專利名稱：電力自動(dòng)化綜合測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力測(cè)試系統(tǒng)，特別是一種電力自動(dòng)化系統(tǒng)和裝置的功能和性能的模擬及測(cè)試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電力自動(dòng)化系統(tǒng)，在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用，目前各級(jí)電力調(diào)度中心和變電站均裝備了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和以計(jì)算機(jī)為核心的二次RTU和綜合自動(dòng)化測(cè)控單元(以下簡(jiǎn)稱“電力自動(dòng)化設(shè)備”)。至目前，尚無(wú)一種綜合性的模擬測(cè)試儀器，能夠幫助電力系統(tǒng)用戶、電力系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)廠家對(duì)電力自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行有效的模擬和測(cè)試。由于缺乏這種必要的手段和工具，造成電力自動(dòng)化設(shè)備在設(shè)計(jì)、工程施工、調(diào)試、運(yùn)行和維護(hù)過(guò)程等各環(huán)節(jié)上，工作效率低、工期長(zhǎng)，出現(xiàn)問(wèn)題協(xié)調(diào)困難；同時(shí)，電力系統(tǒng)用戶對(duì)廠家的產(chǎn)品缺乏準(zhǔn)確的完備的功能和性能檢測(cè)手段，致使不符合規(guī)范的產(chǎn)品流入市場(chǎng)，為電力系統(tǒng)的安全生產(chǎn)帶來(lái)隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種電力自動(dòng)化綜合測(cè)試系統(tǒng)，要解決的技術(shù)問(wèn)題是在滿足電力自動(dòng)化技術(shù)規(guī)范要求的條件下對(duì)電力自動(dòng)化系統(tǒng)和裝置的功能和性能進(jìn)行模擬和測(cè)試。
本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種電力自動(dòng)化綜合測(cè)試系統(tǒng)，包括電力自動(dòng)化綜合測(cè)試儀的通訊數(shù)據(jù)處理單元，其通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與主控計(jì)算機(jī)和交換機(jī)連接，通訊數(shù)據(jù)處理單元的接口與遠(yuǎn)程端連接。
本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)，通訊數(shù)據(jù)處理單元的接口是1至16個(gè)RS232串口，遠(yuǎn)程端是調(diào)度端自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的前置設(shè)備輸入輸出接口裝置。
本實(shí)用新型的通訊數(shù)據(jù)處理單元是1至16個(gè)。
本實(shí)用新型的通訊數(shù)據(jù)處理單元是5116單元。
本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)，通訊數(shù)據(jù)處理單元的接口是CAN網(wǎng)接口或以太網(wǎng)接口，遠(yuǎn)程端是廠站端RTU/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)，通訊數(shù)據(jù)處理單元的接口是RS232、RS422或RS485串口，遠(yuǎn)程端是廠站端RTU/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)，通訊數(shù)據(jù)處理單元的接口是CAN網(wǎng)接口或以太網(wǎng)接口，遠(yuǎn)程端是獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元。
本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)，通訊數(shù)據(jù)處理單元的接口是RS232、RS422或RS485串口，遠(yuǎn)程端是獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元。
本實(shí)用新型的通訊數(shù)據(jù)處理單元還與遙信輸入單元和遙信輸出單元通過(guò)串口連接。
本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)，通訊數(shù)據(jù)處理單元的以太網(wǎng)口、CAN網(wǎng)接口、或串口與遠(yuǎn)程端連接。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，電力自動(dòng)化綜合測(cè)試儀的通訊數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與主控計(jì)算機(jī)和交換機(jī)連接，通訊數(shù)據(jù)處理單元的接口與遠(yuǎn)程端連接，這樣形成一套完整的電力系統(tǒng)的功能和性能測(cè)試系統(tǒng)，可方便驗(yàn)證電力系統(tǒng)各類(lèi)廠站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)、電力自動(dòng)化產(chǎn)品的功能和性能，降低了電力自動(dòng)化系統(tǒng)的安全運(yùn)行所存在的危險(xiǎn)。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所用5116單元背面端子布置圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例所用5216單元背面端子布置圖。
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例所用5316單元背面端子布置圖。
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例模擬多路廠站端時(shí)的連接圖。
圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例模擬調(diào)度端時(shí)的連接方圖。
圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例測(cè)試獨(dú)立的RTU/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元時(shí)的連接圖。
圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例作為記錄儀時(shí)的連接圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)用新型的電力自動(dòng)化綜合測(cè)試系統(tǒng)完成以下主要工作1、模擬發(fā)送端/接收端的電力自動(dòng)化的運(yùn)行，對(duì)對(duì)端的電力自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行功能模擬；2、以精確的系統(tǒng)時(shí)間，與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間誤差小于1ms，產(chǎn)生與運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)規(guī)格一致的輸入輸出信號(hào)源，對(duì)電力系統(tǒng)二次RTU和綜合自動(dòng)化測(cè)控單元進(jìn)行時(shí)間準(zhǔn)確性、辨別準(zhǔn)確性、防抖動(dòng)性能的單項(xiàng)/綜合測(cè)試；3、作為記錄儀，準(zhǔn)確、完整地記錄電力自動(dòng)化系統(tǒng)兩端的通訊報(bào)文，并進(jìn)行在線/離線的信息分析。
模擬多路廠站端對(duì)調(diào)度端自動(dòng)化系統(tǒng)SCADA測(cè)試在該使用模式下，如調(diào)度端自動(dòng)化系統(tǒng)SCADA有以下兩種方式1、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方式與廠站端設(shè)備相連，可以將便攜計(jì)算機(jī)接入原系統(tǒng)以太網(wǎng)，以便攜計(jì)算機(jī)模擬以太網(wǎng)UDP通訊方式下多個(gè)端口PORT，與主機(jī)通訊，發(fā)送接收數(shù)據(jù)，這時(shí)，不同的端口對(duì)應(yīng)模擬不同的廠站端設(shè)備。2、如圖4所示，通過(guò)串口方式，含調(diào)制解調(diào)方式，與廠站端設(shè)備相連，使用便攜計(jì)算機(jī)12作為控制計(jì)算機(jī)，便攜計(jì)算機(jī)的CPU為1.6GHz，內(nèi)存128M，硬盤(pán)40G，深圳市西格瑪信息技術(shù)有限公司生產(chǎn)的5116通訊數(shù)據(jù)處理單元14，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要，可配置1～16個(gè)5116單元，模擬1～256路廠站端設(shè)備。5116單元的RS232接口與調(diào)度端自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)SCADA的前置設(shè)備輸入輸出接口裝置相連。便攜計(jì)算機(jī)12和5116單元14均通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)13連接。由便攜計(jì)算機(jī)12將控制命令和相應(yīng)的數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)，發(fā)送至5116單元14；由5116單元14將相應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)送至用戶在便攜計(jì)算機(jī)上指定的對(duì)應(yīng)虛擬RS232串口，模擬該路廠站端設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)，并接收SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。
模擬調(diào)度端對(duì)廠站端RTU/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試在該使用模式下，根據(jù)廠站端RTU/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)與變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)或調(diào)度端自動(dòng)化系統(tǒng)SCADA的不同通訊方式可選擇1、以太網(wǎng)通訊方式，將便攜計(jì)算機(jī)直接接入廠站端RTU/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的以太網(wǎng)中，便攜計(jì)算機(jī)即可模擬主站與廠站端RTU/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通訊，進(jìn)行各種測(cè)試。2、如圖5所示，CAN網(wǎng)或以太網(wǎng)通訊方式，使用便攜計(jì)算機(jī)12及一臺(tái)5116單元14，兩者均接入以太網(wǎng)中并連接上。用戶通過(guò)便攜計(jì)算機(jī)12將數(shù)據(jù)和命令發(fā)送至5116單元14，再由該單元將數(shù)據(jù)通過(guò)CAN網(wǎng)接口或以太網(wǎng)接口發(fā)送至廠站端RTU/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的CAN網(wǎng)通訊端口15。反向的數(shù)據(jù)流向則為5116單元的CAN網(wǎng)端口或以太網(wǎng)接口接收數(shù)據(jù)，并通過(guò)其以太網(wǎng)連接，送至便攜計(jì)算機(jī)處理。3、如圖5所示，串口通訊方式，使用便攜計(jì)算機(jī)12及一臺(tái)5116單元14，兩者均接入以太網(wǎng)中并連接上。用戶通過(guò)便攜計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)和命令發(fā)送至5116單元，再由該單元將數(shù)據(jù)通過(guò)RS232/422/485串口發(fā)送至廠站端RTU/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的RS232/422/485通訊端口15。反向的數(shù)據(jù)流向則為5116單元的RS232/422/485串口接收數(shù)據(jù)，并通過(guò)其以太網(wǎng)連接，送至便攜計(jì)算機(jī)處理。
對(duì)獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元進(jìn)行測(cè)試在該使用模式下，根據(jù)對(duì)獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元的不同通訊方式可選擇1、以太網(wǎng)通訊方式，將便攜計(jì)算機(jī)直接與獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元的以太網(wǎng)端口互連，便攜計(jì)算機(jī)即可模擬主站與獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元通訊并進(jìn)行測(cè)試。2、如圖6所示，CAN網(wǎng)或以太網(wǎng)通訊方式，使用便攜計(jì)算機(jī)12及一臺(tái)5116單元14，兩者均接入以太網(wǎng)中并連接上。用戶通過(guò)便攜計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)和命令發(fā)送至5116單元，再由該單元將數(shù)據(jù)通過(guò)CAN網(wǎng)接口或以太網(wǎng)接口發(fā)送至獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元的CAN網(wǎng)通訊端口15。反向的數(shù)據(jù)流向則為5116單元的CAN網(wǎng)端口或以太網(wǎng)接口接收數(shù)據(jù)，并通過(guò)其以太網(wǎng)連接，送至便攜計(jì)算機(jī)處理。3、如圖6所示，串口通訊方式，使用便攜計(jì)算機(jī)及一臺(tái)5116單元，兩者均接入以太網(wǎng)中并連接上。用戶通過(guò)便攜計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)和命令發(fā)送至5116單元，再由該單元將數(shù)據(jù)通過(guò)RS232/422/485串口發(fā)送至獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元的RS232/422/485通訊端口。反向的數(shù)據(jù)流向則為5116單元的RS232/422/485串口接收數(shù)據(jù)，并通過(guò)其以太網(wǎng)連接，送至便攜計(jì)算機(jī)處理。
根據(jù)測(cè)試性質(zhì)不同，又可以分為(1)開(kāi)環(huán)測(cè)試，開(kāi)環(huán)測(cè)試主要用于功能測(cè)試。這種情況下并不對(duì)獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元接入由5116單元控制的實(shí)際DI/DO輸入/輸出信號(hào)。由便攜計(jì)算機(jī)和5116就構(gòu)成測(cè)試環(huán)境。獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元可以是已經(jīng)接入實(shí)際系統(tǒng)中；也可以是離線的獨(dú)立裝置。(2)閉環(huán)測(cè)試，閉環(huán)測(cè)試主要用于性能測(cè)試。這種情況下，可以對(duì)獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元進(jìn)行如下的精確性能測(cè)試，確定裝置是否滿足部頒及其它標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵參數(shù)遙信輸入處理速度、遙信抖動(dòng)濾波處理、批量遙信輸入時(shí)的準(zhǔn)確性、SOE分辨率、遙控輸出相應(yīng)速度、其它用戶需要的遙信量處理性能參數(shù)。對(duì)獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元閉環(huán)測(cè)試，由便攜計(jì)算機(jī)12、5116單元14、5216單元17，16個(gè)DI，和5316單元16，16個(gè)DO協(xié)同完成。5216單元為深圳市西格瑪信息技術(shù)有限公司生產(chǎn)的DI遙信輸入單元，5316單元為深圳市西格瑪信息技術(shù)有限公司生產(chǎn)的DO遙信輸出單元，便攜計(jì)算機(jī)和5116單元接入以太網(wǎng)，5216單元和5316單元通過(guò)串口與5116單元相連。5216單元DI信號(hào)端子與獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元15的DO輸出端子相連。5316單元DO信號(hào)端子與獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元15的DI輸入端子相連。獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元依據(jù)其通訊方式可以和5116單元的CAN網(wǎng)口或串口相連；在閉環(huán)測(cè)試狀態(tài)下，如獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元采用以太網(wǎng)通訊方式，則為保證時(shí)間同步及測(cè)試的準(zhǔn)確性，也必須與5116單元的以太網(wǎng)口相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。在構(gòu)成閉環(huán)狀態(tài)后，由于5116單元、5216單元、5316單元三者通過(guò)GPS對(duì)時(shí)，從而擁有統(tǒng)一而準(zhǔn)確的時(shí)間，誤差不超過(guò)100ns。(3)遙信輸入的性能測(cè)試便攜計(jì)算機(jī)向5116單元發(fā)出遙信測(cè)試命令，5116單元將相關(guān)命令發(fā)至5316單元。由DSP控制的5316單元向DO出口發(fā)出DO脈沖信號(hào)，按照變電站實(shí)際DO輸出的標(biāo)準(zhǔn)，在24V～220V范圍內(nèi)可調(diào)；5316單元同時(shí)準(zhǔn)確記錄DO脈沖輸出時(shí)間T1(精度小于1ns，比照GPS的對(duì)時(shí)精度，這一誤差可忽略不計(jì))。這一時(shí)刻，等同于獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元得到遙信輸入的時(shí)間。獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元由此開(kāi)始進(jìn)入遙信輸入的處理程序。當(dāng)處理結(jié)束時(shí)，獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元將信息按指定規(guī)約上傳至5116單元。當(dāng)5116完整接受完規(guī)約報(bào)文后，記錄準(zhǔn)確時(shí)刻T2，則獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元對(duì)遙信的響應(yīng)時(shí)間為T(mén)3＝T2-T1。由測(cè)試系統(tǒng)自身所產(chǎn)生的極限誤差將不超過(guò)200ns。由于5316單元擁有16個(gè)DO信號(hào)輸出端子，可以同時(shí)以小于100ns的間隔連續(xù)輸出多路信號(hào)，高精度測(cè)試獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元的SOE分辨率和準(zhǔn)確性。同樣由于SIGMA-5316單元擁有以小于100ns的間隔連續(xù)在某一指定端子上輸出脈沖信號(hào)，可以高精度獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元的遙信防抖動(dòng)濾波處理性能。(4)遙控輸出的性能測(cè)試便攜計(jì)算機(jī)向5116單元發(fā)出遙控測(cè)試命令，5116單元將按指定規(guī)約將命令發(fā)至獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元的通訊端口；同時(shí)5116單元準(zhǔn)確記錄發(fā)出命令時(shí)的精確時(shí)刻T4(精度小于1ns，比照GPS的對(duì)時(shí)精度，這一誤差可忽略不計(jì))。獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元由此開(kāi)始進(jìn)入遙控輸出的處理程序。當(dāng)處理結(jié)束時(shí)，獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元將向其遙控輸出端子發(fā)出24V～220V脈沖信號(hào)。這一脈沖信號(hào)通過(guò)其與5216單元DI端子的連接，被5216單元采集獲得。在DSP控制的5216單元獲得DI脈沖信號(hào)后，立即記錄這一刻的準(zhǔn)確記時(shí)間T5，小于1ns，比照GPS的對(duì)時(shí)精度，這一誤差可忽略不計(jì)。這一時(shí)刻，等同于獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元發(fā)出遙控信號(hào)的輸出時(shí)間。由此可以得出獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元由從接收遙控命令到發(fā)出遙控信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間為T(mén)6＝T5-T4。由測(cè)試系統(tǒng)自身所產(chǎn)生的極限誤差將不超過(guò)200ns。(5)組合性能測(cè)試，依據(jù)上述的遙信性能測(cè)試和遙控性能測(cè)試方式，還可以選擇組合性能測(cè)試方式。模擬現(xiàn)場(chǎng)可能遇到的極端情況，同時(shí)實(shí)施批量遙信輸入和遙控輸出的性能測(cè)試，以考驗(yàn)獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元的指標(biāo)參數(shù)和可靠性。
作為記錄儀使用在系統(tǒng)調(diào)試或正常運(yùn)行時(shí)，有許多場(chǎng)合需要對(duì)通訊雙方的所有信息進(jìn)行顯示、并長(zhǎng)期存儲(chǔ)，供實(shí)時(shí)在線或離線分析使用。如果通訊雙方采用的是1、以太網(wǎng)通訊方式，將便攜計(jì)算機(jī)直接接入以太網(wǎng)，便攜計(jì)算機(jī)即可采用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)方式記錄所有指定的通訊雙方，或指定端口間的網(wǎng)絡(luò)通訊報(bào)文。2、如圖7所示，CAN網(wǎng)通訊方式，使用便攜計(jì)算機(jī)12及一臺(tái)5116單元14，兩者均接入以太網(wǎng)中并連接上。同時(shí)將5116單元的兩個(gè)CAN網(wǎng)口分別連接通訊的兩端，通過(guò)路由方式透明轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；同時(shí)記錄所有經(jīng)過(guò)路由的數(shù)據(jù)，并通過(guò)其以太網(wǎng)連接，送至便攜計(jì)算機(jī)處理。2、串口通訊方式，使用便攜計(jì)算機(jī)及一臺(tái)5116單元，兩者均接入以太網(wǎng)中并連接上。同時(shí)將5116單元的兩個(gè)串口分別連接通訊的兩端用戶，通過(guò)路由方式透明轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；同時(shí)記錄所有經(jīng)過(guò)路由的數(shù)據(jù)，并通過(guò)其以太網(wǎng)連接，送至便攜計(jì)算機(jī)處理。
如圖1所示，本實(shí)用新型使用的16路串口-網(wǎng)絡(luò)通訊數(shù)據(jù)處理單元5116的背面端子順序設(shè)置為220V電源1、網(wǎng)口2、GPS天線3、PPS 4、1-8串口5、9-16串口6，其技術(shù)參數(shù)為RS232/422/485可編程X 16；Ethernet 10M/100M X 2/3/4；CANBUS X 2；(配置1個(gè)CANBUS口時(shí)，可擴(kuò)展至3個(gè)Ethernet口，不配置CANBUS口時(shí)，可擴(kuò)展至4個(gè)Ethernet口)可編程通訊內(nèi)核；內(nèi)置GPS時(shí)鐘，全系統(tǒng)對(duì)時(shí)精度＜100ns；RJ45接口。
如圖2所示，本實(shí)用新型使用的16路DI遙信輸入單元5216的背面端子順序設(shè)置為220V電源1、通訊串口7、PPS 4、1-8DI8、9-1 6DI9，其技術(shù)參數(shù)為DI遙信輸入，24V～220V；DSP控制，精確記錄DI脈沖沿觸發(fā)時(shí)間，精度＜100ns；串口接收控制命令/輸出記錄結(jié)果；PPS輸入。
如圖3所示，本實(shí)用新型使用的16路DO遙信輸出單元5316的背面端子順序設(shè)置為220V電源1、通訊串口7、PPS 4、1-8DO 10、9-16DO11，其技術(shù)參數(shù)為DO遙信輸出，24V～220V；DSP控制，精確記錄DO脈沖沿觸發(fā)時(shí)間，精度＜100ns；PPS輸入；串口接收控制命令/輸出記錄結(jié)果。
本實(shí)用新型的基本原理在完成任意一種測(cè)試功能時(shí)，均由配置的便攜電腦作為主控單元，負(fù)責(zé)人機(jī)交互、命令下發(fā)、數(shù)據(jù)通訊及結(jié)果分析。對(duì)于性能測(cè)試，最重要的是能夠提供高精度的全系統(tǒng)統(tǒng)一時(shí)鐘。通常計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘誤差很大，至少大于數(shù)十毫秒，且穩(wěn)定性也沒(méi)有保證。這樣的精度，難以滿足電力系統(tǒng)對(duì)SOE分辨率，站間＜5ms，站內(nèi)＜2ms，所以僅依靠計(jì)算機(jī)的內(nèi)部時(shí)鐘，無(wú)法進(jìn)行裝置的性能測(cè)試。為保證電力自動(dòng)化綜合測(cè)試儀的測(cè)試準(zhǔn)確性和權(quán)威性，通訊/數(shù)據(jù)處理單元5116單元中內(nèi)置了高精度的GPS時(shí)鐘，通過(guò)特別設(shè)計(jì)的高精度寄存器和計(jì)數(shù)器單元電路，配合修改操作系統(tǒng)內(nèi)核的時(shí)鐘中斷讀取程序，保證5116單元能夠獲取并向外發(fā)送準(zhǔn)確的高精度的時(shí)鐘信號(hào)，精度小于100ns。以此作為全系統(tǒng)的統(tǒng)一時(shí)鐘。這一時(shí)鐘信號(hào)，配合5116單元上同時(shí)發(fā)出的PPS信號(hào)，也可以對(duì)被測(cè)試的裝置對(duì)時(shí)，保證測(cè)試時(shí)的時(shí)間的同步和一致性。5116單元的控制程序，在其所有串口發(fā)送和接受每一個(gè)字節(jié)時(shí)，都會(huì)立刻讀取高精度時(shí)時(shí)間，附加上時(shí)間標(biāo)簽，后繼的分析過(guò)程將根據(jù)時(shí)間標(biāo)簽，顯示關(guān)鍵數(shù)據(jù)收發(fā)的時(shí)間點(diǎn)，從而保證數(shù)據(jù)在時(shí)間上的高度精確。5216單元和5316單元，由其單元內(nèi)部的高速CPU控制。通過(guò)與5116單元相連，接受時(shí)鐘授時(shí)的內(nèi)部命令；同時(shí)，5216單元和5316單元另外以秒脈沖PPS接口方式接受5116單元GPS發(fā)出的PPS信號(hào)，保證DI和DO信號(hào)接受和發(fā)送的時(shí)間精度小于100ns。
本實(shí)用新型具有的功能1、模擬多路廠站端對(duì)調(diào)度端自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試根據(jù)規(guī)約與SCADA系統(tǒng)通訊，產(chǎn)生極限狀態(tài)下的I/O數(shù)據(jù)(雪崩、巨量)，人工設(shè)置遙測(cè)量、遙信量、電度、順序事件數(shù)據(jù)和事故數(shù)據(jù)，遙信數(shù)據(jù)模擬同一遙信點(diǎn)上的連續(xù)n次變位；不同的n個(gè)遙信點(diǎn)的變位，遙測(cè)數(shù)據(jù)、電度數(shù)據(jù)的模擬按照指定的規(guī)律(正弦、鋸齒等)產(chǎn)生模擬數(shù)據(jù)，模擬遙控、遙調(diào)的返校和執(zhí)行過(guò)程，可定義、保存裝載數(shù)據(jù)模擬方案，按照自定義的方案產(chǎn)生模擬數(shù)據(jù)，精確測(cè)量主站系統(tǒng)的性能指標(biāo)(遙信響應(yīng)時(shí)間、遙測(cè)響應(yīng)時(shí)間、遙測(cè)精度、遙控響應(yīng)時(shí)間和SOE準(zhǔn)確度等)，在調(diào)試狀態(tài)下，可以單步或多步執(zhí)行報(bào)文，報(bào)文導(dǎo)入/導(dǎo)出重現(xiàn)希望的數(shù)據(jù)斷面，可定義、保存和裝載測(cè)試方案，實(shí)際測(cè)試可根據(jù)預(yù)定的方案完成。2、模擬調(diào)度端對(duì)廠站端RTU/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試根據(jù)規(guī)約與廠站端RTU/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通訊，提供遙控，遙調(diào)操作界面，支持批量遙控和/或順序遙控，可定義、保存、裝載批量遙控和/或順序遙控方案，人工發(fā)送自定義的命令報(bào)文，在調(diào)試狀態(tài)下，可以單步或多步執(zhí)行報(bào)文，報(bào)文導(dǎo)入/導(dǎo)出重現(xiàn)希望的數(shù)據(jù)斷面，可定義、保存和裝載測(cè)試方案，實(shí)際測(cè)試可根據(jù)預(yù)定的方案完成。3、對(duì)獨(dú)立的RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元進(jìn)行測(cè)試根據(jù)規(guī)約與RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元裝置通訊，提供遙控，遙調(diào)操作界面，支持批量遙控和/或順序遙控，可定義、保存、裝載批量遙控和/或順序遙控方案，人工發(fā)送自定義的命令報(bào)文，精確測(cè)量RTU裝置的性能指標(biāo)(遙信響應(yīng)時(shí)間、遙測(cè)響應(yīng)時(shí)間、遙測(cè)精度、遙控響應(yīng)時(shí)間和SOE準(zhǔn)確度等)，在調(diào)試狀態(tài)下，可以單步或多步執(zhí)行報(bào)文，報(bào)文導(dǎo)入/導(dǎo)出重現(xiàn)希望的數(shù)據(jù)斷面，可定義、保存和裝載測(cè)試方案，實(shí)際測(cè)試可根據(jù)預(yù)定的方案完成。4、作為記錄儀使用采用大容量數(shù)據(jù)庫(kù)方式記錄各種報(bào)文、數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)結(jié)果，提供方便、快捷的的查詢方式。
本實(shí)用新型可廣泛適用于電力系統(tǒng)調(diào)度端自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)單位，電力系統(tǒng)廠站端自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)單位，電力系統(tǒng)電廠升壓站運(yùn)行維護(hù)單位，電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)、規(guī)劃單位，電力系統(tǒng)各級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)和變電站二次自動(dòng)化工程監(jiān)理、驗(yàn)收單位，各類(lèi)電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)的集成商，各類(lèi)電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)，含調(diào)度端系統(tǒng)和廠站端系統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)商。
權(quán)利要求1.一種電力自動(dòng)化綜合測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于包括電力自動(dòng)化綜合測(cè)試儀的通訊數(shù)據(jù)處理單元，其通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與主控計(jì)算機(jī)和交換機(jī)連接，通訊數(shù)據(jù)處理單元的接口與遠(yuǎn)程端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力自動(dòng)化綜合測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)，通訊數(shù)據(jù)處理單元的接口是1至16個(gè)RS232串口，遠(yuǎn)程端是調(diào)度端自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)的前置設(shè)備輸入輸出接口裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力自動(dòng)化綜合測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述通訊數(shù)據(jù)處理單元是1至16個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力自動(dòng)化綜合測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述通訊數(shù)據(jù)處理單元是5116單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力自動(dòng)化綜合測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)，通訊數(shù)據(jù)處理單元的接口是CAN網(wǎng)接口或以太網(wǎng)接口，遠(yuǎn)程端是廠站端RTU/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力自動(dòng)化綜合測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)，通訊數(shù)據(jù)處理單元的接口是RS232、RS422或RS485串口，遠(yuǎn)程端是廠站端RTU/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力自動(dòng)化綜合測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)，通訊數(shù)據(jù)處理單元的接口是CAN網(wǎng)接口或以太網(wǎng)接口，遠(yuǎn)程端是獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力自動(dòng)化綜合測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)，通訊數(shù)據(jù)處理單元的接口是RS232、RS422或RS485串口，遠(yuǎn)程端是獨(dú)立RTU模塊/綜合自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)控單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的電力自動(dòng)化綜合測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述通訊數(shù)據(jù)處理單元還與遙信輸入單元和遙信輸出單元通過(guò)串口連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力自動(dòng)化綜合測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)，通訊數(shù)據(jù)處理單元的以太網(wǎng)口、CAN網(wǎng)接口、或串口與遠(yuǎn)程端連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電力自動(dòng)化綜合測(cè)試系統(tǒng)，要解決的技術(shù)問(wèn)題是在滿足電力自動(dòng)化技術(shù)規(guī)范要求的條件下對(duì)電力自動(dòng)化系統(tǒng)和裝置的功能和性能進(jìn)行模擬和測(cè)試，本實(shí)用新型的電力自動(dòng)化綜合測(cè)試系統(tǒng)，包括電力自動(dòng)化綜合測(cè)試儀的通訊數(shù)據(jù)處理單元，其通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與主控計(jì)算機(jī)和交換機(jī)連接，通訊數(shù)據(jù)處理單元的接口與遠(yuǎn)程端連接，與現(xiàn)有技術(shù)相比，電力自動(dòng)化綜合測(cè)試儀的通訊數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與主控計(jì)算機(jī)和交換機(jī)連接，通訊數(shù)據(jù)處理單元的接口與遠(yuǎn)程端連接，這樣形成一套完整的電力系統(tǒng)的功能和性能測(cè)試系統(tǒng)，可方便驗(yàn)證電力系統(tǒng)各類(lèi)廠站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)、電力自動(dòng)化產(chǎn)品的功能和性能，降低了電力自動(dòng)化系統(tǒng)的安全運(yùn)行所存在的危險(xiǎn)。
文檔編號(hào)H04L12/28GK2824146SQ20052006450
公開(kāi)日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2005年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月12日
發(fā)明者胥鳴, 楊小波, 朱振華, 劉鵬 申請(qǐng)人:深圳市西格瑪信息技術(shù)有限公司