配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測系統(tǒng)，主要包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機、串口通信服務(wù)器、被測配電線路故障指示成套裝置、特征波形發(fā)生器和打印機。應(yīng)用該系統(tǒng)可全面、快速地完成對配電線路故障指示成套裝置整體各種功能性能參數(shù)的測定，通用性和兼容性好，可用于此類裝置的入網(wǎng)檢測、出廠驗收檢測、日常維護檢測，確保其在配電網(wǎng)中安全、可靠、穩(wěn)定地運行。
【專利說明】配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力配電自動化系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無論在城市還是在農(nóng)村，對供電可靠性的要求都越來越高。由于故障指示成套裝置具備配電線路故障快速查找、定位等特點，此類設(shè)備越來越廣泛地應(yīng)用在配電系統(tǒng)中。目前，市場上的配電線路故障指示成套裝置種類繁多、魚龍混雜，產(chǎn)品功能性能質(zhì)量更是良莠不齊。配電線路故障指示成套裝置一般由故障傳感器(即故障指示器)和具備遠傳功能的終端(即遠傳通信終端)組成。部分廠家只生產(chǎn)故障指示器或遠傳通信終端中的一種產(chǎn)品，而另一種產(chǎn)品通過外購獲得。由于故障指示器與遠傳通信終端之間的通信協(xié)議尚無統(tǒng)一規(guī)定，遠傳終端與故障指示器的協(xié)調(diào)性較差，因而造成就地故障信息告警易誤報、不報、錯報或反復(fù)上報等情況的出現(xiàn)。
[0003]為了確保此類設(shè)備的安全、可靠、穩(wěn)定運行，在線路發(fā)生故障時，能切實起到快速查找故障的作用，應(yīng)依據(jù)配電網(wǎng)實際情況和相關(guān)技術(shù)要求對配電線路故障指示成套裝置開展檢測工作。因而，亟需一套針對配電線路故障指示成套裝置的檢測系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種完整、高效的配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測系統(tǒng)，以確保此類設(shè)備在配電線路中長期安全、穩(wěn)定運行。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測系統(tǒng)，主要包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機、被測配電線路故障指示成套裝置、特征波形發(fā)生器和打印機；服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)交換機通過網(wǎng)線相連接；網(wǎng)絡(luò)交換機與特征波形發(fā)生器之間通過網(wǎng)線連接；服務(wù)器與打印機通過串口線相連；配電線路故障指示成套裝置的故障傳感器安裝在特征波形發(fā)生器的輸出線路上。
[0006]配電線路故障指示成套裝置的遠傳通信終端與網(wǎng)絡(luò)交換機之間通過公共通信網(wǎng)絡(luò)相連；配電線路故障指示成套裝置的故障傳感器與遠傳通信終端之間通過射頻無線網(wǎng)絡(luò)相連。
[0007]遠傳通信終端的通信接口類型包括無線網(wǎng)線接口、有線介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)接口和串口，無線通信網(wǎng)絡(luò)為3G、GPRS, CDMA或LTE。
[0008]針對目前配電線路故障指示成套裝置缺乏統(tǒng)一有效檢測手段的問題，發(fā)明人建立了一種完整、高效的配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可全面、快速地完成對配電線路故障指示成套裝置整體各種功能性能參數(shù)的進行測定。與現(xiàn)有技術(shù)相t匕，本發(fā)明的檢測系統(tǒng)具有如下突出優(yōu)點:
[0009]〈1>該檢測系統(tǒng)通用性好，能實現(xiàn)對采用多種通信接入形式(網(wǎng)絡(luò)通道、串口通道、無線通信)與主站系統(tǒng)通訊的配電線路故障指示成套裝置整體功能和性能的檢測，可廣泛用于此類設(shè)備的入網(wǎng)檢測、驗收檢測及日常運行維護測試等。
[0010]<2>該檢測系統(tǒng)兼容性好，能實現(xiàn)配電線路故障指示成套裝置遠傳終端多種通信協(xié)議(101非平衡式、101平衡式規(guī)約及104規(guī)約)的檢測，規(guī)范了其與配電主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。
[0011]〈3>該檢測系統(tǒng)提供了一種就地故障傳感器、遠傳通信終端及配電主站系統(tǒng)信息狀態(tài)一致性的有效測試，確保配電線路運行狀況與配電主站系統(tǒng)信息的統(tǒng)一性。在配電線路發(fā)生故障時，故障信息能及時準確的上報，防止故障信息告警誤報、不報、錯報或反復(fù)上報等情況的出現(xiàn)，確保故障指示成套裝置的安全、可靠、穩(wěn)定的工作；同時，規(guī)范了市場行為、產(chǎn)品技術(shù)指標，對此類設(shè)備的采購、驗收及日常定檢提供了技術(shù)參考。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖?！揪唧w實施方式】
[0013]如圖1所示，本發(fā)明配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測系統(tǒng)，主要包括服務(wù)器(即模擬主站)、網(wǎng)絡(luò)交換機、串口通信服務(wù)器、被測配電線路故障指示成套裝置、特征波形發(fā)生器和打印機；服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)交換機通過網(wǎng)線相連接；網(wǎng)絡(luò)交換機與特征波形發(fā)生器之間通過網(wǎng)線連接；服務(wù)器與打印機通過串口線相連；配電線路故障指示成套裝置的故障傳感器安裝在特征波形發(fā)生器的輸出線路上。
[0014]配電線路故障指示成套裝置的遠傳通信終端與網(wǎng)絡(luò)交換機之間通過公共通信網(wǎng)絡(luò)相連，可依據(jù)遠傳終端的通信接口類型(無線網(wǎng)線接口、有線介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)接口和串口)分別采用無線通信網(wǎng)絡(luò)(3G、GPRS, CDMA或LTE)、網(wǎng)線或串口線(經(jīng)串口通信服務(wù)機)；配電線路故障指示成套裝置的故障傳感器與遠傳通信終端之間通過射頻無線網(wǎng)絡(luò)相連。
[0015]測試時，各種設(shè)備發(fā)揮的作用如下:
[0016]服務(wù)器:一方面模擬配電自動化主站，用于對通過故障指示成套裝置遠傳通信終端上送數(shù)據(jù)的采集、信息存儲、數(shù)據(jù)處理及分析；另一方面用于對特征波形發(fā)生器的參數(shù)設(shè)置、調(diào)節(jié)特征波形的輸出并對輸出波形進行錄波。
[0017]網(wǎng)絡(luò)交換機:為配電線路故障指示成套裝置、特征波形發(fā)生器與服務(wù)器之間通信提供網(wǎng)絡(luò)接入方式。
[0018]串口通信服務(wù)器:為采用RS-232/485的遠傳終端與TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)進行雙向透明傳輸服務(wù)。
[0019]特征波形發(fā)生器:用于模擬配電線路的各種特征波形，如短路故障、接地故障、正常負荷波動、大功率負荷投切、過負荷跳閘、涌流等。
[0020]被測配電線路故障指示成套裝置:由故障傳感器(即故障指示器)和具備遠傳功能的終端(即遠傳通信終端)組成，將實際線路的運行電路信息及故障信息反饋給主站系統(tǒng)。
[0021]本發(fā)明檢測系統(tǒng)的使用方法和工作原理:
[0022]測試時，檢測系統(tǒng)的服務(wù)器一方面用于對特征波形發(fā)生器的參數(shù)設(shè)置、調(diào)節(jié)特征波形的輸出并對輸出波形進行錄波；另一方面模擬配電自動化主站，用于對通過故障指示成套裝置遠傳通信終端上送數(shù)據(jù)的采集、信息存儲、數(shù)據(jù)處理及分析；判斷被測故障指示成套裝置是否具備相應(yīng)的功能。依據(jù)服務(wù)器設(shè)置參數(shù)的不同，特征波形發(fā)生器模擬參數(shù)配電線路的各種特征波形，如短路故障、接地故障、正常負荷波動、大功率負荷投切、過負荷跳閘、涌流等。
[0023]該系統(tǒng)的測試功能分為功能檢測部分和性能檢測兩部分，其中功能試驗部分包括以下六項:
[0024]<1>故障報警功能試驗
[0025]調(diào)節(jié)特征波形發(fā)生器參數(shù)，使其產(chǎn)生A、B、C三相電壓電流信號，模擬配電線路實際運行工況；依據(jù)配電線路故障指示成套裝置的故障判斷邏輯的不同(上電時間，正常電流電壓值、故障電流持續(xù)時間、門限電流值等多種參數(shù)組合而成)，設(shè)定不同的故障波形參數(shù)并輸出；特征故障波形輸出完畢后，觀察安裝在特征故障波形輸出相序上的故障傳感器(即故障指示器)是否動作(就地故障動作一般為翻牌或閃燈)，以及在規(guī)定時間內(nèi)，遠傳通信終端是否將故障信號準確無誤的上送至模擬主站系統(tǒng)(服務(wù)器)，由此判斷該裝置是否具備故障報警功能；如果就地指示器動作且在規(guī)定時間內(nèi)將故障信息上報主站系統(tǒng)，則具備故障報警功能，否則不具備；
[0026]<2>故障報警復(fù)位功能試驗
[0027]調(diào)節(jié)特征波形發(fā)生器參數(shù)，使其產(chǎn)生A、B、C三相電壓電流信號，模擬配電線路實際運行工況；依據(jù)配電線路故障指示成套裝置的故障判斷邏輯的不同(上電時間，正常電流電壓值、故障電流持續(xù)時間、門限電流值等多種參數(shù)組合而成)，設(shè)定不同的故障波形參數(shù)并輸出；特征故障波形輸出完畢，故障信息上報后，在就地故障信息自動復(fù)位或來定復(fù)歸前，就地故障信息應(yīng)能保持一致，且在就地自動告警信息復(fù)位，觀察故障復(fù)位信息是否主動上送，如主站在規(guī)定時間內(nèi)未收到該故障復(fù)位信息，則具備故障告警復(fù)位功能，否則不具備;
[0028]<3>事件記錄功能試驗
[0029]調(diào)節(jié)特征波形發(fā)生器參數(shù)，使其產(chǎn)生A、B、C三相電壓電流信號，模擬配電線路實際運行工況；依據(jù)配電線路故障指示成套裝置的故障判斷邏輯的不同(上電時間，正常電流電壓值、故障電流持續(xù)時間、門限電流值等多種參數(shù)組合而成)，設(shè)定不同的故障波形參數(shù)并輸出；觀察模擬主站系統(tǒng)是否接收到遠傳通信終端上送帶故障發(fā)生時間的事件記錄(即SOE一Sequence Of Event, SOE中包含的故障傳感器記錄的故障發(fā)生時刻),如收到，則具備事件記錄功能，否則不具備；
[0030]<4>防誤報警功能試驗
[0031]調(diào)節(jié)特征波形發(fā)生器參數(shù)，使其產(chǎn)生A、B、C三相電壓電流信號，模擬配電線路實際運行工況；設(shè)定不同的故障波形參數(shù)模擬各種特征線路工況(正常負荷波動、大功率負荷投切、過負荷跳閘、涌流等)并輸出，觀察就地故障指示器是否會動作，遠傳通信終端是否會有短路或接地故障，如果就地故障指示器未動作且同時遠傳通信終端無故障信息上報，則具備防誤報警功能，否則不具備；
[0032]<5>信息防丟失機制試驗
[0033]由于無線通信狀態(tài)的不穩(wěn)定性，為防止上送信息報文丟失，遠傳通信終端應(yīng)具備上送報文防丟失機制(即終端上送信息報文在規(guī)定時間未收到主站系統(tǒng)“收到確認”的情況下，應(yīng)具備報文超時重發(fā)的機制)；試驗時，調(diào)節(jié)特征波形發(fā)生器參數(shù)，模擬線路故障輸出；模擬主站系統(tǒng)在收到遠傳終端上送告警信息報文后，不下發(fā)“收到確認”報文，在規(guī)定時間內(nèi)，觀察遠傳通信終端是否上送與上一巾貞相同的告警信息報文，如主站收到與上一巾貞相同的告警信息報文，則具備信息防丟失機制，否則不具備；
[0034]<6>故障指示成套裝置工作模式試驗
[0035]故障指示成套裝置工作模式分為實時在線模式和非實時在線模式兩種:實時在線模式為遠傳通信終端實時與主站系統(tǒng)保持通信；非實時在線模式為遠傳終端在特定時間點或時間段與主站建立鏈接并交換數(shù)據(jù)，如在故障發(fā)生時，遠傳通信終端主動上線，將故障信息上報主站系統(tǒng)，故障信息上報完畢后斷開與主站的鏈接并處于休眠狀態(tài)；調(diào)節(jié)特征波形發(fā)生器參數(shù)，模擬配電線路故障輸出，從模擬主站系統(tǒng)與遠傳通信終端交互的報文數(shù)據(jù)便可分析出故障指示成套裝置的工作模式；
[0036]性能試驗部分包括以下兩項:
[0037]<1>電流采集精度試驗
[0038]調(diào)節(jié)特征波形發(fā)生器輸出值，使其輸出穩(wěn)定交流電流，電流值為X1 ;通過總召喚指令，得到故障指示成套裝置的采樣值X2,則電流采樣精度誤差值=IX1-X21 /X1X 100% ；電流采集精度應(yīng)控制在5%以內(nèi)；
[0039]<2>故障上報及時性試驗
[0040]調(diào)節(jié)特征波形發(fā)生器參數(shù)，使其產(chǎn)生A、B、C三相電壓電流信號，模擬配電線路實際運行工況；依據(jù)配電線路故障指示成套裝置的故障判斷邏輯的不同(上電時間，正常電流電壓值、故障電流持續(xù)時間、門限電流值等多種參數(shù)組合而成)，設(shè)定不同的故障波形參數(shù)并輸出；記下特征故障波形發(fā)生時刻T1，模擬主站系統(tǒng)接收到遠傳通信終端上送的故障告警的時刻為T2，則故障上報的延時A T=T2-T1 ;在無線通信狀況穩(wěn)定的情況下，上報延時控制為IOOs以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測系統(tǒng)，其特征在于主要包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機、串口通信服務(wù)器、被測配電線路故障指示成套裝置、特征波形發(fā)生器和打印機；所述服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)交換機通過網(wǎng)線相連接；網(wǎng)絡(luò)交換機與特征波形發(fā)生器之間通過網(wǎng)線連接；服務(wù)器與打印機通過串口線相連；所述配電線路故障指示成套裝置的故障傳感器安裝在特征波形發(fā)生器的輸出線路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述配電線路故障指示成套裝置的遠傳通信終端與網(wǎng)絡(luò)交換機之間通過公共通信網(wǎng)絡(luò)相連；配電線路故障指示成套裝置的故障傳感器與遠傳通信終端之間通過射頻無線網(wǎng)絡(luò)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配電線路故障指示成套裝置功能和性能的檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述遠傳通信終端的通信接口類型包括無線網(wǎng)線接口、有線介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)接口和串口，所述無線通信網(wǎng)絡(luò)為3G、GPRS, CDMA或LTE。
【文檔編號】G01R35/00GK103605097SQ201310593576
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】李克文, 高立克, 朱立波, 李珊, 吳智丁, 祝文姬, 薛晨, 俞小勇, 吳劍豪, 吳麗芳, 程強, 梁朔 申請人:廣西電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 華中科技大學(xué)