CN104076805A - 配电网自动控制设备的测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种配电网自动控制设备的测试系统。该配电网自动控制设备的测试系统包括：待测设备接口，用于连接待测的配电网自动控制设备；测试信号生成装置，与待测设备接口连接，用于按照预设的测试序列向待测的配电网自动控制设备提供测试信号；控制信号验证装置，与待测设备接口和测试信号生成装置分别连接，用于接收并响应待测的配电网自动控制设备发出的控制信号。应用本发明的技术方案，测试信号生成装置向配电网自动控制设备发送测试信号，可以满足全面对配电网自动控制设备的各项功能进行测试的要求。从而在安装之前进行完善的功能测试，避免了大量的测试接线和安装拆卸的工作，提高了配电网自动控制设备的工作可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备领域，具体而言，涉及一种配电网自动控制设备的测试系统。
背景技术
中低压配电网的运行自动化即配网自动化，可以有效地提高供电质量与生产管理效率。目前国内配网自动化系统也达到了一定的规模。
配网自动化系统由主站、通信网络、配电网自动控制设备三部分组成。其中，配电网自动控制设备，用于中压配电网中的开闭所、重合器、柱上分段开关、环网柜、配电变压器、线路调压器、无功补偿电容器的监视与控制，与配网自动化主站通信，提供配电网运行控制及管理所需的数据，执行主站给出的控制指令。配电网自动控制设备是配网自动化系统的基本组成单元，其性能与可靠性直接影响到整个系统能否有效地发挥作用。
上述配电网自动控制设备包括分界负荷开关、重合器等设备的控制器以及DTU（配电所监控终端，Distribution Terminal Unit）、TTU（配电变压器监测终端，Transformer Terminal Unit）、FTU（线路开关监控终端，Feeder Terminal Unit）等配电自动化设备。这些设备用于控制、保护配电网一次设备，为确保中低压配电网可靠稳定运行起到关键作用。
然而由于现有技术中对这些设备还没有完善的现场测试手段，设备在出厂到达用户方后，用户方只能在未经全面功能性能检验的情况下，直接进行安装。安装后在现场进行就地带开关传动试验，如果传动不成功或发现设备质量有问题，再将设备拆卸进行更换。这样的测试方式存在着工作量大、测试项目不全的问题，如果万一出现问题需要拆卸后更换，严重影响了施工进程，大大增加了施工工作量。
针对相关技术中对配电网自动控制设备缺乏完善现场测试手段导致的工作量大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明旨在提供一种配电网自动控制设备的测试系统，以解决现有技术中对配电网自动控制设备缺乏完善现场测试手段导致的工作量大问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种配电网自动控制设备的测试系统。该配电网自动控制设备的测试系统包括：待测设备接口，用于连接待测的配电网自动控制设备；测试信号生成装置，与待测设备接口连接，用于按照预设的测试序列向待测的配电网自动控制设备提供测试信号；控制信号验证装置，与待测设备接口和测试信号生成装置分别连接，用于接收并响应待测的配电网自动控制设备发出的控制信号。
进一步地，测试信号生成装置包括继电保护测试仪，该继电保护测试仪用于按照预设的测试序列输出电压测试信号和电流测试信号。
进一步地，测试信号生成装置包括：第一电压信号发生器，用于模拟电源侧电压；第二电压信号发生器，用于模拟负荷侧电压。
进一步地，本发明提供的配电网自动控制设备的测试系统还包括：计时装置，分别与测试信号生成装置和控制信号验证装置连接，用于记录提供测试信号的时间以及发出控制信号的时间。
进一步地，控制信号验证装置包括模拟断路器，该模拟断路器用于按照控制信号改变开关状态并验证该控制信号的正确性。
进一步地，模拟断路器包括：交流电源回路，该交流电源回路用于通过待测设备接口向配电网自动控制设备提供交流电压；控制电源回路，该控制电源回路用于接收配电网自动控制设备提供的分合闸控制电源。
进一步地，模拟断路器包括跳闸回路，该跳闸回路与测试信号生成装置连接，用于按照控制信号进行跳闸，并由测试信号生成装置判别跳闸的正确性。
进一步地，模拟断路器包括遥控合闸回路，该遥控合闸回路用于根据配电网自动控制设备提供的跳合闸遥控信号进行合闸操作。
进一步地，模拟断路器包括储能信号回路和合位信号回路，储能信号回路用于向配电网自动控制设备提供储能信号，合位信号回路用于向配电网自动控制设备提供断路器合位信号。
进一步地，控制信号验证装置包括遥信测试回路，该遥信测试回路用于向配电网自动控制设备提供遥信信号。
应用本发明的技术方案，利用本实施例的配电网自动控制设备的测试系统，在待测的配电网自动控制设备到位后，与待测设备接口进行连接，测试信号生成装置向配电网自动控制设备发送测试信号，该测试信号按照预设的测试序列生成并发送，可以满足全面对配电网自动控制设备的各项功能进行测试的要求，由控制信号验证装置对配电网自动控制设备的控制信号进行响应以判断该控制信号的正确性。从而在安装之前进行完善的功能测试，避免了大量的测试接线和安装拆卸的工作，提高了配电网自动控制设备的工作可靠性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的配电网自动控制设备的测试系统的示意图；
图2是根据本发明实施例的配电网自动控制设备的测试系统具体用于测试分界负荷开关控制器的接线示意图；
图3A是根据本发明实施例的配电网自动控制设备的测试系统具体用于测试分界负荷开关控制器时模拟断路器的电源回路示意图；
图3B是根据本发明实施例的配电网自动控制设备的测试系统具体用于测试分界负荷开关控制器时模拟断路器的各控制回路示意图；
图4是根据本发明实施例配电网自动控制设备的测试系统具体用于测试分段重合器控制器时控制信号验证装置的回路示意图；
图5是根据本发明实施例配电网自动控制设备的测试系统具体用于测试遥信功能时控制信号验证装置的回路示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明实施例提供了一种配电网自动控制设备的测试系统，图1是根据本发明实施例的配电网自动控制设备的测试系统的示意图，如图1所示，该配电网自动控制设备的测试系统包括：待测设备接口12，用于连接待测的配电网自动控制设备21；测试信号生成装置11，与待测设备接口12连接，用于按照预设的测试序列向待测的配电网自动控制设备21提供测试信号；控制信号验证装置13，与待测设备接口12和测试信号生成装置11分别连接，用于接收待测的配电网自动控制设备21发出的控制信号并验证该控制信号的正确性。
利用本实施例的配电网自动控制设备的测试系统，在待测的配电网自动控制设备21就绪后，与待测设备接口12进行连接，测试信号生成装置11向配电网自动控制设备21发送测试信号，该测试信号按照预设的测试序列生成并发送，可以满足全面对配电网自动控制设备21的各项功能进行测试的要求，由控制信号验证装置13对配电网自动控制设备21的控制信号进行响应以判断该控制信号的正确性。从而在安装之前进行完善的功能测试，避免了大量的测试接线和安装拆卸的工作，提高了配电网自动控制设备21的工作可靠性。
控制信号验证装置13与测试信号生成装置11连接，可以将开合闸控制信号发送给测试信号生成装置11，使测试信号生成装置11开始或停止输出测试信号，以模拟现场中的合闸和开闸操作。
上述预设的测试序列，可以根据配电网自动控制设备21的种类预先对测试信号生成装置11进行配置，按照分界负荷开关控制器、分段重合器的控制器、电压型RTU、电流型RTU、DTU、FTU等不同设备的功能进行设置，例如对分界负荷开关控制器进行测试时，测试信号生成装置11模拟发生配网线路故障时的电压和电流，在分界负荷开关控制器根据上述电压和电流发出相应的控制信号时，控制信号验证装置13响应该控制信号，做出模拟跳闸或者记忆故障的动作，以验证分界负荷开关控制器对以上电压电流的控制逻辑及控制精度是否正确。再例如，对于分段重合器的控制器进行测试时，测试信号生成装置11模拟出两路电压信号，分别模拟电源侧和负荷侧的电压，通过改变两路电压信号的幅值对分段重合器控制器进行测试，控制信号验证装置13根据分段重合器控制器的控制信号进行跳合闸操作，由测试信号生成装置11开始或停止输出测试信号，以验证分段重合器控制器的控制逻辑正确性。又例如，对于带有遥信功能的RTU或者DTU，可以对其输入开关量，从而判断遥信功能是否正常。
上述预设的测试序列还可以进行程序化配置方式进行，通过对测试信号生成装置发送程序化的测试指令序列，测试信号生成装置按照该测试指令序列发送对应的电压电流测试序列。这种方式更加灵活，可以根据实际测试情况更改测试方案。
在测试带有电压电流采样的配电网自动控制设备21时，测试信号生成装置11可以包括继电保护测试仪，该继电保护测试仪用于按照预设的测试序列输出电压测试信号和电流测试信号。从而利用继电保护测试仪可以精确地输出预定幅值相位的电压和电流信号，并且可以实现测试信号的突变输出，从而可以满足电压电流测试信号的测试要求。例如在测试遥测功能时，可以变化电压电流赋值和相位，通过验证遥测值是否与继电保护测试仪的输入值的一致性来测试遥测功能。
上述预设的测试序列可以通过与测试信号生成装置11进行通信的上位机进行设置，从而可以根据测试内容和测试设备及时调整该测试序列以满足测试要求。上述预设测试序列也根据测试方案预先保存在测试信号生成装置11中，这种方式相对固定，但是在对测试方案相对成熟的设备进行例行测试时更为简便快捷。
在需要分别模拟电源侧和负荷侧的电压的情况下，测试信号生成装置11可以包括两路电压信号发生器，即第一电压信号发生器和第二电压信号发生器，其中第一电压信号发生器用于模拟电源侧电压，第二电压信号发生器用于模拟负荷侧电压，以对分段重合器的控制器进行测试。
在测试包含延时跳闸功能的配电网自动控制设备21时，本实施例的配电网自动控制设备的测试系统还可以包括：计时装置，分别与测试信号生成装置11和控制信号验证装置13连接，用于记录提供测试信号的时间以及发出控制信号的时间。从而通过测试信号的生成时间和发出控制信号的时间的间隔，测试延时功能。另外该计时装置还可以作为测试序列的计时基准，以保证测试信号生成装置11的输出信号符合预设测试序列的要求。
对于分界负荷开关控制器这一类功能复杂的配电网自动控制设备21，控制信号验证装置13可以根据具体的功能设置不同的验证回路，例如设置一个模拟断路器，该模拟断路器用于按照控制信号改变开关状态以验证该控制信号的正确性。该模拟断路器可以包括以下测试回路的一种或几种：交流电源回路、控制电源回路、遥控合闸回路、储能信号回路、合位信号回路，其中，交流电源回路用于通过待测设备接口12向配电网自动控制设备21提供交流电压；控制电源回路用于接收配电网自动控制设备21提供的分合闸控制电源；遥控合闸回路用于根据配电网自动控制设备21提供的跳合闸遥控信号进行合闸操作；储能信号回路用于向配电网自动控制设备21提供储能信号，合位信号回路用于向配电网自动控制设备21提供断路器合位信号。
图2是根据本发明实施例的配电网自动控制设备的测试系统具体用于测试分界负荷开关控制器的接线示意图，继电保护测试仪作为测试信号生成装置11的一部分，通过一个5芯插头TA向待测设备接口提供三相电流信号Ia、Ib、Ic及中性线电流In，电压信号和模拟断路器的回路信号通过6芯插头LS与待测设备接口连接，该6芯插头包括：AC220V电源电压输入、DC48V分闸电压输出、合位信号以及储能信号，从而模拟断路器可以通过待测设备接口13提供给待测控制器220V交流电压，通过待测控制器输出的48V直流电压进行开关分闸动作，并且提供给控制器合位信号和储能信号。为满足遥控合闸与分闸功能的测试，模拟断路器还可以设置遥控合闸输入回路。并且为满足储能信号有可能出现常开或常闭两种情况，同时提供了常开和常闭两路信号回路。在保护功能测试中包含时间延时的测试，因此还可以引出合闸接点和跳闸接点，接入测试仪开入可以测试跳闸或合闸延时。跳闸信号与测试信号生成装置11即继电保护测试仪连接，从而在跳闸时，由继电保护测试仪停止输出测试电压信号和测试电流信号，以模拟现场情况。
图3A示出了本发明实施例的配电网自动控制设备的测试系统具体用于测试分界负荷开关控制器时模拟断路器的电源回路示意图，图3B示出了本发明实施例的配电网自动控制设备的测试系统具体用于测试分界负荷开关控制器时模拟断路器的各控制回路示意图，在以上图中，D2-1为合闸信号接点，D2-2为分闸信号接点，D2-3为分合闸电源接点，D2-4为合位信号接点，D2-5为常开储能信号接点，D2-6为常闭储能信号接点，D2-7为第一合闸接点，D2-8为第二合闸接点，D2-9为第一分闸接点，D2-10为第二分闸接点。HJ1和HJ2为合闸控制继电器，FZ1和FZ2为分闸控制继电器，HZ1为合位信号继电器，CN1为储能继电器，FZ1为分闸继电器。
图4是本发明实施例配电网自动控制设备的测试系统具体用于测试分段重合器控制器时控制信号验证装置的回路示意图，在图中，D3-5为第一电压接点，D3-6为第二电压接点，D3-7为第一合闸信号接点，D3-8为第二合闸信号接点，D3-9为第一合闸接点，D3-10为第二合闸接点，HZ2为合闸继电器，HD2为合闸指示器。
图5是本发明实施例配电网自动控制设备的测试系统具体用于测试遥信功能时控制信号验证装置的回路示意图，在图中，控制信号验证装置包括遥信测试回路，该遥信测试回路用于向配电网自动控制设备提供遥信信号，其中，K0、K1、K2、K3、K4+、K4-为开关量测试信号，通过D4-1、D4-2、D4-3、D4-4、D4-5的接点发送给待测的具有遥信功能的设备，并验证对遥信信号的响应是否正确。
利用以上实施例的配电网自动控制设备的测试系统，在待测的配电网自动控制设备到位后，与待测设备接口进行连接，根据待测设备的功能制定测试流程和测试信号测试序列，测试信号生成装置向配电网自动控制设备发送测试信号，该测试信号按照预设的测试序列生成并发送，可以满足全面对配电网自动控制设备的各项功能进行测试的要求，由控制信号验证装置对配电网自动控制设备的控制信号进行响应以判断该控制信号的正确性。从而在安装之前进行完善的功能测试，避免了大量的测试接线和安装拆卸的工作，提高了配电网自动控制设备的工作可靠性。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各装置可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种配电网自动控制设备的测试系统，其特征在于，包括：
待测设备接口，用于连接待测的配电网自动控制设备；
测试信号生成装置，与所述待测设备接口连接，用于按照预设的测试序列向所述待测的配电网自动控制设备提供测试信号；
控制信号验证装置，与所述待测设备接口和所述测试信号生成装置分别连接，用于接收并响应所述待测的配电网自动控制设备发出的控制信号。
2.根据权利要求1所述的配电网自动控制设备的测试系统，其特征在于，所述测试信号生成装置包括继电保护测试仪，该继电保护测试仪用于按照所述预设的测试序列输出电压测试信号和电流测试信号。
3.根据权利要求1所述的配电网自动控制设备的测试系统，其特征在于，所述测试信号生成装置包括：
第一电压信号发生器，用于模拟电源侧电压；
第二电压信号发生器，用于模拟负荷侧电压。
4.根据权利要求1所述的配电网自动控制设备的测试系统，其特征在于，还包括：
计时装置，分别与所述测试信号生成装置和所述控制信号验证装置连接，用于记录提供所述测试信号的时间以及发出所述控制信号的时间。
5.根据权利要求1所述的配电网自动控制设备的测试系统，其特征在于，所述控制信号验证装置包括模拟断路器，该模拟断路器用于按照所述控制信号改变开关状态并验证该控制信号的正确性。
6.根据权利要求5所述的配电网自动控制设备的测试系统，其特征在于，所述模拟断路器包括：
交流电源回路，该交流电源回路用于通过待测设备接口向所述配电网自动控制设备提供交流电压；
控制电源回路，该控制电源回路用于接收所述配电网自动控制设备提供的分合闸控制电源。
7.根据权利要求5所述的配电网自动控制设备的测试系统，其特征在于，所述模拟断路器包括跳闸回路，该跳闸回路与所述测试信号生成装置连接，用于按照所述控制信号进行跳闸，并由所述测试信号生成装置判别所述跳闸的正确性。
8.根据权利要求5所述的配电网自动控制设备的测试系统，其特征在于，所述模拟断路器包括遥控合闸回路，该遥控合闸回路用于根据所述配电网自动控制设备提供的跳合闸遥控信号进行合闸操作。
9.根据权利要求5所述的配电网自动控制设备的测试系统，其特征在于，所述模拟断路器包括储能信号回路和合位信号回路，所述储能信号回路用于向所述配电网自动控制设备提供储能信号，所述合位信号回路用于向所述配电网自动控制设备提供断路器合位信号。
10.根据权利要求1所述的配电网自动控制设备的测试系统，其特征在于，所述控制信号验证装置包括遥信测试回路，该遥信测试回路用于向所述配电网自动控制设备提供遥信信号。
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