CN104281145A - 可移动自组网的馈线自动化测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可移动自组网的馈线自动化测试系统,包括测试指挥中心和若干馈线自动化测试仪,所述测试指挥中心至少包括无线边缘设备,所述馈线自动化测试仪上设有无线接入设备、充放电管理电路和电池组;所述无线边缘设备至少用以形成无线网络,所述若干馈线自动化测试仪通过所述无线接入设备连接至该无线网络;所述充放电管理电路还用以与外部电源连接,所述充放电管理电路被配置成实现以下功能:内部供电模式与外部供电模式之间的切换;在所述内部供电模式时,所述电池组为所述馈线自动化测试仪供电;在所述外部供电模式时,外部电源为所述馈线自动化测试仪供电,且利用所述外部电源为所述电池组充电。
Description
技术领域
本发明涉及馈线自动化领域,尤其涉及一种可移动自组网的馈线自动化测试系统。
背景技术
馈线自动化是指变电站出线到用户用电设备之间的馈电线路自动化,其内容可以归纳为两大方面:一是正常情况下的用户检测、资料测量和运行优化;二是事故状态下的故障检测、故障隔离、转移和恢复供电控制。
在进行馈线自动化现场测试时,需要确定待测配电网络中每个测试用例在每个开关点处的电流、电压、开关状态的变化时序。现有的测试系统中,有的如申请号为CN201210421864.1和CN201210421863.7的两个专利,虽然实现了现场测试,但无法解决测试设备的供电问题;又如申请号为CN201210358955.X的专利,虽然实现了测试设备间的协调问题,却无法解决测试终端数据的同步问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题如何同时解决测试设备的供电问题和同步问题。
为了解决这一技术问题,本发明提供了一种可移动自组网的馈线自动化测试系统,包括测试指挥中心和若干馈线自动化测试仪,所述测试指挥中心至少包括无线边缘设备,所述馈线自动化测试仪上设有无线接入设备、充放电管理电路和电池组;
所述无线边缘设备至少用以形成无线网络,所述若干馈线自动化测试仪通过所述无线接入设备连接至该无线网络;
所述充放电管理电路还用以与外部电源连接,所述充放电管理电路被配置成实现以下功能:
内部供电模式与外部供电模式之间的切换;
在所述内部供电模式时,所述电池组为所述馈线自动化测试仪供电;
在所述外部供电模式时,外部电源为所述馈线自动化测试仪供电,且利用所述外部电源为所述电池组充电。
所述测试指挥中心还包括仿真服务器和维护工作站,所述仿真服务器和维护工作站均与所述无线边缘设备连接;
所述维护工作站,至少用以维护所述若干馈线自动化测试仪,以及响应输入的信息,进行现场的配电网络的建模或修改以及测试方案的生成;
所述仿真服务器,至少用以依据接收到的配电网络的模型、测试方案和接收到的输入指示生成测试用例,并将测试用例的电气控制数据输出至所述无线边缘设备。
所述测试指挥中心还包括网络管理系统,所述网络管理系统与所述无线边缘设备连接;所述网络管理系统,至少用以对所述无线网络及接入无线网络的所有设备进行管理。
所述无线边缘设备包括拉远射频头和无线边缘设备服务器,所述无线边缘设备服务器通过所述拉远射频头与所述无线接入设备实现无线连接。
所述充放电管理电路进一步被配置实现以下功能:
判断所述外部电源的状态;
当该外部电源符合预设的电源要求时,则切换进入所述外部供电模式;
当该外部电源不符合预设的电源要求时,则切换进入所述内部供电模式。
所述充放电管理电路进一步被配置成:
当该外部电源为220V电压时,则切换进入所述外部供电模式。
若该外部电源为无效电源或电压小于预设值时,则切换进入所述内部供电模式。
所述若干馈线自动化测试仪与待测试的配电终端连接。
所述馈线自动化测试仪内包括一个功率模块,所述功率模块包括了8路电流输出线路、8路电压输出线路、18路数字量输出线路和8路数字量输入线路,所述馈线自动化测试仪通过该8路电流输出线路、8路电压输出线路、18路数字量输出线路和8路数字量输入线路与所述配电网络连接。
所述测试指挥中心设于一部指挥车上,所述指挥车上设有发电机和局域网组件,所述发电机用以为所述测试指挥中心和局域网组件供电,所述局域网组件与所述测试指挥中心连接,所述馈线自动化测试仪设于一个可移动的小车上。
本发明一方面引入了无线边缘设备(WEA),建立起无线网络,若干馈线自动化测试仪则通过无线接入设备(WAA,Wireless Access Appliance)连接至无线网络,从而为测试提供了联网环境,最终实现了各个馈线自动化测试仪的数据同步;另一方面,本发明引入了电池组和充放电管理电路,实现了内部供电和外部供电两种模式,解决了测试仪的供电问题。
附图说明
图1是本发明一实施例中可移动自组网的馈线自动化测试系统的结构示意图;
图2是本发明一实施例中可移动自组网的馈线自动化测试系统的另一结构示意图。
具体实施方式
以下将结合图1和图2对本发明提供的可移动自组网的馈线自动化测试系统进行详细的描述,其为本发明一可选的实施例,可以认为,本领域的技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内,能够对其进行修改和润色。
请参考图1和图2,本发明提供了一种可移动自组网的馈线自动化测试系统,有关硬件设备,包括了测试指挥中心和若干馈线自动化测试仪。
一方面,为了能够为测试提供了联网环境,最终实现各个馈线自动化测试仪的数据同步:
所述测试指挥中心至少包括无线边缘设备,所述馈线自动化测试仪上设有无线接入设备,所述测试指挥中心还包括仿真服务器和维护工作站,所述仿真服务器和维护工作站均与所述无线边缘设备连接;所述测试指挥中心还包括网络管理系统,所述网络管理系统与所述无线边缘设备连接;所述无线边缘设备包括拉远射频头和无线边缘设备服务器,所述无线边缘设备服务器通过所述拉远射频头与所述无线接入设备实现无线连接。
具体来说:
有关所述无线边缘设备(WEA):
至少用以形成无线网络,所述若干馈线自动化测试仪通过所述无线接入设备连接至该无线网络;所述无线边缘设备包括拉远射频头和无线边缘设备服务器,所述无线边缘设备服务器通过所述拉远射频头与所述无线接入设备实现无线连接。
无线边缘设备(WEA)提供了6公里(城区)到40公里(郊外)的无线基站覆盖功能,并同时具备面向主控中心的网关,管理及接入控制功能。其特征如下:
1、支持无线基站单载波带宽为1.25MHz,2.5MHz及5MHz,频谱利用率大于2;
2、提供多载波工作模式,支持部署之后的平滑扩容(无硬件安装);
3、一套无线边缘设备最多可支持30MHz带宽容量(单个无线边缘服务器连接6个拉远射频头)。
本实施例中,无线边缘设备中的无线边缘设备服务器:担任通信基站功能,管理、连接、收集、分发各个无线接入设备的数据。拉远射频头:用于无线边缘设备服务器与无线接入设备之间数据的收发。拉远射频头通过光纤与无线边缘设备服务器连接。
有关无线接入设备(Wireless Access Appliance,WAA):
向上通过无线连接至无线边缘设备(WEA),向下通过网络口连接馈线自动化测试仪。提供测试仪至无线宽带网络的桥接功能,为测试仪的高速接入提供传输承载。其特征如下:
1、丰富的硬件接口,支持多种终端接口连接(支持以太网,RS232/485,无线,USB);
2、可靠的户外型设计,支持IP65防护等级。可工作温度为-40oC~+75 oC。
3、采用软件无线电系统,灵活方便支持多种无线技术和标准。
有关网络管理系统(Network Management System,NMS):
所述网络管理系统与所述无线边缘设备连接;所述网络管理系统,至少用以对所述无线网络及接入无线网络的所有设备进行管理。网络管理系统(NMS)与无线边缘设备(WEA)和无线接入设备(WAA)共同构成端到端可管理、可控制的稳定可靠的无线专网系统。
本实施例中,所述网络管理系统(NMS)运行IBM的网络管理系统,对网内所有WEA、WAA及数据采集终端提供集成化的远程管理环境,以统一的管理视图和操作模式,完成对不同类型、不同接入方式的设备的管理。
所述无线网络,采用了IBM的基于软件无线电的230MHz无线物联网平台。该平台使用了IBM世界领先的基于IT平台的软件无线电技术,及TD-LTE核心技术,针对不同的智能电网应用需求进行优化,并引入先进的频谱优化、功耗优化等技术。无线联网平台由无线边缘设备(WEA)、无线接入设备(WAA)及网络管理系统(NMS)三大部分组成。
有关维护工作站:
所述维护工作站,至少用以维护所述若干馈线自动化测试仪,以及响应输入的信息,进行现场的配电网络的建模或修改以及测试方案的生成;
进一步来说,主要执行以下功能:
a)通过无线网络对远方各台测试仪进行维护;
b)进行现场配电网络的建模、修改;
c)测试方案的编辑;
d)测试报告的整理;
有关仿真服务器:
所述仿真服务器,至少用以依据接收到的配电网络的模型、测试方案和接收到的输入指示生成测试用例,并将测试用例的电气控制数据输出至所述无线边缘设备。
本实施例中,仿真服务器运行上海金智晟东的FTT1100馈线自动化现场测试系统,根据配电模型以及测试方案,根据指挥人员的指示,执行特定的测试用例,并通过无线网络控制各个测试终端中馈线自动化测试仪的输出。
另一方面,为了实现了内部供电和外部供电两种模式,解决了测试仪的供电问题:
所述馈线自动化测试仪上设有充放电管理电路和电池组;
所述充放电管理电路还用以与外部电源连接,所述充放电管理电路被配置成实现以下功能:
内部供电模式与外部供电模式之间的切换;
在所述内部供电模式时,所述电池组为所述馈线自动化测试仪供电;
在所述外部供电模式时,外部电源为所述馈线自动化测试仪供电,且利用所述外部电源为所述电池组充电。
所述充放电管理电路进一步被配置实现以下功能:
判断所述外部电源的状态;
当该外部电源符合预设的电源要求时,则切换进入所述外部供电模式;
当该外部电源不符合预设的电源要求时,则切换进入所述内部供电模式。
所述充放电管理电路再进一步可被配置成:
当该外部电源为220V电压时,则切换进入所述外部供电模式。
若该外部电源为无效电源或电压小于预设值时,则切换进入所述内部供电模式。
本实施例中,电池组中的蓄电池选用规格为12V*14AH,可以采用铅酸电池或者锂电池。其作用是为无线接入设备、馈线自动化测试仪在进行现场测试时提供工作电源。
本实施例中的充放电管理电路,用于对电池的充放电管理,实现外部220V交流电源测试终端内部电池之间无缝切换。当有外部220V电源时,负责对电池进行充电,同时工作电源切换为外部电源。一旦检测到外部电源无效或电压过低,立即切换到内部电池供电,电池的工作模式也随即切换到放电状态。这里电源无效主要是指外部220V电源失电。在已知充放电管理电路的效果的情况下,本领域技术人员应能设计出若干符合该效果的方案,故而本实施例不做具体列举也不会有公开不充分之虞。
通过以上两方面的设置,本发明一方面引入了无线边缘设备(WEA),建立起无线网络,若干馈线自动化测试仪则通过无线接入设备(WAA,Wireless AccessAppliance)连接至无线网络,从而为测试提供了联网环境,最终实现了各个馈线自动化测试仪的数据同步;另一方面,本发明引入了电池组和充放电管理电路,实现了内部供电和外部供电两种模式,解决了测试仪的供电问题。
除以上的描述,本实施例还进一步做了以下设置:
有关馈线自动化测试仪:
所述若干馈线自动化测试仪与待测试的配电网络连接。
所述馈线自动化测试仪内包括一个功率模块,所述功率模块包括了8路电流输出线路、8路电压输出线路、18路数字量输出线路和8路数字量输入线路,所述馈线自动化测试仪通过该8路电流输出线路、8路电压输出线路、18路数字量输出线路和8路数字量输入线路与所述配电网络连接。
在本实施例中,采用上海金智晟东的FTT100系统测试仪,测试仪内的功率模块包括了提供8路电流量输出Co,8路电压量输出Vo,18路数字量输出Do,8路数字量输入Di。测试时通过将Co与配电网络的电流采集端子相连,将Vo与配电网络的电压采集端子相连,将Do与配电网络的遥信采集端子相连,将Di与配电网络的遥控输出子相连。对于配电网络而言,与实际接入现场开关的CT、PT、辅助端子、操作机构是一致的,无须对内部参数进行任何变更。
本实施例中,所述测试指挥中心设于一部指挥车上,所述指挥车上设有发电机和局域网组件,所述发电机用以为所述测试指挥中心和局域网组件供电,所述局域网组件与所述测试指挥中心连接。本实施例中,发电机可选为柴油发电机,用于为车内各个组件提供工作电源。所述局域网组件可以包括了网络交换机以及网络附件等,用于对车内各个组件的联网。所述馈线自动化测试仪设于一个可移动的小车上。
本实施例的系统可以通过以下步骤进行工作:
S1:将馈线自动化测试仪全部放置在测试指挥车上,运输至待测试的配电网络附近,每经过一个监测点,下放一个馈线自动化测试仪,并将馈线自动化测试仪与配电网络中监测点的配电终端进行连接;
S2:配电网络全部待测试监测点全部部署完成后,指挥车行驶到一个地理位置相对较高,与各个馈线自动化测试仪所在位置都距离都不远的地点,升起拉远射频头,各个馈线自动化测试仪也打开电源;
S3:用网络管理系统监视查看各个馈线自动化测试仪的联网状态,必要时调整指挥车的位置以及拉远射频头的高度,直到各个馈线自动化测试仪全部处于联网状态;
S4:根据现场网络接线情况,在维护工作站上进行配电网络建模,制定测试方案,导入到仿真服务器上;
S5:在仿真服务器上执行测试方案,测试终端根据仿真系统的要求输出电气数据;
S6:待测试的配电网络及其系统根据接收到的电气数据,进行馈线自动化故障处理的决策与执行。
S7:馈线自动化测试仪通过数字量输入Di端子,获取配电网络的动作结果,进而实现了对配电自动化系统馈线自动化功能的测试。
对于以上各组件的功能性描述,应认为,其功能不止于此,但包括以上的描述,只要包含了以上描述的功能,就是本发明力求保护的方案之一。
综上所述,通过本发明可以实现测试终端现场自动组网,形成一个基于无线的局域网络,为配电自动化仿真系统提供了一个运行环境,实现了测试指挥中心的指令实时传达到测试终端,进而协调控制各个测试终端的仿真数据,实现对配电自动化系统中核心功能馈线自动化测试。
Claims (10)
1.一种可移动自组网的馈线自动化测试系统,包括测试指挥中心和若干馈线自动化测试仪,所述测试指挥中心至少包括无线边缘设备,所述馈线自动化测试仪上设有无线接入设备、充放电管理电路和电池组;
所述无线边缘设备至少用以形成无线网络,所述若干馈线自动化测试仪通过所述无线接入设备连接至该无线网络;
所述充放电管理电路还用以与外部电源连接,所述充放电管理电路被配置成实现以下功能:
内部供电模式与外部供电模式之间的切换;
在所述内部供电模式时,所述电池组为所述馈线自动化测试仪供电;
在所述外部供电模式时,外部电源为所述馈线自动化测试仪供电,且利用所述外部电源为所述电池组充电。
2.如权利要求1所述的可移动自组网的馈线自动化测试系统,其特征在于:所述测试指挥中心还包括仿真服务器和维护工作站,所述仿真服务器和维护工作站均与所述无线边缘设备连接;
所述维护工作站,至少用以响应输入的信息,进行现场的配电网络的建模或修改以及测试方案的生成;
所述仿真服务器,至少用以依据接收到的配电网络的模型、测试方案和接收到的输入指示生成测试用例,并将测试用例的电气控制数据输出至所述无线边缘设备。
3.如权利要求1所述的可移动自组网的馈线自动化测试系统,其特征在于:所述测试指挥中心还包括网络管理系统,所述网络管理系统与所述无线边缘设备连接;所述网络管理系统,至少用以对所述无线网络及接入无线网络的所有设备进行管理。
4.如权利要求1所述的可移动自组网的馈线自动化测试系统,其特征在于:所述无线边缘设备包括拉远射频头和无线边缘设备服务器,所述无线边缘设备服务器通过所述拉远射频头与所述无线接入设备实现无线连接。
5.如权利要求1所述的可移动自组网的馈线自动化测试系统,其特征在于:所述充放电管理电路进一步被配置实现以下功能:
判断所述外部电源的状态;
当该外部电源符合预设的电源要求时,则切换进入所述外部供电模式;
当该外部电源不符合预设的电源要求时,则切换进入所述内部供电模式。
6.如权利要求5所述的可移动自组网的馈线自动化测试系统,其特征在于:所述充放电管理电路进一步被配置成:
当该外部电源为220V电压时,则切换进入所述外部供电模式。
7.如权利要求5所述的可移动自组网的馈线自动化测试系统,其特征在于:
若该外部电源为无效电源或电压小于预设值时,则切换进入所述内部供电模式。
8.如权利要求1所述的可移动自组网的馈线自动化测试系统,其特征在于:所述若干馈线自动化测试仪与待测试的配电网络连接。
9.如权利要求8所述的可移动自组网的馈线自动化测试系统,其特征在于:所述馈线自动化测试仪内包括一个功率模块,所述功率模块包括了8路电流输出线路、8路电压输出线路、18路数字量输出线路和8路数字量输入线路,所述馈线自动化测试仪通过该8路电流输出线路、8路电压输出线路、18路数字量输出线路和8路数字量输入线路与所述配电网络连接。
10.如权利要求1所述的可移动自组网的馈线自动化测试系统,其特征在于:所述测试指挥中心设于一部指挥车上,所述指挥车上设有发电机和局域网组件,所述发电机用以为所述测试指挥中心和局域网组件供电,所述局域网组件与所述测试指挥中心连接,所述馈线自动化测试仪设于一个可移动的小车上。
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