LTE无线通信智能变电站测试系统的分布式测试终端技术方案

本发明专利技术涉及LTE无线通信智能变电站测试系统的分布式测试终端，包括FPGA模块、第一至第二以太网收发模块、无线单向广播模块、无线双向广播模块、GPS定时模块、GPS天线、DA转换电路、驱动模块、以太网光纤接口模块和第一至第二4路光纤接口；其有益效果是：便于携带组装，可广泛应用于变电站现场的安装调试试验和停运检修测试、技术性能评价；通过LTE无线局域专网方式与远端设备相联，不需要调试人员额外携带光纤；可以准确模拟大部分电力系统的运行状态，考察保护、测控等二次设备的工作情况；同时接入多个间隔相关保护、测控装置，实现了对整站二次系统的完整测试，优化了现场工作流程。

【技术实现步骤摘要】
LTE无线通信智能变电站测试系统的分布式测试终端
本专利技术属于智能变电站测试
，涉及LTE无线通信智能变电站测试系统的分布式测试终端。
技术介绍
智能变电站基于DL860标准（IEC61850标准），采用数字化采样、智能一次设备和光纤以太网等先进技术，具有数字化、网络化和全站信息共享的特点，在提高变电站智能化水平的同时也给变电站的检测、调试和试验提出了更高的要求。智能变电站测试是确保智能变电站顺利投运的关键环节，智能变电站二次设备及系统功能的可靠性、有效性都依赖于测试技术的保证。智能变电站二次设备的测试不仅应包括合并单元、智能终端、数字化保护等设备的单元检测，还需要对设备之间的通信、互操作以及组成系统进行全面的系统级测试，因此需要建立完备的智能变电站二次设备试验、测试系统，实现包括继电保护、测控等全面功能的集成测试。目前，受测试模型、数据传输通道、终端及接口等方面技术水平的影响，现有的针对智能变电站二次设备的测试工具无法良好应用于变电站现场测试环境，实现多个间隔、多种类型设备的协同测试。主要问题包括以下几个方面：1）智能变电站具有通信数字化、网络化和全站信息共享的特点，传统的二次设备测试工具通常只能收发固定格式的测试数据，完成特定设备、单一功能的单独测试，无法确保构成系统后整体功能的可靠性和有效性；2）在运行的智能变电站二次系统配置模式多样，二次设备生产厂家繁杂，设备组网方式、采用的通信规约存在较大的差异，目前尚没有一种测试工具可以通用于不同类型智能变电站的测试任务；3）目前智能变电站间隔层保护布置在保护室内，而过程层合并单元及智能终端就地分散布置；鉴于此分布式布局，受空间距离以及环境影响，变电站现场的间隔整组通流通压及功能传动等难以实现，给变电站的安全稳定运行带来了一定的隐患；4）无法在安装前对二次设备进行全面的性能检测，只能将这部分工作安排在现场调试环节进行，使调试工作异常繁重。综上所述，随着我国智能站建设的蓬勃开展，需要一种新型的适用于智能变电站现场的二次设备测试手段。通过更加灵活的数据传输及终端接入模式，实现测试主站无缝接入智能站二次系统，构建典型智能站复杂故障、发展性故障以及设备缺陷、人员误操作等高级测试应用，对智能变电站二次系统的性能进行全面深入的评估。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种将LTE无线通信智能变电站测试系统与真实的智能变电站二次系统连接在一起，实现整个测试过程的闭环的LTE无线通信智能变电站测试系统的分布式测试终端。为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种LTE无线通信智能变电站测试系统的分布式测试终端，包括FPGA模块、第一至第二以太网收发模块、无线单向广播模块、无线双向广播模块、GPS定时模块、GPS天线、DA转换电路、驱动模块、以太网光纤接口模块和第一至第二4路光纤接口；所述FPGA模块包括SV接收模块、SV处理模块、GOOSE收发模块、GOOSE转发模块、时钟模块、时钟恢复模块和DA处理模块；所述无线单向广播模块的输入端接LTE无线通信智能变电站测试系统的第二LTE无线收发模块的采样值信号输出端；所述无线单向广播模块的输出端经所述第一以太网收发模块接所述SV接收模块的输入端；所述SV接收模块的输出端接所述SV处理模块的相应输入端；所述SV处理模块的输出端分别接所述DA处理模块和驱动模块的相应输入端；LTE无线通信智能变电站测试系统的第二LTE无线收发模块的开关量信号端口与所述无线双向广播模块的相应端口双向连接；所述无线双向广播模块经所述第二以太网收发模块与所述GOOSE收发模块的相应端口双向连接；所述GOOSE收发模块与所述GOOSE转发模块的相应端口双向连接；所述GOOSE转发模块与所述驱动模块的相应端口双向连接；所述第一4路光纤接口接所述驱动模块的相应输出端；所述第二4路光纤接口与所述驱动模块的相应端口双向连接；所述GPS天线经所述GPS定时模块与所述时钟模块的相应端口双向连接；所述时钟模块与所述时钟恢复模块的相应端口双向连接；所述时钟恢复模块分别与SV处理模块和以太网光纤接口模块的相应端口双向连接；所述DA转换电路的输出端接智能变电站的间隔合并单元；所述第一4路光纤接口的输出端接智能变电站的间隔层保护测控装置的采样输入端；所述第二4路光纤接口的输出端与智能变电站的间隔层保护测控装置GOOSE输入/输出端双向连接；所述以太网光纤接口模块与智能变电站的光B码对时屏双向连接。所述DA转换电路是由DAC8562芯片及其外围电路构成。所述FPGA模块的型号为CycloneIVEP4CE2217I7N；所述第一至第二以太网收发模块的型号均为DB83640；所述无线单向广播模块和无线双向广播模块均为信马无线网桥；所述GPS定时模块的型号为TIME-M3339；所述驱动模块的型号为BCM5248；所述以太网光纤接口模块的型号为HFBR-2412TZ；所述第一至第二4路光纤接口的型号均为OCM3825-54。本专利技术的有益效果是：1）本专利技术所有硬件设备采用便携式、模块化设计，便于携带组装，可广泛应用于变电站现场的安装调试试验和停运检修测试、技术性能评价。2）本专利技术基于智能变电站的分布式布局考虑，将近端的实验设备分别布置在不同间隔的现场设备旁，就地连接，通过LTE无线局域专网方式与远端设备相联，不需要调试人员额外携带光纤，系统构建方便、环境适应性强。3）本专利技术可以准确模拟大部分电力系统的运行状态，考察保护、测控等二次设备的工作情况，对现场装置进行更加全面的闭环测试。4）较以往的单装置检测调试手段，本专利技术同时接入多个间隔相关保护、测控装置，通过模拟各种故障的电磁暂态状态，检验保护装置的动作逻辑，考察保护装置的动作性能、考察二次装置间的互操作性能和通信网络的性能，实现了对整站二次系统的完整测试，优化了现场工作流程。附图说明图1为本专利技术的原理框图。具体实施方式由图1所示的实施例可知，它包括FPGA模块、第一至第二以太网收发模块、无线单向广播模块、无线双向广播模块、GPS定时模块、GPS天线、DA转换电路、驱动模块、以太网光纤接口模块和第一至第二4路光纤接口；所述FPGA模块包括SV接收模块、SV处理模块、GOOSE收发模块、GOOSE转发模块、时钟模块、时钟恢复模块和DA处理模块；所述无线单向广播模块的输入端接LTE无线通信智能变电站测试系统的第二LTE无线收发模块的采样值信号输出端；所述无线单向广播模块的输出端经所述第一以太网收发模块接所述SV接收模块的输入端；所述SV接收模块的输出端接所述SV处理模块的相应输入端；所述SV处理模块的输出端分别接所述DA处理模块和驱动模块的相应输入端；LTE无线通信智能变电站测试系统的第二LTE无线收发模块的开关量信号端口与所述无线双向广播模块的相应端口双向连接；所述无线双向广播模块经所述第二以太网收发模块与所述GOOSE收发模块的相应端口双向连接；所述GOOSE收发模块与所述GOOSE转发模块的相应端口双向连接；所述GOOSE转发模块与所述驱动模块的相应端口双向连接；所述第一4路光纤接口接所述驱动模块的相应输出端；所述第二4路光纤接口与所述驱动模块的相应端口双向连接；所述GPS天线经所述GPS定时模块与所述时钟模块的相应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LET无线通信智能变电站测试系统的分布式测试终端，其特征在于：包括FPGA模块、第一至第二以太网收发模块、无线单向广播模块、无线双向广播模块、GPS定时模块、GPS天线、DA转换电路、驱动模块、以太网光纤接口模块和第一至第二4路光纤接口；所述FPGA模块包括SV接收模块、SV处理模块、GOOSE收发模块、GOOSE转发模块、时钟模块、时钟恢复模块和DA处理模块；所述无线单向广播模块的输入端接LET无线通信智能变电站测试系统的第二LET无线收发模块的采样值信号输出端；所述无线单向广播模块的输出端经所述第一以太网收发模块接所述SV接收模块的输入端；所述SV接收模块的输出端接所述SV处理模块的相应输入端；所述SV处理模块的输出端分别接所述DA处理模块和驱动模块的相应输入端；LET无线通信智能变电站测试系统的第二LET无线收发模块的开关量信号端口与所述无线双向广播模块的相应端口双向连接；所述无线双向广播模块经所述第二以太网收发模块与所述GOOSE收发模块的相应端口双向连接；所述GOOSE收发模块与所述GOOSE转发模块的相应端口双向连接；所述GOOSE转发模块与所述驱动模块的相应端口双向连接；所述第一4路光纤接口接所述驱动模块的相应输出端；所述第二4路光纤接口与所述驱动模块的相应端口双向连接；所述GPS天线经所述GPS定时模块与所述时钟模块的相应端口双向连接；所述时钟模块与所述时钟恢复模块的相应端口双向连接；所述时钟恢复模块分别与SV处理模块和以太网光纤接口模块的相应端口双向连接；所述DA转换电路的输出端接智能变电站的间隔合并单元；所述第一4路光纤接口的输出端接智能变电站的间隔层保护测控装置的采样输入端；所述第二4路光纤接口的输出端与智能变电站的间隔层保护测控装置GOOSE输入/输出端双向连接；所述以太网光纤接口模块与智能变电站的光B码对时屏双向连接。...

【技术特征摘要】
1.一种LTE无线通信智能变电站测试系统的分布式测试终端，其特征在于：包括FPGA模块、第一至第二以太网收发模块、无线单向广播模块、无线双向广播模块、GPS定时模块、GPS天线、DA转换电路、驱动模块、以太网光纤接口模块和第一至第二4路光纤接口；所述FPGA模块包括SV接收模块、SV处理模块、GOOSE收发模块、GOOSE转发模块、时钟模块、时钟恢复模块和DA处理模块；所述无线单向广播模块的输入端接LTE无线通信智能变电站测试系统的第二LTE无线收发模块的采样值信号输出端；所述无线单向广播模块的输出端经所述第一以太网收发模块接所述SV接收模块的输入端；所述SV接收模块的输出端接所述SV处理模块的相应输入端；所述SV处理模块的输出端分别接所述DA处理模块和驱动模块的相应输入端；LTE无线通信智能变电站测试系统的第二LTE无线收发模块的开关量信号端口与所述无线双向广播模块的相应端口双向连接；所述无线双向广播模块经所述第二以太网收发模块与所述GOOSE收发模块的相应端口双向连接；所述GOOSE收发模块与所述GOOSE转发模块的相应端口双向连接；所述GOOSE转发模块与所述驱动模块的相应端口双向连接；所述第一4路光纤接口接所述驱动模块的相应输出端；所述第二4路光纤接口与所述驱动模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗蓬，郝晓光，赵宇皓，李铁成，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网河北省电力公司电力科学研究院，河北省电力建设调整试验所，
类型：发明
国别省市：北京;11