CN107703398A - 一种epon无源光网络自动化配网终端测试仪 - Google Patents

一种epon无源光网络自动化配网终端测试仪 Download PDF

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刘柱揆
曹敏
王洪林
董涛
范黎涛
沈鑫
许守东
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere

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Abstract

本申请实公开了一种基于IEC61850的EPON无源光网络自动化配网终端测试仪，本发明能够实现对基于IEC61850的EPON无源光网络的配网终端进行的测试；本发明导入配电自动化的SCD模型文件,通过SCD文件的配置信息，测试仪通过EPON可读取基于IEC61850的EPON无源光网络的配网终端的遥测、遥信、遥控信息以及保护参数，根据读取的信息自动设定测试方案并模拟现场实际情况与故障；本发明导入配电自动化的SCD模型文件，读取SCD文件的IEC61850配置信息，通过IEC61850的EPON无源光网络模拟配网终端对配网主站一致性与可靠性进行检查。

Description

一种EPON无源光网络自动化配网终端测试仪
技术领域
本申请涉及配电自动化测试设备领域，具体涉及一种基于IEC61850的EPON无源光网络自动化配网终端测试仪。
背景技术
目前国内电网基于配电网系统保护原理，在IEC61850标准的基础上设计了新型的馈线自动化终端单元。利用IEC61850标准模型化，实现各终端之间的互操作性，使相邻终端之间故障信息能够自主、快速地传送，采用点对点的故障信息交换，实现了配电网络的快速故障隔离。
与传统配电网系统相比，基于IEC61850的配电网系统在通信架构、各子系统间接口、互联互通能力、以及适应大量分布式电源接入等方面弥补传统配电网系统的不足,结合IEC61850在开放互联、互操作及其在变电自动化中成熟的应用经验等优点。研究了未来智能配电业务的典型需求,构建了智能配电系统功能模型,提出分布式电源控制及中压配电自动化典型用例,并从系统接口、时延需求、负载需求等方面提出其ICT需求模型,根据上述模型,构建基于IEC61850的智能配电系统通信网络模型，一方面提高了传统配电通信网络的可靠性，另一方面为未来智能配电网的规划与建设提供了重要的理论依据。
目前，基于IEC61850的配电网系统与传统配电网系统相比，有着很大的差异，具体差异在于：
1.基于IEC61850的配电网系统采用的EPON无源光网络，通讯规约为IEC61850,而传统配电网系统为101规约或104规约。
2.基于IEC61850的配电网系统采用SCD文件模型，实现了,而传统配电网系统无法达到的配网终端装置开放互联、互操作性。
3.基于IEC61850的配电网系统实现了配电网下传统配电网系统无法达到的各个配网终端的时钟同步。
由以上看，现有配网终端测试仪无法调试基于IEC61850的配电终端,现有的配网终端测试仪主要存在如下不足：
1、现有的配网终端测试仪无法对基于IEC61850的配电终端通信一致性进行检查；
2、现有的配网终端测试仪无法实现智能化，即每一种测试类型的设置都需经过调试人员的计算并手动输入到测试仪；
3、现有的配网终端测试仪无法实现试验过程中读取基于IEC61850的配电终端的定值，即每一种测试类型的定值设置都需经过调试人员的查看保护装置的定值参数并手动输入到配网终端测试仪。
发明内容
本发明提供一种基于IEC61850的EPON无源光网络自动化配网终端的测试，以及能够导入配网自动化的SCD模型文件针对基于IEC61850的EPON无源光网络自动化配网终端自动设定测试方案并模拟现场实际情况与故障，输出符合基于IEC61850的规约或模拟报文错误对基于IEC61850的EPON无源光网络自动化配网终端通信一致性与可靠性进行检查的基于IEC61850的EPON无源光网络自动化配网终端测试仪。
本申请提供了一种EPON无源光网络自动化配网终端测试仪，包括中央处理单元100以及分别与所述中央处理单元100连接的对时单元200、EPON无源光网络输出/输入单元300；
所述中央处理单元100包括ADSP处理子模块101和FPGA处理子模块102，所述ADSP处理子模块用于与工控机以及EPON无源光数字部分进行通讯；FPGA处理子模块用于与CPU同步通讯及对时；
所述对时单元200包括GPS模块201、IRIG-B码对时模块202和IEEE1588对时模块203，其中，所述GPS模块201通过串口与所述ADSP处理子模块连接，并向ADSP处理子模块连接发送NEMA指令；所述IEEE1588对时模块203通过以太网与所述ADSP处理子模块连接；所述ADSP处理子模块还用于在GPS模块201的秒脉冲、IRIG-B码对时模块202的秒脉冲和IEEE1588对时模块203的秒脉冲中选择至少一路与所述FPGA处理子模块连接；
所述EPON无源光网络输出/输入单元300用于以太网电信号产生EPON无源光模块输出的以EPON无源光网络信息。
优选的，所述EPON无源光网络输出/输入单元300与外部单元之间的连接采用SC接口。
优选的，所述中央处理单元100与EPON无源光网络输出/输入单元300之间通过MII数据总线连接。
优选的，所述GPS模块201通过串口通讯与所述ADSP处理子模块连接。
优选的，所述IEEE1588对时模块203通过以太网与所述ADSP处理子模块连接，所述ADSP处理子模块用于获取所述IEEE1588对时模块的时间信息。
本申请的有益效果如下：
(1)本发明能够实现对基于IEC61850的EPON无源光网络的配网终端进行的测试；
(2)本发明导入配电自动化的SCD模型文件,通过SCD文件的配置信息，测试仪通过EPON可读取基于IEC61850的EPON无源光网络的配网终端的遥测、遥信、遥控信息以及保护参数，根据读取的信息自动设定测试方案并模拟现场实际情况与故障；
(3)本发明导入配电自动化的SCD模型文件，读取SCD文件的IEC61850配置信息，通过IEC61850的EPON无源光网络模拟配网终端对配网主站一致性与可靠性进行检查。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种EPON无源光网络自动化变电站数字继电保护测试仪的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，为本申请提供的一种EPON无源光网络自动化变电站数字继电保护测试仪的结构示意图。
由图1可见，本申请提供一种EPON无源光网络自动化变电站数字继电保护测试仪，包括中央处理单元100以及分别与其连接的对时单元200、EPON无源光网络输出/输入单元300；
所述中央处理单元100包括ADSP+FPGA两个处理模块；ADSP包括BF518处理器，作为主控CPU，用于与工控机的通讯和EPON无源光数字部分输入输出；FPGA包括XC3S500E用于与CPU同步及通讯、对时；中央处理单元100将控制与通讯分开处理实时性可达30ns；
所述对时单元200包括GPS模块201、IRIG-B码对时模块202和IEEE1588对时模块203；GPS模块201和IEEE1588对时模块203分别与BF518连接；GPS模块201、IRIG-B码对时模块202和IEEE1588对时模块203均与FPGA连接；用于矫正测试仪器的绝对时刻完成同步的时间测试，保证在绝对的相同时间完成测试；
所述EPON无源光网络输出/输入单元300包括FTLF1217P2xTL模块，用于以太网电信号产生EPON光模块输出的以太网光信息；提供针对IEC61850标准规范中的9-1、9-2、9-1扩展和GOOSE信息，完整解析保护模型文件，实现电流电压通道选择、比例系数、ASDU数目、采样率、GOOSE信息的配置，可灵活方便地与不同型号保护接口。
进一步的，所述EPON无源光网络输出/输入单元300与外部单元之间的连接采用SC接口；减小了接口面积，可以缩小到普通接口面积的1/3。
进一步的，所述中央处理单元100与EPON无源光网络单元之间通过MII数据总线连接。
进一步的，所述GPS模块201通过串口通讯与BF518连接。
进一步的，所述IEEE1588对时模块203通过以太网与BF518连接，BF518获取时间信息。
使用时，对时模块矫正测试仪器的绝对时刻完成同步的时间测试，中央处理单元100对时间信息进行解析、处理；EPON无源光网络输出/输入单元300用于以太网电信号产生EPON光模块输出的以太网无源光信息，中央处理单元100进行处理、判断。
本发明能够对基于EPON无源光网络的智能变电站的保护装置、测控装置、智能终端的测试,以及能够导入全站SCD模型文件针对智能变电站的保护装置、测控装置、智能终端自动设定测试方案并模拟现场实际情况与故障，输出符合智能变电站的规约或模拟报文错误对以保护装置、测控装置、智能终端通信一致性与可靠性进行检查的作用。
具体实现中，本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的呼叫方法的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

Claims (5)

1.一种EPON无源光网络自动化配网终端测试仪，其特征在于：包括中央处理单元以及分别与所述中央处理单元连接的对时单元、EPON无源光网络输出/输入单元；
所述中央处理单元包括ADSP处理子模块和FPGA处理子模块，所述ADSP处理子模块用于与工控机以及EPON无源光数字部分进行通讯；所述FPGA处理子模块用于与CPU同步通讯及对时；
所述对时单元包括GPS模块、IRIG-B码对时模块和IEEE1588对时模块，其中，所述GPS模块通过串口与所述ADSP处理子模块连接，并向ADSP处理子模块连接发送NEMA指令；所述IEEE1588对时模块通过以太网与所述ADSP处理子模块连接；所述ADSP处理子模块还用于在GPS模块的秒脉冲、IRIG-B码对时模块的秒脉冲和IEEE1588对时模块的秒脉冲中选择至少一路与所述FPGA处理子模块连接；
所述EPON无源光网络输出/输入单元用于以太网电信号产生EPON无源光模块输出的以EPON无源光网络信息。
2.根据权利要求1所述的EPON无源光网络自动化配网终端测试仪，其特征在于：所述EPON无源光网络输出/输入单元与外部单元之间的连接采用SC接口。
3.根据权利要求1所述的EPON无源光网络自动化配网终端测试仪，其特征在于：所述中央处理单元与所述EPON无源光网络输出/输入单元之间通过MII数据总线连接。
4.根据权利要求1所述的EPON无源光网络自动化配网终端测试仪，其特征在于：所述GPS模块通过串口通讯与所述ADSP处理子模块连接。
5.根据权利要求1所述的EPON无源光网络自动化配网终端测试仪，其特征在于：所述IEEE1588对时模块通过以太网与所述ADSP处理子模块连接，所述ADSP处理子模块用于获取所述IEEE1588对时模块的时间信息。
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