配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測系統的制作方法
【專利摘要】本實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系統，主要包括服務器、網絡交換機、串口通信服務器、被測配電線路故障指示成套裝置、特征波形發生器和打印機。應用該系統可全面、快速地完成對配電線路故障指示成套裝置整體各種功能性能參數的測定，通用性和兼容性好，可用于此類裝置的入網檢測、出廠驗收檢測、日常維護檢測，確保其在配電網中安全、可靠、穩定地運行。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于電力配電自動化系統【技術領域】，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系統。 配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測系統
【背景技術】
[0002] 無論在城市還是在農村，對供電可靠性的要求都越來越高。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，此類設備越來越廣泛地應用在配電系統中。目 前，市場上的配電線路故障指示成套裝置種類繁多、魚龍混雜，產品功能性能質量更是良莠 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）和具備遠傳功能的 終端（即遠傳通信終端）組成。部分廠家只生產故障指示器或遠傳通信終端中的一種產品， 而另一種產品通過外購獲得。由于故障指示器與遠傳通信終端之間的通信協議尚無統一規 定，遠傳終端與故障指示器的協調性較差，因而造成就地故障信息告警易誤報、不報、錯報 或反復上報等情況的出現。
[0003] 為了確保此類設備的安全、可靠、穩定運行，在線路發生故障時，能切實起到快速 查找故障的作用，應依據配電網實際情況和相關技術要求對配電線路故障指示成套裝置開 展檢測工作。因而，亟需一套針對配電線路故障指示成套裝置的檢測系統。 實用新型內容
[0004] 本實用新型要解決的技術問題是提供一種完整、高效的配電線路故障指示成套裝 置功能和性能的檢測系統，以確保此類設備在配電線路中長期安全、穩定運行。
[0005] 為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：配電線路故障指示成套裝 置功能和性能的檢測系統，主要包括服務器、網絡交換機、被測配電線路故障指示成套裝 置、特征波形發生器和打印機；服務器與網絡交換機通過網線相連接；網絡交換機與特征 波形發生器之間通過網線連接；服務器與打印機通過串口線相連；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生器的輸出線路上。
[0006] 配電線路故障指示成套裝置的遠傳通信終端與網絡交換機之間通過公共通信網 絡相連；配電線路故障指示成套裝置的故障傳感器與遠傳通信終端之間通過射頻無線網絡 相連。
[0007] 遠傳通信終端的通信接口類型包括無線網線接口、有線介質網絡接口和串口，無 線通信網絡為3G、GPRS、CDMA或LTE。
[0008] 針對目前配電線路故障指示成套裝置缺乏統一有效檢測手段的問題，發明人建立 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系統，該系統可全面、快 速地完成對配電線路故障指示成套裝置整體各種功能性能參數的進行測定。與現有技術相 t匕，本實用新型的檢測系統具有如下突出優點：
[0009] 〈1>該檢測系統通用性好，能實現對采用多種通信接入形式（網絡通道、串口通道、 無線通信）與主站系統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，可廣泛 用于此類設備的入網檢測、驗收檢測及日常運行維護測試等。
[0010] 〈2>該檢測系統兼容性好，能實現配電線路故障指示成套裝置遠傳終端多種通信 協議（101非平衡式、101平衡式規約及104規約）的檢測，規范了其與配電主站系統的數據 交換。
[0011] 〈3>該檢測系統提供了一種就地故障傳感器、遠傳通信終端及配電主站系統信息 狀態一致性的有效測試，確保配電線路運行狀況與配電主站系統信息的統一性。在配電線 路發生故障時，故障信息能及時準確的上報，防止故障信息告警誤報、不報、錯報或反復上 報等情況的出現，確保故障指示成套裝置的安全、可靠、穩定的工作；同時，規范了市場行 為、產品技術指標，對此類設備的采購、驗收及日常定檢提供了技術參考。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1是本實用新型配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測系統的構成示 意圖。
【具體實施方式】 [0013]
[0014] 如圖1所示，本實用新型配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測系統，主 要包括服務器（即模擬主站)、網絡交換機、串口通信服務器、被測配電線路故障指示成套裝 置、特征波形發生器和打印機；服務器與網絡交換機通過網線相連接；網絡交換機與特征 波形發生器之間通過網線連接；服務器與打印機通過串口線相連；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生器的輸出線路上。
[0015] 配電線路故障指示成套裝置的遠傳通信終端與網絡交換機之間通過公共通信網 絡相連，可依據遠傳終端的通信接口類型(無線網線接口、有線介質網絡接口和串口）分別 采用無線通信網絡（3G、GPRS、CDMA或LTE)、網線或串口線（經串口通信服務機）；配電線路 故障指示成套裝置的故障傳感器與遠傳通信終端之間通過射頻無線網絡相連。
[0016] 測試時，各種設備發揮的作用如下：
[0017] 服務器：一方面模擬配電自動化主站，用于對通過故障指示成套裝置遠傳通信終 端上送數據的采集、信息存儲、數據處理及分析；另一方面用于對特征波形發生器的參數設 置、調節特征波形的輸出并對輸出波形進行錄波。
[0018] 網絡交換機：為配電線路故障指示成套裝置、特征波形發生器與服務器之間通信 提供網絡接入方式。
[0019] 串口通信服務器：為采用RS-232/485的遠傳終端與TCP/IP網絡的數據進行雙向 透明傳輸服務。
[0020] 特征波形發生器：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 常負荷波動、大功率負荷投切、過負荷跳閘、涌流等。
[0021] 被測配電線路故障指示成套裝置：由故障傳感器(即故障指示器）和具備遠傳功能 的終端（即遠傳通信終端）組成，將實際線路的運行電路信息及故障信息反饋給主站系統。
[0022] 本實用新型檢測系統的使用方法和工作原理：
[0023] 測試時，檢測系統的服務器一方面用于對特征波形發生器的參數設置、調節特征 波形的輸出并對輸出波形進行錄波；另一方面模擬配電自動化主站，用于對通過故障指示 成套裝置遠傳通信終端上送數據的采集、信息存儲、數據處理及分析；判斷被測故障指示 成套裝置是否具備相應的功能。依據服務器設置參數的不同，特征波形發生器模擬參數配 電線路的各種特征波形，如短路故障、接地故障、正常負荷波動、大功率負荷投切、過負荷跳 閘、涌流等。
[0024] 該系統的測試功能分為功能檢測部分和性能檢測兩部分，其中功能試驗部分包括 以下六項：
[0025] 〈1>故障報警功能試驗
[0026] 調節特征波形發生器參數，使其產生A、B、C三相電壓電流信號，模擬配電線路實 際運行工況；依據配電線路故障指示成套裝置的故障判斷邏輯的不同（上電時間，正常電流 電壓值、故障電流持續時間、門限電流值等多種參數組合而成)，設定不同的故障波形參數 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）是否動作(就地故障動作一般為翻牌或閃燈)，以及在規定時間內，遠傳通信終 端是否將故障信號準確無誤的上送至模擬主站系統(服務器)，由此判斷該裝置是否具備故 障報警功能；如果就地指示器動作且在規定時間內將故障信息上報主站系統，則具備故障 報警功能，否則不具備；
[0027] 〈2>故障報警復位功能試驗
[0028] 調節特征波形發生器參數，使其產生A、B、C三相電壓電流信號，模擬配電線路實 際運行工況；依據配電線路故障指示成套裝置的故障判斷邏輯的不同（上電時間，正常電 流電壓值、故障電流持續時間、門限電流值等多種參數組合而成)，設定不同的故障波形參 數并輸出；特征故障波形輸出完畢，故障信息上報后，在就地故障信息自動復位或來定復 歸前，就地故障信息應能保持一致，且在就地自動告警信息復位，觀察故障復位信息是否主 動上送，如主站在規定時間內未收到該故障復位信息，則具備故障告警復位功能，否則不具 備；
[0029] 〈3>事件記錄功能試驗
[0030] 調節特征波形發生器參數，使其產生A、B、C三相電壓電流信號，模擬配電線路實 際運行工況；依據配電線路故障指示成套裝置的故障判斷邏輯的不同（上電時間，正常電流 電壓值、故障電流持續時間、門限電流值等多種參數組合而成)，設定不同的故障波形參數 并輸出；觀察模擬主站系統是否接收到遠傳通信終端上送帶故障發生時間的事件記錄（即 S0E一Sequence Of Event, S0E中包含的故障傳感器記錄的故障發生時刻)，如收到，則具備 事件記錄功能，否則不具備；
[0031] 〈4>防誤報警功能試驗
[0032] 調節特征波形發生器參數，使其產生A、B、C三相電壓電流信號，模擬配電線路實 際運行工況；設定不同的故障波形參數模擬各種特征線路工況(正常負荷波動、大功率負荷 投切、過負荷跳閘、涌流等）并輸出，觀察就地故障指示器是否會動作，遠傳通信終端是否會 有短路或接地故障，如果就地故障指示器未動作且同時遠傳通信終端無故障信息上報，則 具備防誤報警功能，否則不具備；
[0033] 〈5>信息防丟失機制試驗
[0034] 由于無線通信狀態的不穩定性，為防止上送信息報文丟失，遠傳通信終端應具備 上送報文防丟失機制（即終端上送信息報文在規定時間未收到主站系統"收到確認"的情況 下，應具備報文超時重發的機制）；試驗時，調節特征波形發生器參數，模擬線路故障輸出； 模擬主站系統在收到遠傳終端上送告警信息報文后，不下發"收到確認"報文，在規定時間 內，觀察遠傳通信終端是否上送與上一巾貞相同的告警信息報文，如主站收到與上一巾貞相同 的告警信息報文，則具備信息防丟失機制，否則不具備；
[0035] 〈6>故障指示成套裝置工作模式試驗
[0036] 故障指示成套裝置工作模式分為實時在線模式和非實時在線模式兩種：實時在線 模式為遠傳通信終端實時與主站系統保持通信；非實時在線模式為遠傳終端在特定時間點 或時間段與主站建立鏈接并交換數據，如在故障發生時，遠傳通信終端主動上線，將故障信 息上報主站系統，故障信息上報完畢后斷開與主站的鏈接并處于休眠狀態；調節特征波形 發生器參數，模擬配電線路故障輸出，從模擬主站系統與遠傳通信終端交互的報文數據便 可分析出故障指示成套裝置的工作模式；
[0037] 性能試驗部分包括以下兩項：
[0038] 〈1>電流采集精度試驗
[0039] 調節特征波形發生器輸出值，使其輸出穩定交流電流，電流值為Xi ;通過總召喚指 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 集精度應控制在5%以內；
[0040] 〈2>故障上報及時性試驗
[0041] 調節特征波形發生器參數，使其產生A、B、C三相電壓電流信號，模擬配電線路實 際運行工況；依據配電線路故障指示成套裝置的故障判斷邏輯的不同（上電時間，正常電流 電壓值、故障電流持續時間、門限電流值等多種參數組合而成)，設定不同的故障波形參數 并輸出；記下特征故障波形發生時刻?\，模擬主站系統接收到遠傳通信終端上送的故障告 警的時刻為Τ 2，則故障上報的延時Λ T=T2-I\ ;在無線通信狀況穩定的情況下，上報延時控 制為100s以內。
【權利要求】
1. 一種配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測系統，其特征在于主要包括服務 器、網絡交換機、串口通信服務器、被測配電線路故障指示成套裝置、特征波形發生器和打 印機；所述服務器與網絡交換機通過網線相連接；網絡交換機與特征波形發生器之間通過 網線連接；服務器與打印機通過串口線相連；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生器的輸出線路上。
2. 根據權利要求1所述的配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測系統，其特征 在于：所述配電線路故障指示成套裝置的遠傳通信終端與網絡交換機之間通過公共通信網 絡相連；配電線路故障指示成套裝置的故障傳感器與遠傳通信終端之間通過射頻無線網絡 相連。
3. 根據權利要求2所述的配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測系統，其特征 在于：所述遠傳通信終端的通信接口類型包括無線網線接口、有線介質網絡接口和串口，所 述無線通信網絡為3G、GPRS、CDMA或LTE。
【文檔編號】G01R35/00GK203849393SQ201320744835
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年11月21日 優先權日:2013年11月21日
【發明者】李克文, 高立克, 朱立波, 吳智丁, 薛晨, 祝文姬, 程強, 俞小勇, 吳劍豪, 吳麗芳, 李珊, 梁朔 申請人:廣西電網公司電力科學研究院, 華中科技大學