CN110954855A - 一种测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的方法及系统 - Google Patents

一种测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的方法及系统 Download PDF

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Abstract

一种测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的系统，设置有被测装置、主控机构，被测装置和主控机构连接，被测装置输出SV报文、GOOSE报文或硬接点开入信号并输送至主控机构，主控机构采集被测装置输送的信号，并根据配置模块延迟的时间配置将SV报文、GOOSE报文或硬开出信号延迟输送至被测装置，能够用于电力系统数字化继电保护测试仪时间测量精度的闭环测试，简化了测试环境，降低人力和设备成本，提高工作效率。

Description

一种测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的方法及系统
技术领域
本发明涉及电能测试技术领域，特别涉及一种测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的方法及系统。
背景技术
随着智能变电站和IEC61850的不断发展，数字化继电保护及自动化设备的应用越来越广泛，突出特点就是对SV报文和GOOSE报文接收和发送的支持。由于继电保护及自动化设备的数字化程度不断提高，传统的继电保护测试仪已不能满足其主要的需求，因此，数字化继电保护测试仪应运而生并得到广泛应用。为了验证数字化继电保护测试仪的标准符合性，确保其时间测量功能满足应用需求，需要对其时间测量精度进行精准测试。
目前，市场上缺少有效的方法完成该项测试。现有的测试方法为：数字化继电保护测试仪分别给数字化继电保护和智能终端输入SV、GOOSE或硬开入信号，数字化继电保护和智能终端接收到信号后经过自身的功能逻辑处理，输出相应SV、GOOSE或硬开出信号，再接回数字化继电保护测试仪；数字化继电保护测试仪计算输出信号与接入信号之间的时间差△T1，作为数字化继电保护和智能终端动作时间的测量值；网络报文记录分析装置具备多路SV、GOOSE、硬开入和硬开出信号的接入和打时标能力。测试时，网络报文记录分析装置作为第三方监测设备，将数字化继电保护测试仪的输出、数字化继电保护和智能终端的输出分别接入，并打时标；利用网络报文记录分析装置所打的时标，可以计算数字化继电保护测试仪输出信号与数字化继电保护和智能终端输出信号之间的时间差△T2，作为数字化继电保护和智能终端相应动作时间的实际值。计算△T＝△T1-△T2，△T作为数字化继电保护测试仪动作时间的测量误差。
但是，现有测试方法存在很多的弊端：其一，测试使用的数字化继电保护装置和智能终端装置，动作时间相对固定，无法全量程范围获得动作时间的测量结果；其二，动作时间的精度相对较低，波动大；其三，网络报文记录分析装置对硬开入和硬开出信号打标时的精度相对较低。
因此，针对现有技术的不足提供一种测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的方法及系统以解决现有技术不足甚为必要。
发明内容
本发明的目的之一在于避免现有技术的不足之处而提供一种测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的方法以解决现有技术不足甚为必要。该测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的方法，能够进行高精度设定，简化检测环境，同时降低人力和设备成本，提高工作效率。
本发明的上述目的通过如下技术手段实现。
提供一种测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的方法，被测装置输出SV报文、GOOSE报文或硬接点开入信号并输送至主控机构，主控机构采集被测装置输送的信号，并根据配置模块延迟的时间配置将SV报文、GOOSE报文或硬开出信号延迟输送至被测装置。
优选的，被测装置输出与接入信号的方式包括：
S1：被测装置输出SV报文，并接回GOOSE报文，计算输出与接入的时间差；
S2：被测装置输出GOOSE报文，并接回硬接点开出信号，计算输出与接入的时间差；
S3：被测装置输出硬接点开入信号，并接回GOOSE报文，计算输出与接入的时间差；
S4：被测装置输出硬接点开入信号，并接回硬接点开入信号，计算输出与接入的时间差。
优选的，配置模块的延迟时间为1us～100s。
该测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的方法，被测装置输出SV报文、GOOSE报文或硬接点开入信号并输送至主控机构，主控机构采集被测装置输送的信号，并根据配置模块延迟的时间配置将SV报文、GOOSE报文或硬开出信号延迟输送至被测装置，能够用于电力系统数字化继电保护测试仪时间测量精度的闭环测试，简化了测试环境，降低人力和设备成本，提高工作效率。
本发明的另一目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的系统以解决现有技术不足甚为必要。该测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的系统，能够进行高精度设定，简化检测环境，同时降低人力和设备成本，提高工作效率。
本发明的上述目的通过如下技术手段实现。
提供一种测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的系统，通过上述测试方法实现，设置有被测装置、主控机构，被测装置和主控机构连接，主控机构接收被测装置输出的各种信号，并按照标准的动作时间类型将相应信号输送至被测装置。
优选的，主控机构设置有人机界面模块、逻辑模块，人机界面模块和逻辑模块连接，逻辑模块用于信号的采集、输出和延迟时间设定。
优选的，逻辑模块设置为配置模块、报文接收模块、快速开入模块、数据处理模块、报文组包模块、报文发送模块和快速开出模块；
数据处理模块与快速开入模块、快速开出模块、报文接收模块和报文组包模块连接，报文组包模块与报文发送模块连接，配置模块分别与数据处理模块和人机界面模块连接。
优选的，配置模块用于完成SV报文、GOOSE报文的参数信息配置，硬接点开入或开出配置信息，完成输出信号与输入信号之间的延迟时间配置。
优选的，报文接收模块采集被测装置输出的SV报文、GOOSE报文，精确打时标并输送至数据处理模块。
优选的，快速开入模块采集被测装置输出的硬接点开入和开出信号，精确打时标并发送至数据处理模块。
优选的，数据处理模块分析接收到的SV报文、GOOSE报文或者硬接点开入和开出信号，解析信号输入时刻，并根据配置的延迟时间，计算出SV报文、GOOSE报文或者硬接点开入和开出信号的发送时刻，将信号发送时刻发送至报文组包模块、报文发送模块或快速硬接点开出模块。
优选的，报文组包模块根据配置完成SV报文、GOOSE报文组包，报文发送模块按照配置的网口、延迟时间、发送时刻完成SV报文和GOOSE报文的发送，快速开出模块根据配置的硬接点开出类型、延迟时间、发送时刻，完成快速硬接点开出控制。
优选的，将主控机构设定任意输入信号和输出信号之间的延迟时间定义为△T1，△T1为动作时间的标准值。
优选的，将被测装置自身输出信号与接回信号之间的时间差间定义为△T2，△T2为动作时间的测量值。
优选的，将动作时间的测量误差定义为△T，存在△T＝△T2-△T1，△T为正整数
该测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的系统，设置有被测装置、主控机构，被测装置和主控机构连接，主控机构接收被测装置输出的各种信号，并按照标准的动作时间类型将相应信号输送至被测装置，能够用于电力系统数字化继电保护测试仪时间测量精度的闭环测试，简化了测试环境，降低人力和设备成本，提高工作效率。
附图说明
利用附图对本发明作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明中实施1的结构示意图。
图2是本发明中实施例1中的测试流程图。
图3是本发明一种测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的系统结构示意图。
在图1至图3中，包括：
主控机构100、
人机界面模块110、逻辑模块120、
快速开入模块121、快速开出模块122、数据处理模块123、报文组包模块124、报文发送模块125、报文接收模块126、配置模块127、
被测装置200。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1。
一种测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的方法，如图1所示，被测装置输出SV报文、GOOSE报文或硬接点开入信号并输送至主控机构，主控机构采集被测装置输送的信号，并根据配置模块延迟的时间配置将SV报文、GOOSE报文或硬开出信号延迟输送至被测装置。
在本实施例中，被测装置输出与接入信号的方式主要有四种，具体是，S1：被测装置输出SV报文，并接回GOOSE报文，计算输出与接入的时间差。主控机构接收被测装置输出的SV报文，记录接收的时刻，并根据配置模块配置的延迟时间输出GOOSE报文给被测装置。
S2：被测装置输出GOOSE报文，并接回硬接点开出信号，计算输出与接入的时间差。主控机构接收被测装置输出的GOOSE报文，记录接收的时刻，并根据配置模块配置的延迟时间输出硬接点开出信号给被测装置。
S3：被测装置输出硬接点开入信号，并接回GOOSE报文，计算输出与接入的时间差。主控机构接收被测装置输出的DC220V硬接点开入信号，记录接收的时刻，并根据配置模块配置的延迟时间输出GOOSE报文给被测装置。
S4：被测装置输出硬接点开入信号，并接回硬接点开入信号，计算输出与接入的时间差。主控机构接收被测装置输出的硬接点开入信号，记录接收的时刻，并根据配置模块配置的延迟时间输出硬接点开出信号给被测装置。
在本实施例的S1、S2、S3和S4中，配置模块配置的输出信号与输入信号之间的延迟时间为1us～100s。需要说明的是，在1us～100s的范围内，本领域的技术人员可以按照实际的需求选定所需的延迟时间。其中，SV和GOOSE报文的延迟时间设定误差小于20ns，硬开入和硬开出的延迟时间设定误差小于20us。
下面以S1中的方式进行举例说明。
在本实施例中，主控机构可以对被测装置进行闭环检测。被测装置输出GOOSE报文Gos1，主控机构接收发出的GOOSE报文Gos1，并精确打时标T1′；主控机构按照设定的延时时间△T1(100us、1ms、1s、50s和100s)控制报文组包模块和报文发送模块在时刻T2′(T2′＝T1′+△T1)输出GOOSE报文Gos2，被测装置接收GOOSE报文Gos2，并统计被测装置输出和接回报文的时间差△T2。如图2所示，主要的方法包括如下：
步骤100：被测装置输出GOOSE报文Gos1。
步骤102：主控机构接收被测装置发出的GOOSE报文Gos1，并精确打时标T1′。
步骤104：主控机构按照设定延时时间△T1＝100us，主控机构的报文组包模块和报文发送模块在时刻T1′+100us时刻输出GOOSE报文Gos2。
步骤106：被测装置接收GOOSE报文Gos2，并统计被测装置输出和接回报文的时间差△T2。
步骤108：计算△T＝△T2-△T1，判断误差是否超过被测装置动作时间相关技术标准的要求。
步骤110：将步骤104中的△T1依次更改为1ms、100ms、1s、50s、100s等需要的时间，重复步骤100至步骤108。
本实施例的测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的方法，被测装置输出SV报文、GOOSE报文或硬接点开入信号并输送至主控机构，主控机构采集被测装置输送的信号，并根据配置模块延迟的时间配置将SV报文、GOOSE报文或硬开出信号延迟输送至被测装置，能够用于电力系统数字化继电保护测试仪时间测量精度的闭环测试，简化了测试环境，降低人力和设备成本，提高工作效率。
实施例2。
一种测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的系统，通过实施例1中的测试方法实现。如图3所示，设置有被测装置200、主控机构100，被测装置200和主控机构100连接，主控机构100接收被测装置200输出的各种信号，并按照标准的动作时间类型将相应信号输送至被测装置200。
具体的，主控机构100可对自身输出与输入信号之间的延迟时间进行高精度设定，作为被测装置200动作时间测量的标准值。其中，延迟时间设定范围1us～100s,SV和GOOSE报文延迟时间设定误差小于20ns，硬开入和硬开出延迟时间设定误差小于20us。
在本实施例中，将主控机构100设定任意输入信号和输出信号之间的延迟时间定义为△T1，△T1为动作时间的标准值。将被测装置200自身输出信号与接回信号之间的时间差间定义为△T2，△T2为动作时间的测量值。将动作时间的测量误差定义为△T，存在△T＝△T2-△T1，△T为正整数。
在本实施例中，主控机构100设置有人机界面模块110、逻辑模块120，人机界面模块110和逻辑模块120连接，逻辑模块120用于信号的采集、输出和延迟时间设定。
具体的，逻辑模块120设置为配置模块127、报文接收模块126、快速开入模块121、数据处理模块123、报文组包模块124、报文发送模块125和快速开出模块122；
数据处理模块123与快速开入模块121、快速开出模块122、报文接收模块126和报文组包模块124连接，报文组包模块124与报文发送模块125连接，配置模块127分别与数据处理模块123和人机界面模块110连接。
本实施例中的配置模块127用于完成SV报文、GOOSE报文的参数信息配置，硬接点开入或开出配置信息，完成输出信号与输入信号之间的延迟时间配置。
具体的，报文接收模块126采集被测装置200输出的SV报文、GOOSE报文，精确打时标并输送至数据处理模块123。快速开入模块121采集被测装置200输出的硬接点开入和开出信号，精确打时标并发送至数据处理模块123。
数据处理模块123分析接收到的SV报文、GOOSE报文或者硬接点开入和开出信号，解析信号输入时刻，并根据配置的延迟时间，计算出SV报文、GOOSE报文或者硬接点开入和开出信号的发送时刻，将信号发送时刻发送至报文组包模块124、报文发送模块125或快速硬接点开出模块。
报文组包模块124根据配置完成SV报文、GOOSE报文组包，报文发送模块125按照配置的网口、延迟时间、发送时刻完成SV报文和GOOSE报文的发送，快速开出模块122根据配置的硬接点开出类型、延迟时间、发送时刻，完成快速硬接点开出控制。
该测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的系统，设置有被测装置200、主控机构100，被测装置200和主控机构100连接，主控机构100接收被测装置200输出的各种信号，并按照标准的动作时间类型将相应信号输送至被测装置200，能够用于电力系统数字化继电保护测试仪时间测量精度的闭环测试，简化了测试环境，降低人力和设备成本，提高工作效率。
实施例3。
一种测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的系统，其他结构与实施例2相同，不同之处在于：被测装置200选用数字化继电保护测试仪来进行测试。
需要说明的是，被测装置200也可以是其他，不局限本实施例中的数字化继电保护测试仪，只要能够实现功能的均可适用，本领域的技术人员可以根据实际情况选择，在此不再阐述。
本实施例中，被测装置200选用数字化继电保护测试仪来进行测试，可以用于电力系统数字化继电保护测试仪时间精度的闭环检测，提高了工作效率。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的方法，其特征在于：被测装置输出SV报文、GOOSE报文或硬接点开入信号并输送至主控机构，主控机构采集被测装置输送的信号，并根据配置模块延迟的时间配置将SV报文、GOOSE报文或硬开出信号延迟输送至被测装置。
2.根据权利要求1所述的测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的方法，其特征在于：所述被测装置输出与接入信号的方式包括：
S1：被测装置输出SV报文，并接回GOOSE报文，计算输出与接入的时间差；
S2：被测装置输出GOOSE报文，并接回硬接点开出信号，计算输出与接入的时间差；
S3：被测装置输出硬接点开入信号，并接回GOOSE报文，计算输出与接入的时间差；
S4：被测装置输出硬接点开入信号，并接回硬接点开入信号，计算输出与接入的时间差。
3.根据权利要求2所述的测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的方法，其特征在于：所述配置模块的延迟时间为1us～100s。
4.一种测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的系统，利用如权利要求1至3所述的方法实现，其特征在于：设置有被测装置、主控机构，被测装置和主控机构连接，主控机构接收被测装置输出的各种信号，并按照标准的动作时间类型将相应信号输送至被测装置。
5.根据权利要求4所述的测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的系统，其特征在于：主控机构设置有人机界面模块、逻辑模块，人机界面模块和逻辑模块连接，逻辑模块用于信号的采集、输出和延迟时间设定。
6.根据权利要求5所述的测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的系统，其特征在于：所述逻辑模块设置为配置模块、报文接收模块、快速开入模块、数据处理模块、报文组包模块、报文发送模块和快速开出模块；
数据处理模块与快速开入模块、快速开出模块、报文接收模块和报文组包模块连接，报文组包模块与报文发送模块连接，配置模块分别与数据处理模块和人机界面模块连接。
7.根据权利要求6所述的测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的系统，其特征在于：
配置模块用于完成SV报文、GOOSE报文的参数信息配置，硬接点开入或开出配置信息，完成输出信号与输入信号之间的延迟时间配置；
报文接收模块采集被测装置输出的SV报文、GOOSE报文，精确打时标并输送至数据处理模块；
快速开入模块采集被测装置输出的硬接点开入和开出信号，精确打时标并发送至数据处理模块；
数据处理模块分析接收到的SV报文、GOOSE报文或者硬接点开入和开出信号，解析信号输入时刻，并根据配置的延迟时间，计算出SV报文、GOOSE报文或者硬接点开入和开出信号的发送时刻，将信号发送时刻发送至报文组包模块、报文发送模块或快速硬接点开出模块；
报文组包模块根据配置完成SV报文、GOOSE报文组包，报文发送模块按照配置的网口、延迟时间、发送时刻完成SV报文和GOOSE报文的发送，快速开出模块根据配置的硬接点开出类型、延迟时间、发送时刻，完成快速硬接点开出控制。
8.根据权利要求7所述的测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的系统，其特征在于：将主控机构设定任意输入信号和输出信号之间的延迟时间定义为△T1，△T1为动作时间的标准值。
9.根据权利要求8所述的测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的系统，其特征在于：将被测装置自身输出信号与接回信号之间的时间差间定义为△T2，△T2为动作时间的测量值。
10.根据权利要求9所述的测试数字化继电保护测试仪时间测量精度的系统，其特征在于：将动作时间的测量误差定义为△T，存在△T＝△T2-△T1，△T为正整数。
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