一種便攜式數字繼電保護測試儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及變電站設備，具體涉及一種便攜式數字繼電保護測試儀。
【背景技術】
[0002]智能變電站系統分為3層:過程層、間隔層、站控層;過程層包含由一次設備和智能組件構成的智能設備、合并單元和智能終端，完成變電站電能分配、變換、傳輸及其測量、控制、保護、計量、狀態監測等相關功能;根據國網相關導則、規范的要求，保護應直接采樣，對于單間隔的保護應直接跳閘，涉及多間隔的保護(母線保護)宜直接跳閘；間隔層設備一般指繼電保護裝置、測控裝置、故障錄波等二次設備，實現使用一個間隔的數據并且作用于該間隔一次設備的功能，即與各種遠方輸入/輸出、智能傳感器和控制器通信;站控層包含自動化系統、站域控制系統、通信系統、對時系統等子系統，實現面向全站或一個以上設備的測量和控制功能，完成數據采集和監視控制(SCA—DA)、操作閉鎖以及同步相量采集、電能量采集、保護信息管理等相關功能；間隔層的保護裝置接收合并單元與智能終端的光數字信號，做出邏輯判斷，保護變電站;便攜式數字繼保測試儀模擬合并單元與智能終端的光數字信號，模擬產生故障，判斷保護裝置的邏輯是否正確;便攜式數字繼保測試儀也可以對合并單元與智能終端的光數字信號錄波。
[0003]目前，現有的光數字繼電保護測試儀根據現場的調試經驗，特別是保護單體的調試來看，利用現有的光數字繼電保護測試儀進行保護的單體調試常常需要消耗大量的人力和時間；因為調試人員需要在根據全站SCD文件不斷的對保護裝置測試同時還要帶一些輔助設備，因此，現有的光數字繼電保護測試儀主要存在如下不足:
[0004]I)光數字繼電保護測試儀沒有無線接口，均為有線連接；
[0005]2)光數字繼電保護測試儀均為外接電源，現場往往是直流電源，需從遠方拉220V交流電源；
[0006]3)光數字繼電保護測試儀不能錄波分析，現場往往出現難以判斷的問題，需要額外的設備；
[0007]4)光數字繼電保護測試儀不能測試過程層的時間特性。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型的目的在于提供一種便攜式數字繼電保護測試儀。
[0009]本實用新型采用的技術方案是:一種便攜式數字繼電保護測試儀，包括中央處理單元、對時單元、光輸出/輸入單元和電池充電單元;所述對時單元、光輸出/輸入單元分別與中央處理單元連接;所述對時單元、光輸出/輸入單元、中央處理單元均與電池充電單元連接；
[0010]所述中央處理單元還連接以太網模塊和Wifi模塊；
[0011 ]所述對時單元用于矯正測試儀器的絕對時刻；
[0012]所述光輸入/輸出單元用于將測試的模擬信號轉換為數字信號；完整解析保護模型文件，實現電流電壓通道選擇、比例系數、ASDU數目、采樣率、GOOSE信息的配置。
[0013]進一步的，所述中央處理單元包括ADSP+FPGA模塊;ADSP+FPGA模塊包括3個BF609和XC6SLX100，其中I個BF609作為主控0?1]，2個作為從0?1];主控0?1]通過乂0651^100與從〇卩1]連接，并與以太網模塊和Wif i模塊連接;從CPU連接光輸出/輸入單元。
[0014]進一步的，所述對時單元包括GPS模塊、IRIG-B碼對時模塊和IEEE1588對時模塊；所述GPS模塊、IRIG-B碼對時模塊和IEEE1588對時模塊均與FPGA連接；所述GPS模塊、IEEEl 588對時模塊同時連接ADSP。
[0015]進一步的，所述GPS模塊通過串口通訊與ADSP連接。
[0016]進一步的，所述IEEE1588對時模塊通過以太網模塊與ADSP連接。
[0017]進一步的，所述光輸出/輸入單元包括HFBR-57E0PZ模塊，HFBR-57E0PZ模塊用于以太網電信號產生光模塊輸出的以太網光信息。
[0018]進一步的，所述電池充電單元包括BQ24616模塊，BQ24616模塊用于對內置電池充電。
[0019]本實用新型的有益效果是:
[0020](I)本實用新型可以對智能變電站裝置一次性測試，能夠測試保護裝置報文時間特性和記錄報文；
[0021](2)能夠導入全站SCD模型文件針對保護裝置自動設定測試方案并模擬現場實際情況與故障，輸出符合智能變電站的規約或模擬報文錯誤對保護裝置的通信一致性與可靠性進行檢查；
[0022](3)本實用新型設有無線接口，并設置有內置電源，更加方便；
[0023](4)本實用新型通過光輸入/輸出模塊可以實現錄波分析；
[0024](5)本實用新型能夠實現測試過程層的時間特性。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型連接框圖。
[0026]圖2為本實用新型中央處理單元連接結構圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。
[0028]一種便攜式數字繼電保護測試儀，包括中央處理單元、對時單元、光輸出/輸入單元和電池充電單元;所述對時單元、光輸出/輸入單元分別與中央處理單元連接;所述對時單元、光輸出/輸入單元、中央處理單元均與電池充電單元連接；
[0029]所述中央處理單元還連接以太網模塊和Wifi模塊；負責分布式CPU同步，光數字部分輸入輸出對時、以太網通信和Wifi模塊;設置Wifi模塊可以通過無線網絡直接讀取文件信息，不必采用有線傳輸方式，使得繼電保護測試儀使用更加方便；
[0030]所述對時單元用于矯正測試儀器的絕對時刻，完成保護裝置的時間測試，保證在絕對的相同時間完成時間測試；
[0031]所述光輸入/輸出單元用于將測試的模擬信號轉換為數字信號；提供針對IEC61580標準規范中的9-1、9-2、9-1擴展和GOOSE信息，完整解析保護模型文件，實現電流電壓通道選擇、比例系數、ASDU數目、采樣率、GOOSE信息的配置，可靈活方便地與不同型號保護接口。
[0032]進一步的，所述中央處理單元包括ADSP+FPGA模塊;ADSP+FPGA模塊包括3個BF609和XC6SLX100，其中I個BF609作為主控0?1]，2個作為從0?1];主控0?1]通過乂0651^100與從〇卩1]連接，并與以太網模塊和Wif i模塊連接;從CPU連接光輸出/輸入單元;XC6SLX100主要負責3個CPU同步、通訊和對時。
[0033]進一步的，所述對時單元包括GPS模塊、IRIG-B碼對時模塊和IEEE1588對時模塊；所述GPS模塊、IRIG-B碼對時模塊和IEEE1588對時模塊均與FPGA連接；所述GPS模塊、IEEE1588對時模塊同時連接ADSP ；所述IRIG-B碼對時模塊的時間解析由FPGA內部處理產生時間信息，所述IEEE1588對時模塊通過以太網模塊與ADSP連接，由ADSP獲取時間信息。
[0034]進一步的，所述GPS模塊通過串口通訊與ADSP連接。
[0035]進一步的，所述IEEE1588對時模塊通過以太網模塊與ADSP連接。
[0036]進一步的，所述光輸出/輸入單元包括HFBR-57E0PZ模塊，HFBR-57E0PZ模塊用于以太網電信號產生光模塊輸出的以太網光信息。
[0037]進一步的，所述電池充電單元包括BQ24616模塊，BQ24616模塊用于對內置電池充電。
[0038]本實用新型對智能變電站保護裝置一次性測試，能夠測試保護裝置報文時間特性和記錄報文，以及能夠導入全站SCD模型文件針對保護裝置自動設定測試方案并模擬現場實際情況與故障，輸出符合智能變電站的規約或模擬報文錯誤對保護裝置的通信一致性與可靠性進行檢查的作用。
[0039]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種便攜式數字繼電保護測試儀，其特征在于:包括中央處理單元、對時單元、光輸出/輸入單元和電池充電單元;所述對時單元、光輸出/輸入單元分別與中央處理單元連接；所述對時單元、光輸出/輸入單元、中央處理單元均與電池充電單元連接； 所述中央處理單元還連接以太網模塊和Wif i模塊； 所述對時單元用于矯正測試儀器的絕對時刻； 所述光輸入/輸出單元用于將測試的模擬信號轉換為數字信號，完整解析保護模型文件，實現電流電壓通道選擇、比例系數、ASDU數目、采樣率、GOOSE信息的配置。2.根據權利要求1所述的一種便攜式數字繼電保護測試儀，其特征在于:所述中央處理單元包括ADSP+FPGA模塊;ADSP+FPGA模塊包括3個BF609和XC6SLX100，其中I個BF609作為主控CPU，2個作為從CPU;主控CPU通過XC6SLX100與從CPU連接，并與以太網模塊和Wif i模塊連接;從CPU連接光輸出/輸入單元。3.根據權利要求2所述的一種便攜式數字繼電保護測試儀，其特征在于:所述對時單元包括GPS模塊、IRIG-B碼對時模塊和IEEE1588對時模塊;所述GPS模塊、IRIG-B碼對時模塊和IEEEl 588對時模塊均與FPGA連接;所述GPS模塊、IEEEl 588對時模塊同時連接ADSP。4.根據權利要求3所述的一種便攜式數字繼電保護測試儀，其特征在于:所述GPS模塊通過串口通訊與ADSP連接。5.根據權利要求3所述的一種便攜式數字繼電保護測試儀，其特征在于:所述IEEE1588對時模塊通過以太網模塊與ADSP連接。6.根據權利要求1所述的一種便攜式數字繼電保護測試儀，其特征在于:所述光輸出/輸入單元包括HFBR-57E0PZ模塊，HFBR-57E0PZ模塊用于以太網電信號產生光模塊輸出的以太網光信息。7.根據權利要求1所述的一種便攜式數字繼電保護測試儀，其特征在于:所述電池充電單元包括BQ24616模塊，BQ24616模塊用于對內置電池充電。
【專利摘要】本實用新型公開了一種便攜式數字繼電保護測試儀，包括中央處理單元、對時單元、光輸出/輸入單元和電池充電單元；所述對時單元、光輸出/輸入單元分別與中央處理單元連接；所述對時單元、光輸出/輸入單元、中央處理單元均與電池充電單元連接；中央處理單元還連接以太網和Wifi模塊；對時單元用于矯正測試儀器的絕對時刻；光輸入/輸出單元用于將測試的模擬信號轉換為數字信號；本實用新型設有無線接口，并設置有內置電源，使用更加方便；可以實現錄波分析，并且能夠測試過程層的時間特性。
【IPC分類】G01R31/00
【公開號】CN205374620
【申請號】CN201521029310
【發明人】鄭永康, 劉明忠, 孟雷, 羅亮, 尹德君, 劉勇, 陳小平, 陳遲, 謝東, 劉經度, 丁宣文, 韓睿, 徐聃聃, 朱鑫, 張華杰
【申請人】國網四川省電力公司電力科學研究院, 國網四川省電力公司阿壩供電公司, 國家電網公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2015年12月10日