)公共通信網(wǎng) 絡(luò)相連；配電線路故障指示成套裝置的故障傳感器與遠(yuǎn)傳通信終端之間通過(guò)射頻無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征 在于：所述遠(yuǎn)傳通信終端的通信接口類型包括無(wú)線網(wǎng)線接口、有線介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)接口和串口，所 述無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)為3G、GPRS、CDMA或LTE。
【文檔編號(hào)】G01R35/00GK203849393SQ201320744835
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】李克文, 高立克, 朱立波, 吳智丁, 薛晨, 祝文姬, 程強(qiáng), 俞小勇, 吳劍豪, 吳麗芳, 李珊, 梁朔 申請(qǐng)人:廣西電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 華中科技大學(xué)