一種測試電能質量監測設備的系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種測試電能質量監測設備的系統，所述系統包括電能質量標準源、信號采集裝置、GPS對時裝置、規約轉換器、測試工作站和被檢設備；所述電能質量標準源通過GPS對時裝置分別連接信號采集裝置和被檢設備；所述測試工作站分別連接被檢設備和信號采集裝置；所述系統與GPS對時裝置通信，通過GPS對時裝置給系統提供對時信號進行電能質量監測設備、信號采集裝置的時鐘同步。本實用新型不僅能實現電能質量監測設備測量準確度的測試，還能進行測量方法的測試，較以往電能質量監測設備的測試更為全面；且實現了被檢設備的即插即測，極大提高了工作效率。
【專利說明】-種測試電能質量監測設備的系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于測試技術，具體講涉及一種測試電能質量監測設備的系統。
【背景技術】
[0002]“電能質量監測設備”是用于電網中電能質量指標監測的二次設備。IEC61000系列標準以及我國國家標準對電能質量監測設備電能質量指標測量方法以及測量準確度有著明確的規定，因此在“電能質量監測設備”的生產及投運過程中，要求對其測量方法和測量準確度進行測試。目前，電能質量監測設備主要以手動或半自動測試進行測量準確度的測試，尚未對電能質量指標的測量方法進行測試，且這種測試方法工作量大，耗時長。針對這種情況，目前急需一種電能質量監測設備的自動測試系統，可以對電能質量監測設備的頻率、電壓電流有效值、閃變、不平衡、諧波間諧波及電能質量事件(暫降、暫升、中斷)等電能質量指標值的測量方法和測量準確度進行測試，生成相應測試報告，支持測試數據分類查詢存儲、報告導出、打印和系統配置等功能，實現電能質量監測設備的即插即測。
實用新型內容
[0003]針對現有技術的不足，本實用新型提供一種測試電能質量監測設備的系統。本實用新型可完成電能質量監測設備測量方法和測量準確度的自動檢測，提高了測試效率，減少了人為因素對測試過程的影響。本實用新型由電能質量標準源、信號采集裝置、GPS對時裝置、規約轉換器、測試工作站、被檢設備組成。測試工作站通過GPIB總線進行電能質量標準源的遠程控制，利用GPS對時裝置給系統提供對時信號用以進行電能質量監測設備、信號采集裝置的時鐘同步，電能質量標準源通過測試信號線分別連接被檢設備和信號采集裝置，被檢設備通過以太網口或串口連接至測試工作站或通過規約轉化器將數據傳至測試工作站，信號采集裝置則直接通過以太網將數據傳至測試工作站。
[0004]本實用新型的目的是采用下述技術方案實現的:
[0005]一種測試電能質量監測設備的系統，其改進之處在于，所述系統包括電能質量標準源、信號采集裝置、GPS對時裝置、規約轉換器、測試工作站和被檢設備；
[0006]所述電能質量標準源通過GPS對時裝置分別連接信號采集裝置和被檢設備；所述測試工作站分別連接被檢設備和信號采集裝置；
[0007]所述系統與GPS對時裝置通信，通過GPS對時裝置給系統提供對時信號進行電能質量監測設備、信號采集裝置的時鐘同步。
[0008]優選的，所述電能質量標準源通過測試信號線分別連接被檢設備和信號采集裝置。
[0009]優選的，所述被檢設備通過以太網口或串口連接至測試工作站或通過規約轉化器將數據傳至測試工作站。
[0010]優選的，所述信號采集裝置通過以太網將數據傳至測試工作站。
[0011]優選的，所述電能質量標準源通過GPIB總線接收測試工作站給出的SCPI命令產生相應測試信號。
[0012]進一步地，所述規約轉化器將符合通信規約的被測設備轉化為符合IEC61850標準的設備；所述通信規約包括IEC60870-5系列、⑶T規約、MODBUS規約、DNP規約和RP570規約。
[0013]優選的，所述測試工作站包括儀器驅動模塊、IEC61850Client模塊、測試控制模塊、數據計算模塊和系統管理模塊。
[0014]與現有技術比，本實用新型的有益效果為:
[0015]I)本實用新型不僅能實現電能質量監測設備測量準確度的測試，還能進行測量方法的測試，較以往電能質量監測設備的測試更為全面；且實現了被檢設備的即插即測，極大提高了工作效率。
[0016]2)本實用新型采用GPS信號進行時鐘同步，保證了測試的可靠、準確性。
[0017]3)本實用新型信號采集裝置為可編程器件，可以用于二次開發，隨需求擴展其它功能，本專利的可延展性和拓展空間很大。
[0018]4)本實用新型采用規約轉換器可將非標準設備轉化為標準設備，從而實現非標準設備的無縫接入。
[0019]5)該系統無需外來指令輸入模塊，無需人工干預，操作人員僅需點擊測試工作站的一個按鍵即可完成所有功能的測試，對操作人員無需專業培訓，能夠全自動完成全部功能的自動測試。
[0020]6)本實用新型系統結構簡單，所有設備形成閉環回路，易于維護。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型提供的一種測試電能質量監測設備的系統示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0023]本實用新型由電能質量標準源、信號采集裝置、GPS對時裝置、規約轉換器、測試工作站、被檢設備組成。
[0024]電能質量標準源可以發生電能質量測試信號。電能質量標準源通過GPIB總線接收測試工作站給出的SCPI命令產生相應測試信號。
[0025]GPS對時裝置提供用于被檢設備和信號采集裝置的GPS對時信號。
[0026]信號采集裝置對電能質量標準源所發出的電能質量波形進行數字化采樣，該裝置采樣率需與被檢設備一致。此裝置通過網絡協議接收測試工作站控制指令、并上傳采樣值，測試工作站計算并給出電能質量指標的標準值。此裝置需要與GPS信號對時。
[0027]規約轉化器用來將符合傳統通信規約的被測設備轉化為符合IEC61850標準的設備，從而接入自動測試系統。傳統通信規約包括:IEC60870-5系列(包括IEClOl、IEC103、IEC104)、CDT 規約、MODBUS 規約、DNP 規約、RP570 規約。
[0028]測試工作站用于控制電能質量自動檢測過程以及計算信號采集裝置、被檢設備和所上傳的數據，從而自動給出檢測結果。主要包括儀器驅動模塊、IEC61850Client模塊、測試控制模塊、數據計算模塊、系統管理模塊，具體為:[0029]儀器驅動模塊包括:電能質量標準源接口為GPIB，支持標準程控指令SCPI，采用VISA虛擬儀器軟件結構進行儀器驅動，并可根據測試需要進行信號源的擴充、擴展。
[0030]IEC61850Client模塊:用于連接符合IEC61850標準的電能質量監測設備。符合IEC61850標準的設備可直接接入該模塊，其他設備則通過規轉換器轉化為標準規約接入。具體功能:1)能夠自動解析裝置配置文件(.1cd文件)，得到裝置邏輯模型結構；2)連接終端，獲取電能質量實時數據報文，并完成61850報文解析；3)報文解析數據分類入庫。
[0031]測試控制模塊:此測試流程管理模塊主要完成整個自動測試流程控制。具體功能:O自定義測試項目與測試模板；2)測試標準值的生成和獲取；3)測試流程的管理，具體包括測試開始、中斷、重復控制及測試狀態查詢；4)按照測試模板，正確地調用設備驅動模塊；5)能夠顯示測試結果；
[0032]數據計算模塊:通過數據采集卡采集的實時數據，根據檢測指標的需要，由相關國標中所要求的標準測量算法計算得到所檢測指標的標準值，用于比對。
[0033]系統管理模塊包括:數據管理、測試腳本管理、日志管理、檢測信息管理、用戶管理、報告查詢等。
[0034]如圖1所述，本實用新型一種測試電能質量監測設備的系統，其測試方法具體流程如下:
[0035]( I)系統中各個設備都正常工作；
[0036](2)確保系統中各個需要對時的設備都與GPS時間同步；
[0037](3)儀器驅動模塊驅動電能質量標準源，發生測試信號；
[0038](4)IEC61850標準被檢設備接收測試信號，并將測量數據通過IEC61850Client模塊存入測試工作站，其他設備通過規約轉換器接入；
[0039](5)信號采集裝置帶時標采樣電能質量標準源信號波形，測試工作站數據計算模塊接收信號采集裝置上傳的帶時標的電壓、電流采樣值為電能質量指標標準值；
[0040](6)測試控制模塊接收標準值與被檢設備的測量值，根據檢測方法要求計算被檢設備指標，給出檢測結果，并生成報告。
[0041]實施例
[0042]下面以供電電壓幅值作為檢測目標，采用本實用新型一種測試電能質量監測設備的系統，具體測試方法為:
[0043]《電磁兼容試驗和測量技術電能質量測量方法》(GB/T17626.30)中規定對50Hz電力系統，供電電壓150周波值應為15個10周波值的方均根值，且每IOmin RTC計時點要對150周波時間間隔進行一次再同步。其中供電電壓的基本測量時間間隔應為10個周波。
[0044]具體測試實施方式:
[0045]( I)系統中各個設備都正常工作；
[0046](2)確保系統中信號采集裝置、被測電能質量監測設備與GPS時間同步；
[0047](3)電能質量標準源接收測試工作站指令，發生測試信號，該測試信號是一變化的信號;
[0048](4)被檢設備接收測試信號，并將被測量供電電壓IOmin RTC計時點時150周波值測量數據上傳至測試工作站；
[0049](5)信號采集裝置帶時標采樣電能質量信號波形，數據計算模塊接收信號采集裝置上傳的帶時標的電壓、電流采樣值，計算IOmin RTC計時點時信號源給出的供電電壓150周波標準值；
[0050](6)測試控制模塊接收該150周波標準值與被檢設備的測量值，進行比對，自動給出檢測結果。
[0051]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本實用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種測試電能質量監測設備的系統，其特征在于，所述系統包括電能質量標準源、信號采集裝置、GPS對時裝置、規約轉換器、測試工作站和被檢設備； 所述電能質量標準源通過GPS對時裝置分別連接信號采集裝置和被檢設備；所述測試工作站分別連接被檢設備和信號采集裝置； 所述系統與GPS對時裝置通信，通過GPS對時裝置給系統提供對時信號進行電能質量監測設備、信號采集裝置的時鐘同步。
2.如權利要求1所述的一種測試電能質量監測設備的系統，其特征在于，所述電能質量標準源通過測試信號線分別連接被檢設備和信號采集裝置。
3.如權利要求1所述的一種測試電能質量監測設備的系統，其特征在于，所述被檢設備通過以太網口或串口連接至測試工作站或通過規約轉化器將數據傳至測試工作站。
4.如權利要求1所述的一種測試電能質量監測設備的系統，其特征在于，所述信號采集裝置通過以太網將數據傳至測試工作站。
5.如權利要求1所述的一種測試電能質量監測設備的系統，其特征在于，所述電能質量標準源通過GPIB總線接收測試工作站給出的SCPI命令產生相應測試信號。
6.如權利要求3所述的一種測試電能質量監測設備的系統，其特征在于，所述規約轉化器將符合通信規約的被測設備轉化為符合IEC61850標準的設備；所述通信規約包括IEC60870-5系列、CDT規約、MODBUS規約、DNP規約和RP570規約。
7.如權利要求1所述的一種測試電能質量監測設備的系統，其特征在于，所述測試工作站包括儀器驅動模塊、IEC61850Client模塊、測試控制模塊、數據計算模塊和系統管理模塊。
【文檔編號】G01R35/00GK203798999SQ201320800336
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年12月6日 優先權日:2013年12月6日
【發明者】安哲, 趙鵬程, 楊岑玉, 黃蒙, 王同勛, 周勝軍 申請人:國家電網公司, 國網智能電網研究院