CN105652227B - 一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的方法及系统，所述方法包括：测量继电保护测试仪发送采样值SV报文时的同步误差；测量所述继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时；报文分析仪根据所述的同步误差对所述的第一延时进行校准，得到所述继电保护测试仪的SV额定延时。通过在测试过程中首先测定继电保护测试仪发送采样值SV报文时的同步误差以及第一延时，进而根据同步误差对第一延时进行校准，最终得到精确的继电保护测试仪的SV额定延时。
Description
技术领域
本发明关于电力系统中的智能变电站技术领域，特别是关于智能变电站中继电保护测试仪的检测技术领域，具体的讲是一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的方法及系统。
背景技术
智能变电站是以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基础的新一代变电站。智能变电站以电子式互感器替换常规互感器，以智能断路器代替常规断路器，依据IEC61850标准，将常规变电站的弊端进行了大幅度的改善，减少了常规变电站在调试、运行等方面的缺陷，大大提高了变电站安全运行的可靠性。作为智能变电站测试中重要的仪器，以采样值SV报文和GOOSE报文等数字信号代替传统模拟量输出的数字化继电保护测试仪性能很大程度上决定了继电保护装置、合并单元、智能终端等智能变电站二次设备的调试效果。因此，对于数字化继电保护测试仪性能的检测至关重要。
在常规变电站中，电压、电流的模拟量数值通过电缆直接由互感器的二次线圈传输到继电保护装置，由继电保护装置进行数据同步，在此过程中，由于电量数据传输速度快且经过的中间环节较少，其模拟量传输延时可以忽略。在智能变电站中，二次数字量信号在进入数字化继电保护装置前，需要经过若干处理过程，会产生通道延时(也叫额定延时)。比如：采样信号首先经过远端模块调制，进入A/D转换器进行转换会产生延时；采样信号从A/D转换器进入合并单元的传输过程会产生延时；进入合并单元进行数据处理、数据同步、数据合并和发送的过程也会产生延时。额定延时表明了从互感器采集模拟量到合并单元发出数据过程中所产生的延时，其数值为微秒级。
额定延时对于继电保护装置来说是十分重要的参数，会对继电保护装置的动作行为产生影响，因此，具备SV额定延时模拟功能是数字化继电保护测试仪的基本功能之一。目前，针对数字化继电保护测试仪SV额定延时的测定，一般采用直接测定SV额定延时的方法，测试系统如图20所示。测试步骤如下：
1、数字化继电保护测试仪设定：设定光口一发送SV1，额定延时T1＝0；设定光口二发送SV2，额定延时T2>0us；
2、数字化继电保护测试仪同时从上述两光口发送相同的SV数据。
3、比较SV1和SV2在网络报文分析仪中的波形，得到两波形时间差T，如图21所示。即为该数字化继电保护测试仪的SV额定延时测定值。
上述现有针对数字化继电保护测试仪SV额定延时的测定方案，测试得到的数据不够精确，存在以下技术缺陷：
1、数字化继电保护测试仪发送SV数据的两个光口发送数据的同步误差被忽略了。由于装置本身硬件的差异、软件的处理方式等，会影响两个光口发送数据的时间精确度；即虽然设定两光口同时发送数据，但实际两光口发送数据会存在时间差。SV额定延时本身就是微秒级别的，所以该时间差不能忽略。
2、装置没有对时。数字化继电保护测试仪的SV额定延时是从网络报文分析仪中读取的，但是现有技术方案中数字化继电保护测试仪、网络报文分析仪都没有对时。由于SV额定延时本身是微秒级的数值，网络报文分析仪的时间抖动对测试结果影响非常大。
因此，如何对数字化继电保护测试仪的SV额定延时进行有效精确测定是本领域亟待解决的技术难题。
发明内容
为了解决现有技术中针对数字化继电保护测试仪SV额定延时的测定方案存在的上述技术缺陷，本发明实施例提供了一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的方法及系统，通过在测试过程中首先测定继电保护测试仪发送采样值SV报文时的同步误差以及第一延时，进而根据同步误差对第一延时进行校准，最终得到精确的继电保护测试仪的SV额定延时。
本发明的目的之一是，提供一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统，所述的系统包括继电保护测试仪以及报文分析仪，其中，所述的继电保护测试仪与所述的报文分析仪相连接；所述的报文分析仪，用于测量所述继电保护测试仪发送采样值SV报文时的同步误差，测量所述继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时，根据所述的同步误差对所述的第一延时进行校准，得到所述继电保护测试仪的SV额定延时。
在本发明的优选实施方式中，所述的系统还包括：标准时钟源，用于对所述的继电保护测试仪以及报文分析仪进行同步对时。
在本发明的优选实施方式中，所述的继电保护测试仪包括：第一额定延时设置模块，用于将所述继电保护测试仪的第一采样值SV光口、第二SV光口的额定延时均设置为0；触发方式设置模块，用于将所述继电保护测试仪的触发方式设置为整秒触发；
所述的报文分析仪包括：第一报文抓取模块，用于抓取所述的报文；同步误差确定模块，用于根据所述的报文确定继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。
在本发明的优选实施方式中，所述的同步误差确定模块包括：第一报文选取单元，用于从第一SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第一报文；第二报文选取单元，用于从第二SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第二报文；第一时间确定单元，用于确定所述第一报文到达的时间，称为第一时间；第二时间确定单元，用于确定所述第二报文到达的时间，称为第二时间；第一差值确定单元，用于确定所述第一时间与第二时间的差值，所述的差值即为继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。
在本发明的优选实施方式中，所述的报文分析仪还包括：多组报文抓取模块，用于抓取所述的继电保护测试仪发送的多组报文；多个第一差值确定模块，用于根据所述的多组报文确定出多个第一差值；第一平均值确定模块，用于对所述的多个差值求平均值，所述的平均值即为继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。
在本发明的优选实施方式中，所述的继电保护测试仪包括：第二额定延时设置模块，用于将所述继电保护测试仪的第一SV光口的额定延时设置为0；第三额定延时设置模块，用于将所述继电保护测试仪的第二SV光口的额定延时设置为预设延时；所述的报文分析仪包括：第一延时确定模块，用于根据所述的报文确定继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时。
在本发明的优选实施方式中，所述的第一延时确定模块包括：第三报文选取单元，用于从所述第一SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第三报文；第四报文选取单元，用于从第二SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第四报文；第三时间确定单元，用于确定所述第三报文到达的时间，称为第三时间；第四时间确定单元，用于确定所述第四报文到达的时间，称为第四时间；第二差值确定单元，用于确定所述第三时间与第四时间的差值，所述的差值即为继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时。
在本发明的优选实施方式中，所述的报文分析仪还包括：多个第二差值确定模块，用于根据所述的多组报文确定出多个差值；第二平均值确定模块，用于对所述的多个差值求平均值，所述的平均值即为继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时。
在本发明的优选实施方式中，所述的报文分析仪还包括：额定延时确定模块，用于确定所述的同步误差与所述的第一延时的差值，所述差值即为所述继电保护测试仪的SV额定延时。
本发明的目的之一是，提供一种测量继电保护测试仪采样值额定延时方法，所述的方法包括：测量继电保护测试仪发送采样值SV报文时的同步误差；测量所述继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时；报文分析仪根据所述的同步误差对所述的第一延时进行校准，得到所述继电保护测试仪的SV额定延时。
在本发明的优选实施方式中，所述的方法还包括：通过标准时钟源对所述的继电保护测试仪以及报文分析仪进行同步对时。
在本发明的优选实施方式中，测量继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差包括：将继电保护测试仪的第一采样值SV光口、第二SV光口的额定延时均设置为0；将所述继电保护测试仪的触发方式设置为整秒触发；所述继电保护测试仪通过所述的第一SV光口、第二SV光口发送报文；报文分析仪抓取所述的报文；所述的报文分析仪根据所述的报文确定继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。
在本发明的优选实施方式中，所述的报文分析仪根据所述的报文确定继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差包括：所述的报文分析仪从第一SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第一报文；所述的报文分析仪从第二SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第二报文；所述的报文分析仪确定所述第一报文到达的时间，称为第一时间；所述的报文分析仪确定所述第二报文到达的时间，称为第二时间；所述的报文分析仪确定所述第一时间与第二时间的差值，所述的差值即为继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。
在本发明的优选实施方式中，测量继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差还包括：所述继电保护测试仪通过所述的第一SV光口、第二SV光口发送多组报文；所述的报文分析仪抓取所述的多组报文；所述的报文分析仪根据所述的多组报文确定出多个差值；对所述的多个差值求平均值，所述的平均值即为继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。
在本发明的优选实施方式中，测量所述继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时包括：将所述继电保护测试仪的第一SV光口的额定延时设置为0；将所述继电保护测试仪的第二SV光口的额定延时设置为预设延时；将所述继电保护测试仪的触发方式设置为整秒触发；所述继电保护测试仪通过所述的第一SV光口、第二SV光口发送报文；报文分析仪抓取所述第一SV光口、第二SV光口发送的报文；所述的报文分析仪根据所述的报文确定继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时。
在本发明的优选实施方式中，报文分析仪根据所述的报文确定继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时包括：所述的报文分析仪从所述第一SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第三报文；所述的报文分析仪从第二SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第四报文；所述的报文分析仪确定所述第三报文到达的时间，称为第三时间；所述的报文分析仪确定所述第四报文到达的时间，称为第四时间；所述的报文分析仪确定所述第三时间与第四时间的差值，所述的差值即为继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时。
在本发明的优选实施方式中，测量所述继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时还包括：所述继电保护测试仪通过所述的第一SV光口、第二SV光口发送多组报文；所述的报文分析仪抓取所述的多组报文；所述的报文分析仪根据所述的多组报文确定出多个差值；对所述的多个差值求平均值，所述的平均值即为继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时。
在本发明的优选实施方式中，报文分析仪根据所述的同步误差对所述的第一延时进行校准，得到所述继电保护测试仪的SV额定延时包括：报文分析仪确定所述的同步误差与所述的第一延时的差值，所述差值即为所述继电保护测试仪的SV额定延时。
本发明的有益效果在于，本发明实施例提供了一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的方法及系统，通过在测试过程中首先测定继电保护测试仪发送采样值SV报文时的同步误差以及第一延时，进而根据同步误差对第一延时进行校准，最终得到精确的继电保护测试仪的SV额定延时。解决了现有技术中针对数字化继电保护测试仪SV额定延时的测定方案存在的测定不精确的问题。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
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为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的方法的实施方式一的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的方法的实施方式二的流程示意图；
图3为图1中的步骤S101的实施方式一的具体流程图；
图4为图3中的步骤S305的具体流程图；
图5为图1中的步骤S101的实施方式二的具体流程图；
图6为图1中的步骤S102的实施方式一的具体流程图；
图7为图6中的步骤S606的具体流程图；
图8为图1中的步骤S102的实施方式二的具体流程图；
图9为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统的实施方式一的结构框图；
图10为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统的实施方式二的结构框图；
图11为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统中继电保护测试仪的实施方式一的结构框图；
图12为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统中报文分析仪的实施方式一的结构框图；
图13为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统中报文分析仪的同步误差确定模块的结构框图；
图14为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统中报文分析仪的实施方式二的结构框图；
图15为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统中继电保护测试仪的实施方式二的结构框图；
图16为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统中报文分析仪的实施方式三的结构框图；
图17为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统中报文分析仪的第一延时确定模块的结构框图；
图18为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统中报文分析仪的实施方式四的结构框图；
图19为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统中报文分析仪的实施方式五的结构框图
图20为现有技术中的数字化继电保护测试仪SV额定延时通用测试方法示意图；
图21为现有技术中的SV额定延时示意图；
图22为本发明提供的具体实施例中的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统的结构框图；
图23为本发明中不同光端口SV发送差异示意图；
图24为本发明中SV额定延时测试示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面首先介绍本发明的缩略语和关键术语：
合并单元：merging unit，用以对来自传统互感器或电子式互感器二次转换器的电流和/或电压数据进行时间相关组合的物理单元。
SV：Sampled Value，采样值。基于发布/订阅机制，交换采样数据集中的采样值的相关模型对象和服务，以及这些模型对象和服务到ISO/IEC8802-3帧之间的映射。
SV额定延时：rated time delay of SV，SV(采样值)从互感器采集到合并单元发出数据过程中所产生的延时。
本发明主要解决现有针对数字化继电保护测试仪SV额定延时的测定不精确的问题。图9为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统的实施方式一的结构框图，由图9可知，该系统包括继电保护测试仪100以及报文分析仪200，
其中，所述的继电保护测试仪与所述的报文分析仪相连接；
所述的报文分析仪，用于测量所述继电保护测试仪发送采样值SV报文时的同步误差，测量所述继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时，根据所述的同步误差对所述的第一延时进行校准，得到所述继电保护测试仪的SV额定延时。
在具体的实施方式中，该测试系统的仪器在实施方式一中包括：被测试的数字化继电保护测试仪一台、网络报文分析仪一台。
网络报文分析仪：用于抓取被测数字化继电保护测试仪发出的SV报文，并能够自动将16进制的SV报文解析为调试人员可读取的数据，可根据SV报文生成相对应的电压或电流波形，能够计算两组SV波形的时间差。
对被测试仪器和测试工具的要求：
要求网络报文分析仪能够对SV报文进行实时记录，时间分辨率优于1us，能够对SV报文展示成波形并比较，能够对SV报文额定延时数据进行统计；
要求被测试数字化继电保护测试仪中的SV报文额定延时可以设置和模拟。
图10为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统的实施方式二的结构框图，由图10可知，在实施方式二中，所述的系统还包括：
标准时钟源300，用于对所述的继电保护测试仪以及报文分析仪进行同步对时。
在本发明的具体实施例中，标准时钟源用于连接GPS卫星产生精确的绝对时间，发送对时信号至被测数字化继电保护测试仪和网络报文分析仪，与标准时钟源进行时间同步。要求时钟源的精度要优于1us，用于对被测试继电保护测试仪和网络报文分析仪进行精确对时。
下面首先介绍应用本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统测量所述继电保护测试仪发送采样值SV报文时的同步误差。
图11为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统中继电保护测试仪的实施方式一的结构框图，由图11可知，所述的继电保护测试仪100包括：
第一额定延时设置模块101，用于将所述继电保护测试仪的第一采样值SV光口、第二SV光口的额定延时均设置为0；
触发方式设置模块102，用于将所述继电保护测试仪的触发方式设置为整秒触发。
即，在测量所述继电保护测试仪发送采样值SV报文时的同步误差的过程中，首先设置数字化继电保护测试仪的触发方式为整秒触发；设置数字化继电保护测试仪的两个SV光口的额定延时T1、T2都为0；数字化继电保护测试仪从上述两光口发送相同的SV数据。
图12为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统中报文分析仪的实施方式一的结构框图，由图12可知，所述的报文分析仪200包括：
第一报文抓取模块201，用于抓取所述的报文；
同步误差确定模块202，用于根据所述的报文确定继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。图13为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统中报文分析仪的同步误差确定模块的结构框图，由图13可知，同步误差确定模块202具体包括：
第一报文选取单元2021，用于从第一SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第一报文；
第二报文选取单元2022，用于从第二SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第二报文；
第一时间确定单元2023，用于确定所述第一报文到达的时间，称为第一时间；
第二时间确定单元2024，用于确定所述第二报文到达的时间，称为第二时间；
第一差值确定单元2025，用于确定所述第一时间与第二时间的差值，所述的差值即为继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。
即，在一次测试过程中，通过网络报文分析仪抓取继电保护测试仪的两个光口发出的两组SV报文，都选取触发后的第一帧，即SV报文序号为0的一帧，对比两帧报文到达时间，得出差值，所述的差值即为继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。
图14为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统中报文分析仪的实施方式二的结构框图，由图14可知，在实施方式二中，报文分析仪200还包括：
多组报文抓取模块203，用于抓取所述的继电保护测试仪发送的多组报文；
多个第一差值确定模块204，用于根据所述的多组报文确定出多个第一差值；
第一平均值确定模块205，用于对所述的多个差值求平均值，所述的平均值即为继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。
也即，如图13所述，在一次测试过程中，通过网络报文分析仪抓取继电保护测试仪的两个光口发出的两组SV报文，都选取触发后的第一帧，即SV报文序号为0的一帧，对比两帧报文到达时间，得出差值，所述的差值即为继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。在该实施例中，可以重复图13的测试实验过程若干次，取其平均值，该平均值即为数字化继电保护测试仪两个光端口发送数据的同步误差△T。
下面介绍应用本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统测量所述继电保护测试仪发送采样值SV报文时的第一延时。
图15为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统中继电保护测试仪的实施方式二的结构框图，由图15可知，在实施方式二中，继电保护测试仪包括：
第二额定延时设置模块103，用于将所述继电保护测试仪的第一SV光口的额定延时设置为0；
第三额定延时设置模块104，用于将所述继电保护测试仪的第二SV光口的额定延时设置为预设延时。
也即，在测试之前，首先设置数字化继电保护测试仪的触发方式为整秒触发，设置数字化继电保护测试仪的两个SV光口的额定延时T1＝0us、T2为某设定延时(如1000us)，设置数字化继电保护测试仪从上述两光口发送相同的SV数据。
图16为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统中报文分析仪的实施方式三的结构框图，由图16可知，报文分析仪包括：
第一延时确定模块206，用于根据所述的报文确定继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时。图17为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统中报文分析仪的第一延时确定模块的结构框图，由图17可知，所述的第一延时确定模块包括：
第三报文选取单元2061，用于从所述第一SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第三报文；
第四报文选取单元2062，用于从第二SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第四报文；
第三时间确定单元2063，用于确定所述第三报文到达的时间，称为第三时间；
第四时间确定单元2064，用于确定所述第四报文到达的时间，称为第四时间；
第二差值确定单元2065，用于确定所述第三时间与第四时间的差值，所述的差值即为继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时。
也即，在一次测试过程中，通过网络报文分析仪抓取发出的两组SV报文，都选取触发后的第一帧，即SV报文序号为0的一帧，对比两帧报文到达时间，得出差值。
图18为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统中报文分析仪的实施方式四的结构框图，由图18可知，所述的报文分析仪还包括：
多个第二差值确定模块207，用于根据所述的多组报文确定出多个差值；
第二平均值确定模块208，用于对所述的多个差值求平均值，所述的平均值即为继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时。
也即，在一次测试过程中，如图17所述的一次测试过程中，通过网络报文分析仪抓取发出的两组SV报文，都选取触发后的第一帧，即SV报文序号为0的一帧，对比两帧报文到达时间，得出差值。重复该实验若干次，取其平均值得到数字化继电保护测试仪的SV第一延时。
图19为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统中报文分析仪的实施方式五的结构框图，由图19可知，报文分析仪还包括：
额定延时确定模块209，用于确定所述的同步误差与所述的第一延时的差值，所述差值即为所述继电保护测试仪的SV额定延时。
也即，进行额定延时测量的校准。额定延时＝第一延时-同步误差。
如上即为本发明实施例提供了一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统，通过在测试过程中首先测定继电保护测试仪发送采样值SV报文时的同步误差以及第一延时，进而根据同步误差对第一延时进行校准，最终得到精确的继电保护测试仪的SV额定延时。主要解决了现有针对数字化继电保护测试仪SV额定延时的测定不精确的问题。
图1为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的方法的实施方式一的流程示意图，由图1可知，该方法包括：
S101：测量继电保护测试仪发送采样值SV报文时的同步误差；
S102：测量所述继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时；
S103：报文分析仪根据所述的同步误差对所述的第一延时进行校准，得到所述继电保护测试仪的SV额定延时。也即，进行额定延时测量的校准。额定延时＝第一延时-同步误差。
在具体的实施方式中，该测试系统的仪器在实施方式一中包括：被测试的数字化继电保护测试仪一台、网络报文分析仪一台。
网络报文分析仪：用于抓取被测数字化继电保护测试仪发出的SV报文，并能够自动将16进制的SV报文解析为调试人员可读取的数据，可根据SV报文生成相对应的电压或电流波形，能够计算两组SV波形的时间差。
对被测试仪器和测试工具的要求：
要求网络报文分析仪能够对SV报文进行实时记录，时间分辨率优于1us，能够对SV报文展示成波形并比较，能够对SV报文额定延时数据进行统计；
要求被测试数字化继电保护测试仪中的SV报文额定延时可以设置和模拟。
图2为本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的方法的实施方式二的流程示意图，由图2可知，在实施方式二中，所述的方法包括：
S201：通过标准时钟源对所述的继电保护测试仪以及报文分析仪进行同步对时。
S202：测量继电保护测试仪发送采样值SV报文时的同步误差；
S203：测量所述继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时；
S204：报文分析仪根据所述的同步误差对所述的第一延时进行校准，得到所述继电保护测试仪的SV额定延时。
在本发明的具体实施例中，标准时钟源用于连接GPS卫星产生精确的绝对时间，发送对时信号至被测数字化继电保护测试仪和网络报文分析仪，与标准时钟源进行时间同步。要求时钟源的精度要优于1us，用于对被测试继电保护测试仪和网络报文分析仪进行精确对时。
下面首先介绍应用本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统测量所述继电保护测试仪发送采样值SV报文时的同步误差。
图3为图1中的步骤S101的实施方式一的具体流程图，由图3可知，在实施方式一中，测量继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差包括：
S301：将继电保护测试仪的第一采样值SV光口、第二SV光口的额定延时均设置为0；
S302：将所述继电保护测试仪的触发方式设置为整秒触发；
S303：所述继电保护测试仪通过所述的第一SV光口、第二SV光口发送报文；
S304：报文分析仪抓取所述的报文；
S305：所述的报文分析仪根据所述的报文确定继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。
即，在测量所述继电保护测试仪发送采样值SV报文时的同步误差的过程中，首先设置数字化继电保护测试仪的触发方式为整秒触发；设置数字化继电保护测试仪的两个SV光口的额定延时T1、T2都为0；数字化继电保护测试仪从上述两光口发送相同的SV数据。
图4为图3中的步骤S305的具体流程图，由图4可知，步骤S305包括：
S401：所述的报文分析仪从第一SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第一报文；
S402：所述的报文分析仪从第二SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第二报文；
S403：所述的报文分析仪确定所述第一报文到达的时间，称为第一时间；
S404：所述的报文分析仪确定所述第二报文到达的时间，称为第二时间；
S405：所述的报文分析仪确定所述第一时间与第二时间的差值，所述的差值即为继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。
即，在一次测试过程中，通过网络报文分析仪抓取继电保护测试仪的两个光口发出的两组SV报文，都选取触发后的第一帧，即SV报文序号为0的一帧，对比两帧报文到达时间，得出差值，所述的差值即为继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。
图5为图1中的步骤S101的实施方式二的具体流程图，由图5可知，在实施方式二中，步骤S101包括：
S501：将继电保护测试仪的第一采样值SV光口、第二SV光口的额定延时均设置为0；
S502：将所述继电保护测试仪的触发方式设置为整秒触发；
S503：所述继电保护测试仪通过所述的第一SV光口、第二SV光口发送报文；
S504：报文分析仪抓取所述的报文；
S505：所述的报文分析仪根据所述的报文确定差值；
S506：所述继电保护测试仪通过所述的第一SV光口、第二SV光口发送多组报文；
S507：所述的报文分析仪抓取所述的多组报文；
S508：所述的报文分析仪根据所述的多组报文确定出多个差值；
S509：对所述的多个差值求平均值，所述的平均值即为继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。
也即，如图3所述，在一次测试过程中，通过网络报文分析仪抓取继电保护测试仪的两个光口发出的两组SV报文，都选取触发后的第一帧，即SV报文序号为0的一帧，对比两帧报文到达时间，得出差值，所述的差值即为继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。在该实施例中，可以重复图3的测试实验过程若干次，取其平均值，该平均值即为数字化继电保护测试仪两个光端口发送数据的同步误差△T(即步骤S506至步骤S509)。
下面介绍应用本发明实施例提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统测量所述继电保护测试仪发送采样值SV报文时的第一延时。
图6为图1中的步骤S102的实施方式一的具体流程图，由图6可知，在实施方式一中，步骤S102包括：
S601：将所述继电保护测试仪的第一SV光口的额定延时设置为0；
S602：将所述继电保护测试仪的第二SV光口的额定延时设置为预设延时；
S603：将所述继电保护测试仪的触发方式设置为整秒触发；
S604：所述继电保护测试仪通过所述的第一SV光口、第二SV光口发送报文；
也即，在测试之前，首先设置数字化继电保护测试仪的触发方式为整秒触发，设置数字化继电保护测试仪的两个SV光口的额定延时T1＝0us、T2为某设定延时(如1000us)，设置数字化继电保护测试仪从上述两光口发送相同的SV数据。
S605：报文分析仪抓取所述第一SV光口、第二SV光口发送的报文；
S606：所述的报文分析仪根据所述的报文确定继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时。图7为图6中的步骤S606的具体流程图，由图7可知，S606包括：
S701：所述的报文分析仪从所述第一SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第三报文；
S702：所述的报文分析仪从第二SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第四报文；
S703：所述的报文分析仪确定所述第三报文到达的时间，称为第三时间；
S704：所述的报文分析仪确定所述第四报文到达的时间，称为第四时间；
S705：所述的报文分析仪确定所述第三时间与第四时间的差值，所述的差值即为继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时。
也即，在一次测试过程中，通过网络报文分析仪抓取发出的两组SV报文，都选取触发后的第一帧，即SV报文序号为0的一帧，对比两帧报文到达时间，得出差值。
图8为图1中的步骤S102的实施方式二的具体流程图，由图8可知，所步骤S102包括：
S801：将所述继电保护测试仪的第一SV光口的额定延时设置为0；
S802：将所述继电保护测试仪的第二SV光口的额定延时设置为预设延时；
S803：将所述继电保护测试仪的触发方式设置为整秒触发；
S804：所述继电保护测试仪通过所述的第一SV光口、第二SV光口发送报文；
也即，在测试之前，首先设置数字化继电保护测试仪的触发方式为整秒触发，设置数字化继电保护测试仪的两个SV光口的额定延时T1＝0us、T2为某设定延时(如1000us)，设置数字化继电保护测试仪从上述两光口发送相同的SV数据。
S805：报文分析仪抓取所述第一SV光口、第二SV光口发送的报文；
S806：所述的报文分析仪根据所述的报文确定差值。所述的差值即为所述第三时间与第四时间的差值。
S807：所述继电保护测试仪通过所述的第一SV光口、第二SV光口发送多组报文；
S808：所述的报文分析仪抓取所述的多组报文；
S809：所述的报文分析仪根据所述的多组报文确定出多个差值；
S810：对所述的多个差值求平均值，所述的平均值即为继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时。
也即，在一次测试过程中，如图7所述的一次测试过程中，通过网络报文分析仪抓取发出的两组SV报文，都选取触发后的第一帧，即SV报文序号为0的一帧，对比两帧报文到达时间，得出差值。重复该实验若干次，取其平均值得到数字化继电保护测试仪的SV第一延时(即步骤S807至步骤S810)。
如上即为本发明实施例提供了一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统，通过在测试过程中首先测定继电保护测试仪发送采样值SV报文时的同步误差以及第一延时，进而根据同步误差对第一延时进行校准，最终得到精确的继电保护测试仪的SV额定延时。主要解决了现有针对数字化继电保护测试仪SV额定延时的测定不精确的问题。
下面结合具体的实施例，对本发明提供的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的方法及系统做详细说明。测试需要的仪器：被测试数字化继电保护测试仪一台、标准时钟源一台、网络报文分析仪一台。
标准时钟源：用于连接GPS卫星产生精确的绝对时间，发送对时信号至被测数字化继电保护测试仪和网络报文分析仪，与标准时钟源进行时间同步。
网络报文分析仪：用于抓取被测数字化继电保护测试仪发出的SV报文，并能够自动将16进制的SV报文解析为调试人员可读取的数据，可根据SV报文生成相对应的电压或电流波形，能够计算两组SV波形的时间差。
对被测试仪器和测试工具的要求：
1、要求时钟源的精度要优于1us，用于对被测试继电保护测试仪和网络报文分析仪进行精确对时；
2、要求网络报文分析仪能够对SV报文进行实时记录，时间分辨率优于1us，能够对SV报文展示成波形并比较，能够对SV报文额定延时数据进行统计；
3、要求被测试数字化继电保护测试仪中的SV报文额定延时可以设置和模拟。
具体的测试过程包括：
1、测试系统搭建。图22为本发明提供的具体实施例中的一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统的结构框图，测试系统按照图22(数字继电保护测试仪SV延时模拟功能测试系统示意图)进行搭建。
2、装置对时。通过时钟源分别对被测继电保护测试仪和网络报文分析仪进行对时，要求对时精度达到相关技术规范要求。
3、数字化继电保护测试仪发送不同SV报文时的同步误差测量。
(1)、对数字化继电保护测试仪进行设置。设置发送两个不同的SV控制块，分别为SV1和SV2；设置SV1报文的APPID为0x4001，额定延时为0us，设置报文发送光端口为光端口1；设置SV2报文的APPID为0x4002，额定延时为0us，设置报文发送光端口为光端口2。
(2)、触发数字化继电保护测试仪。设置数字化继电保护测试仪工作模式为在设定整秒触发SV发送；达到设定时间后，数字化继电保护测试仪同时分别从光端口1发送SV1报文，从光端口2发送SV2报文。
(3)、网络报文分析仪捕获SV1、SV2报文并分析。整个过程中，网络报文分析仪监视数字化继电保护测试仪发送出来的报文并捕获，且捕获报文的时间分辨率小于1us。对网络报文分析仪记录的两路SV报文中第一帧序号为0的数据到达时间进行比较，其时间差即为两光端口发送报文的同步误差。
(4)、重复步骤(3)多次并记录误差，对误差进行统计最终得到两个光端口发送数据同步误差的平均值，设该平均值为△T。图23为本发明中不同光端口SV发送差异示意图。
4、使用标准时钟源对数字化继电保护测试仪和网络报文分析仪进行同步对时。
5、数字化继电保护测试仪发送SV报文第一延时测试。
(1)、对数字化继电保护测试仪进行设置。设置发送两个不同的SV控制块，分别为SV1和SV2；设置SV1报文的APPID为0x4001，额定延时为0us，设置报文发送光端口为光端口1；设置SV2报文的APPID为0x4002，额定延时为1000us，设置报文发送光端口为光端口2。
(2)、触发数字化继电保护测试仪。设置数字化继电保护测试仪工作模式为在设定整秒触发SV发送；达到设定时间后，数字化继电保护测试仪同时分别从光端口1发送SV1报文，从光端口2发送SV2报文。
(3)、网络报文分析仪捕获SV1、SV2报文并分析。整个过程中，网络报文分析仪监视数字化继电保护测试仪发送出来的报文并捕获，且捕获报文的时间分辨率小于1us。
(4)、对网络报文分析仪记录的两路SV报文中第一帧序号为0的数据到达时间进行比较，其时间差即为两光端口发送报文的第一延时T。图24为本发明中SV额定延时测试示意图。
6、进行额定延时测量的校准
同步误差与第一延时的差值即为所述继电保护测试仪的SV额定延时。即第一延时T-同步误差△T即为SV2额定延时的精确测定值。
7、在本发明的其他实施方式中，可以多次测定SV额定延时，求取平均值。
综上所述，本发明实施例提供了一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的方法及系统，通过在测试过程中首先测定继电保护测试仪发送采样值SV报文时的同步误差以及第一延时，进而根据同步误差对第一延时进行校准，最终得到精确的继电保护测试仪的SV额定延时。解决了现有技术中针对数字化继电保护测试仪SV额定延时的测定方案存在的测定不精确的问题。
本发明的技术关键点和欲保护点主要有以下两个方面：
1、数字化继电保护测试仪SV额定延时的测定计及了不同光口的触发延时差异。由于现有测试方案忽略了不同光口发送数据的差异，引入了误差，对于SV额定延时这样一个微秒级的数据而言，该误差对结果的影响很可能是根本性的。所以，把不同光口的触发延时差异计入SV额定延时能够提高测试工作的精确度，使得测试更加严谨。
2、对SV通道延测试系统进行了精确对时。精确对时后的测试系统测试取得的数据更真实，使得整个测试过程更加严谨，减少了一些未知因素对测试结果的影响，减小测试误差。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一般计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (16)
1.一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的方法，其特征在于，所述的方法包括：
测量继电保护测试仪发送采样值SV报文时的同步误差，该步骤包括：将继电保护测试仪的第一采样值SV光口、第二SV光口的额定延时均设置为0；将所述继电保护测试仪的触发方式设置为整秒触发；所述继电保护测试仪通过所述的第一SV光口、第二SV光口发送报文；报文分析仪抓取所述的报文；所述的报文分析仪根据所述的报文确定继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差；
测量所述继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时；
报文分析仪根据所述的同步误差对所述的第一延时进行校准，得到所述继电保护测试仪的SV额定延时。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法还包括：
通过标准时钟源对所述的继电保护测试仪以及报文分析仪进行同步对时。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的报文分析仪根据所述的报文确定继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差包括：
所述的报文分析仪从第一SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第一报文；
所述的报文分析仪从第二SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第二报文；
所述的报文分析仪确定所述第一报文到达的时间，称为第一时间；
所述的报文分析仪确定所述第二报文到达的时间，称为第二时间；
所述的报文分析仪确定所述第一时间与第二时间的差值，所述的差值即为继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，测量继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差还包括：
所述继电保护测试仪通过所述的第一SV光口、第二SV光口发送多组报文；
所述的报文分析仪抓取所述的多组报文；
所述的报文分析仪根据所述的多组报文确定出多个差值；
对所述的多个差值求平均值，所述的平均值即为继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，测量所述继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时包括：
将所述继电保护测试仪的第一SV光口的额定延时设置为0；
将所述继电保护测试仪的第二SV光口的额定延时设置为预设延时；
将所述继电保护测试仪的触发方式设置为整秒触发；
所述继电保护测试仪通过所述的第一SV光口、第二SV光口发送报文；
报文分析仪抓取所述第一SV光口、第二SV光口发送的报文；
所述的报文分析仪根据所述的报文确定继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，报文分析仪根据所述的报文确定继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时包括：
所述的报文分析仪从所述第一SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第三报文；
所述的报文分析仪从第二SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第四报文；
所述的报文分析仪确定所述第三报文到达的时间，称为第三时间；
所述的报文分析仪确定所述第四报文到达的时间，称为第四时间；
所述的报文分析仪确定所述第三时间与第四时间的差值，所述的差值即为继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，测量所述继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时还包括：
所述继电保护测试仪通过所述的第一SV光口、第二SV光口发送多组报文；
所述的报文分析仪抓取所述的多组报文；
所述的报文分析仪根据所述的多组报文确定出多个差值；
对所述的多个差值求平均值，所述的平均值即为继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时。
8.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于，报文分析仪根据所述的同步误差对所述的第一延时进行校准，得到所述继电保护测试仪的SV额定延时包括：
报文分析仪确定所述的同步误差与所述的第一延时的差值，所述差值即为所述继电保护测试仪的SV额定延时。
9.一种测量继电保护测试仪采样值额定延时的系统，其特征在于，所述的系统包括继电保护测试仪以及报文分析仪，
其中，所述的继电保护测试仪与所述的报文分析仪相连接；
所述的继电保护测试仪包括：
第一额定延时设置模块，用于将所述继电保护测试仪的第一采样值SV光口、第二SV光口的额定延时均设置为0；
触发方式设置模块，用于将所述继电保护测试仪的触发方式设置为整秒触发，通过所述的第一SV光口、第二SV光口发送报文；
所述的报文分析仪，用于测量所述继电保护测试仪发送采样值SV报文时的同步误差，测量所述继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时，根据所述的同步误差对所述的第一延时进行校准，得到所述继电保护测试仪的SV额定延时；
所述的报文分析仪包括：
第一报文抓取模块，用于抓取所述的报文；
同步误差确定模块，用于根据所述的报文确定继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述的系统还包括：
标准时钟源，用于对所述的继电保护测试仪以及报文分析仪进行同步对时。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述的同步误差确定模块包括：
第一报文选取单元，用于从第一SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第一报文；
第二报文选取单元，用于从第二SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第二报文；
第一时间确定单元，用于确定所述第一报文到达的时间，称为第一时间；
第二时间确定单元，用于确定所述第二报文到达的时间，称为第二时间；
第一差值确定单元，用于确定所述第一时间与第二时间的差值，所述的差值即为继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。
12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述的报文分析仪还包括：
多组报文抓取模块，用于抓取所述的继电保护测试仪发送的多组报文；
多个第一差值确定模块，用于根据所述的多组报文确定出多个第一差值；
第一平均值确定模块，用于对所述的多个差值求平均值，所述的平均值即为继电保护测试仪发送SV报文时的同步误差。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于：
所述的继电保护测试仪包括：
第二额定延时设置模块，用于将所述继电保护测试仪的第一SV光口的额定延时设置为0；
第三额定延时设置模块，用于将所述继电保护测试仪的第二SV光口的额定延时设置为预设延时；
所述的报文分析仪包括：
第一延时确定模块，用于根据所述的报文确定继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述的第一延时确定模块包括：
第三报文选取单元，用于从所述第一SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第三报文；
第四报文选取单元，用于从第二SV光口发送的报文中选取SV报文序号为0的一帧，称为第四报文；
第三时间确定单元，用于确定所述第三报文到达的时间，称为第三时间；
第四时间确定单元，用于确定所述第四报文到达的时间，称为第四时间；
第二差值确定单元，用于确定所述第三时间与第四时间的差值，所述的差值即为继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时。
15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述的报文分析仪还包括：
多个第二差值确定模块，用于根据所述的多组报文确定出多个差值；
第二平均值确定模块，用于对所述的多个差值求平均值，所述的平均值即为继电保护测试仪发送SV报文时的第一延时。
16.根据权利要求10或15所述的系统，其特征在于，所述的报文分析仪还包括：
额定延时确定模块，用于确定所述的同步误差与所述的第一延时的差值，所述差值即为所述继电保护测试仪的SV额定延时。
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