一种便携式数字继电保护测试仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变电站设备，具体涉及一种便携式数字继电保护测试仪。
【背景技术】
[0002]智能变电站系统分为3层:过程层、间隔层、站控层;过程层包含由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端，完成变电站电能分配、变换、传输及其测量、控制、保护、计量、状态监测等相关功能;根据国网相关导则、规范的要求，保护应直接采样，对于单间隔的保护应直接跳闸，涉及多间隔的保护(母线保护)宜直接跳闸；间隔层设备一般指继电保护装置、测控装置、故障录波等二次设备，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能，即与各种远方输入/输出、智能传感器和控制器通信;站控层包含自动化系统、站域控制系统、通信系统、对时系统等子系统，实现面向全站或一个以上设备的测量和控制功能，完成数据采集和监视控制(SCA—DA)、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能；间隔层的保护装置接收合并单元与智能终端的光数字信号，做出逻辑判断，保护变电站;便携式数字继保测试仪模拟合并单元与智能终端的光数字信号，模拟产生故障，判断保护装置的逻辑是否正确;便携式数字继保测试仪也可以对合并单元与智能终端的光数字信号录波。
[0003]目前，现有的光数字继电保护测试仪根据现场的调试经验，特别是保护单体的调试来看，利用现有的光数字继电保护测试仪进行保护的单体调试常常需要消耗大量的人力和时间；因为调试人员需要在根据全站SCD文件不断的对保护装置测试同时还要带一些辅助设备，因此，现有的光数字继电保护测试仪主要存在如下不足:
[0004]I)光数字继电保护测试仪没有无线接口，均为有线连接；
[0005]2)光数字继电保护测试仪均为外接电源，现场往往是直流电源，需从远方拉220V交流电源；
[0006]3)光数字继电保护测试仪不能录波分析，现场往往出现难以判断的问题，需要额外的设备；
[0007]4)光数字继电保护测试仪不能测试过程层的时间特性。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的在于提供一种便携式数字继电保护测试仪。
[0009]本实用新型采用的技术方案是:一种便携式数字继电保护测试仪，包括中央处理单元、对时单元、光输出/输入单元和电池充电单元;所述对时单元、光输出/输入单元分别与中央处理单元连接;所述对时单元、光输出/输入单元、中央处理单元均与电池充电单元连接；
[0010]所述中央处理单元还连接以太网模块和Wifi模块；
[0011 ]所述对时单元用于矫正测试仪器的绝对时刻；
[0012]所述光输入/输出单元用于将测试的模拟信号转换为数字信号；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。
[0013]进一步的，所述中央处理单元包括ADSP+FPGA模块;ADSP+FPGA模块包括3个BF609和XC6SLX100，其中I个BF609作为主控0?1]，2个作为从0?1];主控0?1]通过乂0651^100与从〇卩1]连接，并与以太网模块和Wif i模块连接;从CPU连接光输出/输入单元。
[0014]进一步的，所述对时单元包括GPS模块、IRIG-B码对时模块和IEEE1588对时模块；所述GPS模块、IRIG-B码对时模块和IEEE1588对时模块均与FPGA连接；所述GPS模块、IEEEl 588对时模块同时连接ADSP。
[0015]进一步的，所述GPS模块通过串口通讯与ADSP连接。
[0016]进一步的，所述IEEE1588对时模块通过以太网模块与ADSP连接。
[0017]进一步的，所述光输出/输入单元包括HFBR-57E0PZ模块，HFBR-57E0PZ模块用于以太网电信号产生光模块输出的以太网光信息。
[0018]进一步的，所述电池充电单元包括BQ24616模块，BQ24616模块用于对内置电池充电。
[0019]本实用新型的有益效果是:
[0020](I)本实用新型可以对智能变电站装置一次性测试，能够测试保护装置报文时间特性和记录报文；
[0021](2)能够导入全站SCD模型文件针对保护装置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保护装置的通信一致性与可靠性进行检查；
[0022](3)本实用新型设有无线接口，并设置有内置电源，更加方便；
[0023](4)本实用新型通过光输入/输出模块可以实现录波分析；
[0024](5)本实用新型能够实现测试过程层的时间特性。
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型连接框图。
[0026]图2为本实用新型中央处理单元连接结构图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0028]一种便携式数字继电保护测试仪，包括中央处理单元、对时单元、光输出/输入单元和电池充电单元;所述对时单元、光输出/输入单元分别与中央处理单元连接;所述对时单元、光输出/输入单元、中央处理单元均与电池充电单元连接；
[0029]所述中央处理单元还连接以太网模块和Wifi模块；负责分布式CPU同步，光数字部分输入输出对时、以太网通信和Wifi模块;设置Wifi模块可以通过无线网络直接读取文件信息，不必采用有线传输方式，使得继电保护测试仪使用更加方便；
[0030]所述对时单元用于矫正测试仪器的绝对时刻，完成保护装置的时间测试，保证在绝对的相同时间完成时间测试；
[0031]所述光输入/输出单元用于将测试的模拟信号转换为数字信号；提供针对IEC61580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。
[0032]进一步的，所述中央处理单元包括ADSP+FPGA模块;ADSP+FPGA模块包括3个BF609和XC6SLX100，其中I个BF609作为主控0?1]，2个作为从0?1];主控0?1]通过乂0651^100与从〇卩1]连接，并与以太网模块和Wif i模块连接;从CPU连接光输出/输入单元;XC6SLX100主要负责3个CPU同步、通讯和对时。
[0033]进一步的，所述对时单元包括GPS模块、IRIG-B码对时模块和IEEE1588对时模块；所述GPS模块、IRIG-B码对时模块和IEEE1588对时模块均与FPGA连接；所述GPS模块、IEEE1588对时模块同时连接ADSP ；所述IRIG-B码对时模块的时间解析由FPGA内部处理产生时间信息，所述IEEE1588对时模块通过以太网模块与ADSP连接，由ADSP获取时间信息。
[0034]进一步的，所述GPS模块通过串口通讯与ADSP连接。
[0035]进一步的，所述IEEE1588对时模块通过以太网模块与ADSP连接。
[0036]进一步的，所述光输出/输入单元包括HFBR-57E0PZ模块，HFBR-57E0PZ模块用于以太网电信号产生光模块输出的以太网光信息。
[0037]进一步的，所述电池充电单元包括BQ24616模块，BQ24616模块用于对内置电池充电。
[0038]本实用新型对智能变电站保护装置一次性测试，能够测试保护装置报文时间特性和记录报文，以及能够导入全站SCD模型文件针对保护装置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保护装置的通信一致性与可靠性进行检查的作用。
[0039]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种便携式数字继电保护测试仪，其特征在于:包括中央处理单元、对时单元、光输出/输入单元和电池充电单元;所述对时单元、光输出/输入单元分别与中央处理单元连接；所述对时单元、光输出/输入单元、中央处理单元均与电池充电单元连接； 所述中央处理单元还连接以太网模块和Wif i模块； 所述对时单元用于矫正测试仪器的绝对时刻； 所述光输入/输出单元用于将测试的模拟信号转换为数字信号，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。2.根据权利要求1所述的一种便携式数字继电保护测试仪，其特征在于:所述中央处理单元包括ADSP+FPGA模块;ADSP+FPGA模块包括3个BF609和XC6SLX100，其中I个BF609作为主控CPU，2个作为从CPU;主控CPU通过XC6SLX100与从CPU连接，并与以太网模块和Wif i模块连接;从CPU连接光输出/输入单元。3.根据权利要求2所述的一种便携式数字继电保护测试仪，其特征在于:所述对时单元包括GPS模块、IRIG-B码对时模块和IEEE1588对时模块;所述GPS模块、IRIG-B码对时模块和IEEEl 588对时模块均与FPGA连接;所述GPS模块、IEEEl 588对时模块同时连接ADSP。4.根据权利要求3所述的一种便携式数字继电保护测试仪，其特征在于:所述GPS模块通过串口通讯与ADSP连接。5.根据权利要求3所述的一种便携式数字继电保护测试仪，其特征在于:所述IEEE1588对时模块通过以太网模块与ADSP连接。6.根据权利要求1所述的一种便携式数字继电保护测试仪，其特征在于:所述光输出/输入单元包括HFBR-57E0PZ模块，HFBR-57E0PZ模块用于以太网电信号产生光模块输出的以太网光信息。7.根据权利要求1所述的一种便携式数字继电保护测试仪，其特征在于:所述电池充电单元包括BQ24616模块，BQ24616模块用于对内置电池充电。
【专利摘要】本实用新型公开了一种便携式数字继电保护测试仪，包括中央处理单元、对时单元、光输出/输入单元和电池充电单元；所述对时单元、光输出/输入单元分别与中央处理单元连接；所述对时单元、光输出/输入单元、中央处理单元均与电池充电单元连接；中央处理单元还连接以太网和Wifi模块；对时单元用于矫正测试仪器的绝对时刻；光输入/输出单元用于将测试的模拟信号转换为数字信号；本实用新型设有无线接口，并设置有内置电源，使用更加方便；可以实现录波分析，并且能够测试过程层的时间特性。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN205374620
【申请号】CN201521029310
【发明人】郑永康, 刘明忠, 孟雷, 罗亮, 尹德君, 刘勇, 陈小平, 陈迟, 谢东, 刘经度, 丁宣文, 韩睿, 徐聃聃, 朱鑫, 张华杰
【申请人】国网四川省电力公司电力科学研究院, 国网四川省电力公司阿坝供电公司, 国家电网公司
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2015年12月10日