CN104880596A - 一种用于变电站站系统调试的伏安向量无线测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力系统测量技术领域，公开了一种用于变电站站系统调试的伏安向量无线测试方法。根据所述伏安向量无线测试方法，在测试人员根据回路测试点图配置好采集终端和分析头端后，通过分析头端无线收集各个采集终端采集的测量数据，并通过分析头端处理测量数据，最终直接获取测试报告。使用该方法不再需要多人协作以采集测量数据，并且分析头端可以直接输出测试报告，从而可以“一键式”的完成二次电压核相测试和带负荷测试，同时在测量数据过程中，不必依赖测试人员的技术水平，测量数据的精度高，还可以提高测试结果的准确性。

Description

一种用于变电站站系统调试的伏安向量无线测试方法

技术领域

本发明涉及电力系统测量技术领域，具体地，涉及一种用于变电站站系统调试的伏安向量无线测试方法。

背景技术

在变电站投入运营前或检修时，需要继保测试人员进行二次电压核相测试和带负荷测试，以确保变电站系统安全、可靠的运行。所述二次电压核相测试和带负荷测试都需要采集变电站内多处位置的电压/电流的幅值和相位等参数，进而将这些参数汇聚到一起，最终计算出某处位置的电压/电流相序以及多处位置的相位关系。

在220kV以上的变电站系统调试过程中，需要测试人员至少分成两组（每组3人），不停的穿梭于保护小室和开关场地进行数据采集，进而根据采集数据计算测试结果，汇总输出二次核相或带负荷测试报告。现有测试方法需要多人协作，调试效率低下，并且依赖测试人员的技术水平，测试结果可能不准确。虽然现有专利CN201310330490——《二次电压核相装置及核相系统》采用多个电压合并单元，减少了核相测试人员，但是没有从根本上解决调试过程中，依赖测试人员、减少测试接线的问题。

综合上述目前站系统调试过程中效率低下的问题，需要提供一种新型的伏安向量无线测试方法，大幅度的减少对测试人员的依赖，方便快捷的完成二次电压核相测试和带负荷测试，并且可以提高测试结果的准确性。

发明内容

针对上述目前站系统调试过程中效率低下的问题，本发明提供了一种用于变电站站系统调试的伏安向量无线测试方法，不在需要多人协作，可以“一键式”的完成二次电压核相测试和带负荷测试，并且还可以提高测试结果的准确性。

本发明采用的技术方案，提供了一种用于变电站站系统调试的伏安向量无线测试方法，其特征在于，包括：步骤S101.确定站系统的回路测试点，绘制回路测试点图；步骤S102.制定分项测试报告，并将分项测试报告与回路测试点图关联；步骤S103.根据回路测试点图，在分析头端的采集终端关联页中将采集终端与回路测试点关联；步骤S104.对分析头端和采集终端进行有线的IEEE 1588同步对时；步骤S105.根据回路测试点图，将采集终端布置在回路测试点；步骤S106.通过分析头端向采集终端发送采集指令消息，指示采集终端根据采集指令消息采集对应回路测试点的测量数据；步骤S107.使用分析头端对采集终端进行无线轮询，收集测量数据；步骤S108.使用分析头端处理测量数据，生成测试报告。根据所述用于站系统的伏安向量无线测试方法，在测试人员根据回路测试点图配置好采集终端和分析头端后，通过分析头端无线收集各个采集终端采集的测量数据，并通过分析头端处理测量数据，最终直接获取测试报告。使用该方法不再需要多人协作以采集测量数据，并且分析头端可以直接输出测试报告，从而可以“一键式”的完成二次电压核相测试和带负荷测试，同时在测量数据过程中，不必依赖测试人员的技术水平，测量数据的精度高，还可以提高测试结果的准确性。

具体的，所述分析头端在处理测量数据时，将测量数据与理论数据进行对比，如果测量数据在允许误差范围内，则确认测量数据正确，否则确认测量数据错误。通过测量数据与理论数据的对比，可以将偏差较大的测量数据排除，以免影响最终的测试结果的准确性。

具体的，所述分析头端向采集终端发送采集指令消息的方式为无线轮询方式或组播/广播方式。

具体的，当分析头端向采集终端发送采集指令消息后，采集终端接收所述采集指令消息后，开启第二计时器；当第二计时器达到第二时间值时，采集终端采集对应回路测试点的测量数据。

具体的，所述回路测试点包括电流回路测试点和/或电压回路测试点。

具体的，所述分项测试报告包括测试表格的表头、测试点数量和测试点类型。

综上，采用本发明所述提供的用于站系统的伏安向量无线测试方法，在测试人员根据回路测试点图配置好采集终端和分析头端后，通过分析头端无线收集各个采集终端采集的测量数据，并通过分析头端处理测量数据，最终直接获取测试报告。使用该方法不再需要多人协作以采集测量数据，并且分析头端可以直接输出测试报告，从而可以“一键式”的完成二次电压核相测试和带负荷测试，同时在测量数据过程中，不必依赖测试人员的技术水平，测量数据的精度高，还可以提高测试结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的用于站系统调试的伏安向量无线测试方法流程图。

图2是本发明实施例提供的伏安向量无线测试系统结构图。

图3是本发明实施例提供的在伏安向量无线测试方法中一种实际的回路测试点图。

具体实施方式

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明提供的一种用于变电站站系统调试的伏安向量无线测试方法。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

本文中描述的各种技术可以用于但不限于电力系统测量技术领域，还可以用于其它类似领域。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“或/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A或/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

实施例一，图1示出了本实施例提供的用于站系统调试的伏安向量无线测试方法流程图，所述用于站系统调试的伏安向量无线测试方法，其特征在于，包括如下步骤。

步骤S101.确定站系统的回路测试点，绘制回路测试点图。

步骤S102.制定分项测试报告，并将分项测试报告与回路测试点图关联。

步骤S103.根据回路测试点图，在分析头端的采集终端关联页中将采集终端与回路测试点关联。

步骤S104.对分析头端和采集终端进行有线的IEEE 1588同步对时。

步骤S105.将采集终端布置在回路测试点。

步骤S106.通过分析头端向采集终端发送采集指令消息，指示采集终端根据采集指令消息采集对应回路测试点的测量数据。

步骤S107.使用分析头端对采集终端进行无线轮询，收集测量数据。

步骤S108.使用分析头端处理测量数据，生成测试报告。

所述分析头端是一种包括控制模块、主时钟模块、输入输出模块和无线传输模块的信息处理设备，所述输入输出模块包括键盘和显示屏，通过硬件与软件的配合构成一个人机交互界面，一方面测试人员可在人机交互界面上绘制回路测试点图、制定分项测试报告和关联采集终端与回路测试点等输入操作，另一方面，人机交互界面还可输出可视化的测试报告，方便测试人员查看。所述采集终端是一种包括控制模块、从时钟模块和无线传输模块的信息采集设备，分析头端与采集终端可以构建无线网络，实现伏安向量的无线测试。

在本实施例中，根据所述伏安向量无线测试方法，在测试人员根据回路测试点图配置好采集终端和分析头端后，通过分析头端无线收集各个采集终端采集的测量数据，并通过分析头端处理测量数据，最终直接获取测试报告。使用该方法不再需要多人协作以采集测量数据，并且分析头端可以直接输出测试报告，从而可以“一键式”的完成二次电压核相测试和带负荷测试，同时在测量数据过程中，不必依赖测试人员的技术水平，测量数据的精度高，还可以提高测试结果的准确性。

实施例二，图2示出了本实施例提供的伏安向量无线测试系统结构图，图3示出了本实施例提供的在伏安向量无线测试方法中一种实际的回路测试点图。本实施例作为实施例一的优化拓展，在实施例一的基础上对实施例二提供的用于站系统调试的伏安向量无线测试方法进行详细说明。

步骤S101.确定站系统的回路测试点，绘制回路测试点图。

所述站系统的回路测试点包括电流回路测试点和/或电压回路测试点，测试人员在测试准备阶段需要整理变电站各间隔二次电流回路图和/或二次电压回路图，确定电流回路测试点和/或电压回路测试点，并在电流回路测试点和/或电压回路测试点添加对应的测试站点参数，所述测试站点参数包括全站唯一的测点标号、被测回路的端子号、被测回路的PT（Potential transformer，电压互感器）或者CT（Current transformer，电流互感器）变化参数等参数，最终完成回路测试点图。测试人员需要在分析头端的人机交互界面上绘制回路测试点以及在相应位置的添加测试站点参数。如图3所示的一种实际的回路测试点图，图中每一个黑色圆点代表一个测试点，此处需要安装采集终端：在电流回路测试点安装电流采集终端，在电压回路测试点安装电压采集终端；同时在每个测试点填有相应的测试站点参数。

步骤S102.制定分项测试报告，并将分项测试报告与回路测试点图关联。

测试人员在测试准备阶段还需要根据系统调试方案制定分项测试报告，所述分项测试报告包括测试表格的表头、测试点数量、测试点类型（电流回路测试点或者电压测试点）等内容。在制定分项测试报告后，需要将回路测试点图中的测试点编号填入到分项测试报告中，从而完成分项测试报告与回路测试点图关联。测试人员需要在分析头端的人机交互界面上制定分项测试报告以及关联回路测试点图。

步骤S103.根据回路测试点图，在分析头端的采集终端关联页中将采集终端与回路测试点关联。

测试人员在测试准备阶段最后还需要在软硬件上进行分析终端和采集终端的关联，根据回路测试点图，并结合分析头端的人机交互界面（输入设备和显示屏），在分析头端的采集终端关联页中将采集终端与回路测试点关联，其中电流采集终端与电流回路测试点关联，电压采集终端与电压回路测试点关联。

步骤S104.对分析头端和采集终端进行有线的IEEE 1588同步对时。

测试人员在测试准备完成后，需要对分析头端与采集终端进行同步对时，使如图2所示的伏安向量无线测试系统结构中分析头端和所有的采集终端均在同一全局基准时间下同步工作。由于基于IEEE 1588协议的有线同步对时方式具有对时精度高、同步有效时间长等优点，本实施例对分析头端和采集终端进行有线的IEEE 1588同步对时。首先将分析头端和采集终端进行有线连接，然后通过分析头端的输入输出模块启动同步对时进程，分析头端与采集终端交互基于IEEE 1588协议、用于同步对时的时间信息，最终完成分析头端和采集终端的同步对时。由于分析头端和采集终端内部的时钟模块具有高精度恒温自守时的特点，可使分析头端和采集终端在一个较长时间内有效同步。

步骤S105.将采集终端布置在回路测试点。

测试人员根据分析头端的回路测试点图或者采集终端的被测点信息，将采集终端进行对应位置的硬件布置，其中将电流采集终端布置在保护小室内和/或PT端子箱内的电流回路测试点上，将电压采集终端布置在保护小室内或PT端子箱内的电压回路测试点上。在布置安装完成后，测试人员需要检查分析头端与所有采集终端组建的无线网络通信是否正常。所述被测点信息为在采集终端上显示的、包含具体安装位置、被侧回路的CT或PT变比等内容的信息，其在完成同步对时后，由分析头端下发到对应的采集终端上。

步骤S106.通过分析头端向采集终端发送采集指令消息，指示采集终端根据采集指令消息采集对应回路测试点的测量数据。

测试人员在确定所述无线网络通信正常后，即可进行无线采集测量数据的进程，该进程可以但不限于由测试人员通过人工控制发起。所述分析头端向采集终端发送采集指令消息的方式为无线轮询方式或组播/广播方式。当分析头端通过无线轮询的方式发送采集指令消息后，开启第一计时器；当第一计时器未达到第一时间值时，若分析头端收到采集终端反馈的采集指令确认消息，则向下一个采集终端发送采集指令消息；当第一计时器达到第一时间值时，若分析头端仍未收到采集终端反馈的采集指令确认消息，则向下一个采集终端发送采集指令消息。所述第一时间值可以但不限于由测试人员设定，开启第一计时器防止耽搁无线采集测量数据的进程，举例的，所述第一时间值为3s，分析头端每次无线轮询采集终端的时间最长不超过3s。当第一计时器达到3s时，若分析头端仍未收到采集终端反馈的采集指令确认消息，则分析头端继续轮询下一个采集终端,同时还记录对应采集终端的通信状态为“通信故障”，以便在最后的测试报告中指明。当分析头端通过组播/广播的方式发送采集指令消息，分析头端可以无需等待采集终端反馈采集指令确认消息。

当分析头端想采集终端发送采集指令消息后，采集终端接收所述采集指令消息。当采集终端发现接收到的采集指令消息是通过无线轮询方式发送时，则立即向分析头端反馈采集指令确认消息，当采集终端发现接收到的采集指令消息是通过组播/广播方式发送时，则可以不向分析头端反馈采集指令确认消息。当分析头端向采集终端发送采集指令消息后，采集终端接收所述采集指令消息后，开启第二计时器；当第二计时器达到第二时间值时，采集终端采集对应回路测试点的测量数据。所述采集指令消息包含第二时间值。第二时间值由分析头端指定，其具体数值可以但不限于由测试人员设定，举例的，所述第二时间值为30s，当采集终端收到采集指令消息后，延时30s采集对应回路测试点的测量数据。若对应回路测试点为电流回路测试点，所述测量数据包括时间戳、电流的幅值和相位；若对应回路测试点为电压回路测试点，所述测量数据包括时间戳、电压的幅值和相位。采集终端在采集过程中，将对应回路测试点的电流/电压模拟信号经转换为包含电流/电压幅值和相位的测量数据，并在本地存储测量数据，以便分析头端收集。

步骤S107.使用分析头端对采集终端进行无线轮询，收集测量数据。

通过无线轮询的方式，分析头端向每个采集终端发送测量数据收集请求消息，采集终端在收到测量数据收集请求消息后，将本地存储的测量数据包装在数据收集响应消息中，并将数据收集响应消息发送给分析头端，分析头端接收所述数据收集响应消息，获取该采集终端采集的测量数据。通过无线轮询方式，分析头端可逐个依次获取各个采集终端中存储的测量数据。

步骤S108.使用分析头端处理测量数据，生成测试报告。

所述分析头端在处理测量数据时，将测量数据与理论数据进行对比，如果测量数据在允许误差范围内，则确认测量数据正确，否则确认测量数据错误。通过测量数据与理论数据的对比，可以将偏差较大的测量数据排除，以免影响最终的测试结果的准确性。分析头端在对比完成后，可以将对比结果展示给测试人员，以便测试人员进行人工确认。

所述分析头端在处理测量数据时，在显示屏上显示各个电压回路测试点的电压波形图和/或相位图；和/或，在显示屏上显示各个电流回路测测试点的电流波形图和/或相位图。通过分析头端的人机交互界面显示各个回路测试点的所述波形图和/或相位图，可以方便测试人员监控测试进程，方便快速找到站系统调试的问题。

分析头端的配置软件可以自动处理从采集终端收集到的测量数据，计算出诸如二次电压核相测试和/或带电负荷测试的测试结果，并自动生成测试报告。所述测试报告可以直接显示在显示屏上，也可以通过外接的打印机打印出来。

在本实施例中，根据所述详细描述的伏安向量无线测试方法，在测试人员根据回路测试点图配置好采集终端和分析头端后，通过分析头端无线收集各个采集终端采集的测量数据，并通过分析头端处理测量数据，最终直接获取测试报告。使用该方法不再需要多人协作以采集测量数据，并且分析头端可以直接输出测试报告，从而可以“一键式”的完成二次电压核相测试和带负荷测试，同时在测量数据过程中，不必依赖测试人员的技术水平，测量数据的精度高，还可以提高测试结果的准确性。

如上所述，可较好的实现本发明。对于本领域的技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的用于站系统调试的伏安向量无线测试方法并不需要创造性的劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和变型仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于变电站站系统调试的伏安向量无线测试方法，其特征在于，包括：

步骤S101.确定站系统的回路测试点，绘制回路测试点图；

步骤S102.制定分项测试报告，并将分项测试报告与回路测试点图关联；

步骤S103.根据回路测试点图，在分析头端的采集终端关联页中将采集终端与回路测试点关联；

步骤S104.对分析头端和采集终端进行有线的IEEE 1588同步对时；

步骤S105.将采集终端布置在回路测试点；

步骤S106.通过分析头端向采集终端发送采集指令消息，指示采集终端根据采集指令消息采集对应回路测试点的测量数据；

步骤S107.使用分析头端对采集终端进行无线轮询，收集测量数据；

步骤S108.使用分析头端处理测量数据，生成测试报告。

2.如权利要求1所述的一种用于变电站站系统调试的伏安向量无线测试方法，其特征在于，所述分析头端在处理测量数据时，将测量数据与理论数据进行对比，如果测量数据在允许误差范围内，则确认测量数据正确，否则确认测量数据错误。

3.如权利要求1所述的一种用于变电站站系统调试的伏安向量无线测试方法，其特征在于，所述分析头端向采集终端发送采集指令消息的方式为无线轮询方式或组播/广播方式。

4.如权利要求3所述的一种用于变电站站系统调试的伏安向量无线测试方法，其特征在于，当分析头端通过无线轮询的方式发送采集指令消息后，开启第一计时器；

当第一计时器未达到第一时间值时，若分析头端收到采集终端反馈的采集指令确认消息，则向下一个采集终端发送采集指令消息；

当第一计时器达到第一时间值时，若分析头端仍未收到采集终端反馈的采集指令确认消息，则向下一个采集终端发送采集指令消息。

5.如权利要求1所述的一种用于变电站站系统调试的伏安向量无线测试方法，其特征在于，当分析头端向采集终端发送采集指令消息后，采集终端接收所述采集指令消息后，开启第二计时器；

当第二计时器达到第二时间值时，采集终端采集对应回路测试点的测量数据。

6.如权利要求5所述的一种用于变电站站系统调试的伏安向量无线测试方法，其特征在于，所述采集指令消息包含第二时间值。

7.如权利要求1所述的一种用于变电站站系统调试的伏安向量无线测试方法，其特征在于，所述回路测试点包括电流回路测试点和/或电压回路测试点。

8.如权利要求7所述的一种用于变电站站系统调试的伏安向量无线测试方法，其特征在于：

若对应回路测试点为电流回路测试点，所述测量数据包括时间戳、电流的幅值和相位；

若对应回路测试点为电压回路测试点，所述测量数据包括时间戳、电压的幅值和相位。

9.如权利要求7所述的一种用于变电站站系统调试的伏安向量无线测试方法，其特征在于，所述分析头端在处理测量数据时，在显示屏上显示各个电压回路测试点的电压波形图和/或相位图；

和/或，在显示屏上显示各个电流回路测测试点的电流波形图和/或相位图。

10.如权利要求1所述的一种用于变电站站系统调试的伏安向量无线测试方法，其特征在于，所述分项测试报告包括测试表格的表头、测试点数量和测试点类型。