CN106849346A - 一种测试配电自动化设备对时功能与守时性能的*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种测试配电自动化设备对时功能与守时性能的***，所述***包括电源模块、标准时钟模块、中心处理模块、网络交互模块和人机交互模块；人机交互模块与中心处理模块之间双向连接，中心处理模块与网络交互模块之间双向连接，标准时钟模块与中心处理模块、网络交互模块分别单向连接；电源模块与标准时钟模块、中心处理模块、网络交互模块、人机交互模块分别单向连接。本发明解决了不能直观判断配电自动化设备对时功能与守时性能是否符合要求的问题，弥补了配电自动化设备对时功能与守时性能测试***的缺失，使得测试规范化、专业化、易操作化，确保配电自动化设备入网前对时功能与性能符合要求，保证配电网安全运行的稳定性与可靠性。

Description

一种测试配电自动化设备对时功能与守时性能的***
技术领域
本发明涉及一种测试***，具体涉及一种测试配电自动化设备对时功能与守时性能的***。
背景技术
配电网直接面向电力用户，事故发生具有高发性、突发性、随机性和不确定性等特点，为确保配电网运行监测、故障诊断、参数校验等的准确性，配电网事件顺序记录(SOE)、故障录波、实时数据采集等需满足时间一致性要求，这就要求配电自动化设备能够在统一的时间基准下运行，即具有良好的对时功能与守时性能，因此，有必要在入网前对配电自动化设备的对时功能与守时性能进行专业测试，确保入网的配电自动化设备符合时间一致性要求。但是，目前还未有专业的、完整的配电自动化设备对时功能与守时性能测试***，对配电自动化设备进行对时功能与守时性能测试。配电自动化设备常用的101规约、104规约均未对配电自动化设备的时间获取方式或者显示方式做出明确规定。配电自动化设备一般不具有直观显示时间功能，即使具备时间显示功能也无法确定液晶面板上显示的时间就是当前时间，并且液晶面板显示时间精度一般只到秒级，通过人工视觉直接对比会引入很大人为误差，且精度不能满足需求，这又大大增加了对时功能与守时性能的测试难度。目前，配电自动化设备若要能够满足配电网运行的时间一致性需求，需要具备以下功能：接收并执行主站***下发的对时命令；支持简单网络时间协议(Simple Network Time Protocol，SNTP)等对时方式，接收主站或其他时间同步装置的对时命令，与***时钟保持同步；识别非有效时间，准确识别非有效时间的干扰信息并做出合理反馈；失去授时信号后，仍能保持时间稳定可靠。
发明内容
为解决配电自动化设备对时功能与性能测试***缺失的问题，本发明提供一种测试配电自动化设备对时功能与守时性能的***，能够对配电自动化设备开展专业测试，确保配电自动化设备能够满足时间一致性要求，保证配电网的安全稳定运行。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
本发明提供一种测试配电自动化设备对时功能与守时性能的***，所述***包括电源模块、标准时钟模块、中心处理模块、网络交互模块和人机交互模块；
所述人机交互模块与中心处理模块之间双向连接，所述中心处理模块与网络交互模块之间双向连接，所述标准时钟模块与中心处理模块、网络交互模块分别单向连接；
所述电源模块与标准时钟模块、中心处理模块、网络交互模块、人机交互模块分别单向连接。
所述电源模块包括滤波保护电路、AC/DC转换模块、稳压输出电路和故障告警模块；
交流电依次通过滤波保护电路、AC/DC转换模块、稳压输出电路转换成直流电，为标准时钟模块、中心处理模块、网络交互模块、人机交互模块供电；所述故障告警模块对电源模块及供电状态进行监测，出现故障时及时告警。
所述标准时钟模块包括GPS天线、BNC接口、GPS接收器、第一输入模块、时钟模块和第一输出模块；
所述GPS天线通过BNC接口与GPS接收器连接，用于跟踪并接收GPS卫星信号；
所述时钟产生模块将接收到的GPS卫星信号转换为约定的时间格式，第一输入模块接收并检测***本身的时间，并采用GPS卫星信号的时间校准***本身的时间，得到标准时钟时间，该标准时钟时间一方面通过第一输出模块传送给中心处理模块，作为与标准时钟时间同步后的***时间，实现***时间的实时更新；另一方面传送给网络交互模块，由网络交互模块实现配电自动化设备的SNTP对时。
所述中心处理模块包括控制模块、运算模块、缓存模块、存储模块、第二输入模块、第二输出模块和分析模块；
所述人机交互模块通过第二输入模块给控制模块键入主站对时、干扰对时、SNTP对时、守时性能的测试命令，所述控制模块将测试命令发送给配电自动化设备，所述配电自动化***设备接收到测试命令后，将反馈信息上传至运算模块；
所述运算模块对反馈信息进行处理，得到的运算结果，所述分析模块对运算结果进行处理，经过分析模块处理的运算结果通过第二输出模块传送给人机交互模块；
所述缓存模块用于临时存储测试配电自动化设备对时功能与守时性能过程中的操作数据和测试结果；
所述存储模块用于长期存储测试配电自动化设备对时功能与守时性能过程中的配电自动化***设备的设备信息、操作数据和测试结果。
所述设备信息包括配电自动化设备的名称、型号和IP地址；
所述操作数据包括测试命令的名称、发出时间、执行情况和测试报文；
所述测试结果包括接收测试报文时***的时间、配电自动化设备当前时间和时间偏差。
所述网络交互模块包括网络通讯模块、网络授时模块和RJ45接口模块；
所述配电自动化设备通过RJ45接口模块与所述***建立物理连接，并通过网络通讯模块实现测试结果的传递与通讯；所述网络授时模块接收标准时钟模块的标准时钟时间，实现配电自动化设备的SNTP对时。
所述人机交互模块包括显示模块和键盘模块；
所述显示模块包括指示灯和液晶显示屏；
所述指示灯直观显示***电源状态、GPS卫星信号跟踪状态以及配电自动化设备与***的连接状态；
所述液晶显示屏显示标准时钟时间、***时间同步状态、配电自动化设备连接状态、操作流程、操作数据、测试命令和测试结果；
所述键盘模块对标准时钟时间、配电自动化的设备信息、操作数据、测试命令进行键入操作。
所述标准时钟模块与网络交互模块之间遵循SNTP协议；所述中心处理模块与网络交互模块之间遵循TCP协议、IP协议和IEC 60870-5-104规约，网络交互模块与配电自动化设备之间遵循TCP协议、IP协议、SNTP协议和IEC 60870-5-104规约。
在配电自动化设备与网络交互模块之间设置交换机，通过扩展网口数量，完成多台配电自动化设备对时功能与守时性能的测试。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
1)本发明提供的测试***可同时对多台配电自动化设备进行测试，并且能够实现不同测试功能之间的灵活切换。并且可实现主站对时、SNTP等方式对时、干扰对时、守时性能测试等多种测试；
2)本发明提供的测试***解决了不能直观判断配电自动化设备对时功能与守时性能是否符合要求的问题，弥补了配电自动化设备对时功能与守时性能测试***的缺失，使得测试规范化、专业化、易操作化，确保配电自动化设备入网前对时功能与性能符合要求，保证配电网安全运行的稳定性与可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例中测试配电自动化设备对时功能与守时性能的***结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明提供一种测试配电自动化设备对时功能与守时性能的***，如图1，所述***包括电源模块、标准时钟模块、中心处理模块、网络交互模块和人机交互模块；
所述人机交互模块与中心处理模块之间双向连接，所述中心处理模块与网络交互模块之间双向连接，所述标准时钟模块与中心处理模块、网络交互模块分别单向连接；
所述电源模块与标准时钟模块、中心处理模块、网络交互模块、人机交互模块分别单向连接。
所述电源模块包括滤波保护电路、AC/DC转换模块、稳压输出电路和故障告警模块；
交流电依次通过滤波保护电路、AC/DC转换模块、稳压输出电路转换成直流电，为标准时钟模块、中心处理模块、网络交互模块、人机交互模块供电；所述故障告警模块对电源模块及供电状态进行监测，出现故障时及时告警。
所述标准时钟模块包括GPS(Global Positioning System)天线、BNC(Bayonet NutConnector)接口、GPS接收器、第一输入模块、时钟模块和第一输出模块；
所述GPS天线通过BNC接口与GPS接收器连接，用于跟踪并接收GPS卫星信号；
所述时钟产生模块将接收到的GPS卫星信号转换为约定的时间格式，第一输入模块接收并检测***本身的时间，并采用GPS卫星信号的时间校准***本身的时间，得到标准时钟时间，该标准时钟时间一方面通过第一输出模块传送给中心处理模块，作为与标准时钟时间同步后的***时间，实现***时间的实时更新；另一方面传送给网络交互模块，由网络交互模块实现配电自动化设备的SNTP(Simple Network Time Protocol)对时。
所述中心处理模块包括控制模块、运算模块、缓存模块、存储模块、第二输入模块、第二输出模块和分析模块；
所述人机交互模块通过第二输入模块给控制模块键入主站对时、干扰对时、SNTP对时、守时性能的测试命令，所述控制模块将测试命令发送给配电自动化设备，所述配电自动化***设备接收到测试命令后，将反馈信息上传至运算模块；
所述运算模块对反馈信息进行处理，得到的运算结果，所述分析模块对运算结果进行处理，经过分析模块处理的运算结果通过第二输出模块传送给人机交互模块；
所述缓存模块用于临时存储测试配电自动化设备对时功能与守时性能过程中的操作数据和测试结果；
所述存储模块用于长期存储测试配电自动化设备对时功能与守时性能过程中的配电自动化***设备的设备信息、操作数据和测试结果。
所述设备信息包括配电自动化设备的名称、型号和IP地址；
所述操作数据包括测试命令的名称、发出时间、执行情况和测试报文；
所述测试结果包括接收测试报文时***的时间、配电自动化设备当前时间和时间偏差。
所述网络交互模块包括网络通讯模块、网络授时模块和RJ45接口模块；
所述配电自动化设备通过RJ45接口模块与所述***建立物理连接，并通过网络通讯模块实现测试结果的传递与通讯；所述网络授时模块接收标准时钟模块的标准时钟时间，实现配电自动化设备的SNTP对时。
所述人机交互模块包括显示模块和键盘模块；
所述显示模块包括指示灯和液晶显示屏；
所述指示灯直观显示***电源状态、GPS卫星信号跟踪状态以及配电自动化设备与***的连接状态；
所述液晶显示屏显示标准时钟时间、***时间同步状态、配电自动化设备连接状态、操作流程、操作数据、测试命令和测试结果；
所述键盘模块对标准时钟时间、配电自动化的设备信息、操作数据、测试命令进行键入操作。
所述标准时钟模块与网络交互模块之间遵循SNTP协议；所述中心处理模块与网络交互模块之间遵循TCP协议、IP协议和IEC 60870-5-104规约，网络交互模块与配电自动化设备之间遵循TCP协议、IP协议、SNTP协议和IEC 60870-5-104规约。
在配电自动化设备与网络交互模块之间设置交换机，通过扩展网口数量，完成多台配电自动化设备对时功能与守时性能的测试。
本发明提供的测试配电自动化设备对时功能与守时性能的***工作原理如下：
标准时钟模块自动或手动校核即***本身的时间，实现***时间的同步；***时间同步以后，通过网络交互模块连接配电自动化设备，遵循TCP协议、IP协议、SNTP协议建立连接，同时测试多台配电自动化设备时，网络交互模块可与交换机连接，扩展网口数量；配电自动化设备接入该***以后，通过人机交互界面对配电自动化设备的型号、IP地址等参数进行配置，然后进行测试操作，下发主站对时、干扰对时、SNTP对时、守时性能等测试命令，测试过程中，配电自动化设备与***之间数据传输遵循IEC 60870-5-104规约；配电自动化设备接收到测试命令以后，触发带时标事件，记录配电自动化设备的当前时间和接收测试报文时***的时间，中心处理模块解析、处理测试数据，计算测试结果；最后通过人机交互模块直观读取测试结果、设备信息，记录试验操作流程及量测数据，增删、更新、查询设备信息，查询历史测试事项、报文等。
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其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种测试配电自动化设备对时功能与守时性能的***，其特征在于：所述***包括电源模块、标准时钟模块、中心处理模块、网络交互模块和人机交互模块；
所述人机交互模块与中心处理模块之间双向连接，所述中心处理模块与网络交互模块之间双向连接，所述标准时钟模块与中心处理模块、网络交互模块分别单向连接；
所述电源模块与标准时钟模块、中心处理模块、网络交互模块、人机交互模块分别单向连接。
2.根据权利要求1所述的测试配电自动化设备对时功能与守时性能的***，其特征在于：所述电源模块包括滤波保护电路、AC/DC转换模块、稳压输出电路和故障告警模块；
交流电依次通过滤波保护电路、AC/DC转换模块、稳压输出电路转换成直流电，为标准时钟模块、中心处理模块、网络交互模块、人机交互模块供电；所述故障告警模块对电源模块及供电状态进行监测，出现故障时及时告警。
3.根据权利要求1所述的测试配电自动化设备对时功能与守时性能的***，其特征在于：所述标准时钟模块包括GPS天线、BNC接口、GPS接收器、第一输入模块、时钟模块和第一输出模块；
所述GPS天线通过BNC接口与GPS接收器连接，用于跟踪并接收GPS卫星信号；
所述时钟产生模块将接收到的GPS卫星信号转换为约定的时间格式，第一输入模块接收并检测***本身的时间，并采用GPS卫星信号的时间校准***本身的时间，得到标准时钟时间，该标准时钟时间一方面通过第一输出模块传送给中心处理模块，作为与标准时钟时间同步后的***时间，实现***时间的实时更新；另一方面传送给网络交互模块，由网络交互模块实现配电自动化设备的SNTP对时。
4.根据权利要求1所述的测试配电自动化设备对时功能与守时性能的***，其特征在于：所述中心处理模块包括控制模块、运算模块、缓存模块、存储模块、第二输入模块、第二输出模块和分析模块；
所述人机交互模块通过第二输入模块给控制模块键入主站对时、干扰对时、SNTP对时、守时性能的测试命令，所述控制模块将测试命令发送给配电自动化设备，所述配电自动化***设备接收到测试命令后，将反馈信息上传至运算模块；
所述运算模块对反馈信息进行处理，得到的运算结果，所述分析模块对运算结果进行处理，经过分析模块处理的运算结果通过第二输出模块传送给人机交互模块；
所述缓存模块用于临时存储测试配电自动化设备对时功能与守时性能过程中的操作数据和测试结果；
所述存储模块用于长期存储测试配电自动化设备对时功能与守时性能过程中的配电自动化***设备的设备信息、操作数据和测试结果。
5.根据权利要求4所述的测试配电自动化设备对时功能与守时性能的***，其特征在于：所述设备信息包括配电自动化设备的名称、型号和IP地址；
所述操作数据包括测试命令的名称、发出时间、执行情况和测试报文；
所述测试结果包括接收测试报文时***的时间、配电自动化设备当前时间和时间偏差。
6.根据权利要求1所述的测试配电自动化设备对时功能与守时性能的***，其特征在于：所述网络交互模块包括网络通讯模块、网络授时模块和RJ45接口模块；
所述配电自动化设备通过RJ45接口模块与所述***建立物理连接，并通过网络通讯模块实现测试结果的传递与通讯；所述网络授时模块接收标准时钟模块的标准时钟时间，实现配电自动化设备的SNTP对时。
7.根据权利要求1所述的测试配电自动化设备对时功能与守时性能的***，其特征在于：所述人机交互模块包括显示模块和键盘模块；
所述显示模块包括指示灯和液晶显示屏；
所述指示灯直观显示***电源状态、GPS卫星信号跟踪状态以及配电自动化设备与***的连接状态；
所述液晶显示屏显示标准时钟时间、***时间同步状态、配电自动化设备连接状态、操作流程、操作数据、测试命令和测试结果；
所述键盘模块对标准时钟时间、配电自动化的设备信息、操作数据、测试命令进行键入操作。
8.根据权利要求1所述的测试配电自动化设备对时功能与守时性能的***，其特征在于：所述标准时钟模块与网络交互模块之间遵循SNTP协议；所述中心处理模块与网络交互模块之间遵循TCP协议、IP协议和IEC 60870-5-104规约，所述网络交互模块与配电自动化设备之间遵循TCP协议、IP协议、SNTP协议和IEC 60870-5-104规约。
9.根据权利要求1所述的测试配电自动化设备对时功能与守时性能的***，其特征在于：在配电自动化设备与网络交互模块之间设置交换机，通过扩展网口数量，完成多台配电自动化设备对时功能与守时性能的测试。
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