采用扩展FT3数据帧注入方式的配电终端测试方法技术

本发明专利技术涉及采用IEC61850扩展FT3数据帧注入方式配电终端测试方法，包括：扫码采集配电终端的铭牌参数自动生成测试方案，双方建立链路后自动访问算法数据库驱动装置输出扩展FT3数据帧模拟各种类型短路故障、接地故障以及断路器、负荷开关等；同时远程模拟主站单元通过网口或串口实现和配电终端进行数据交互，进一步采集配电终端的遥测和遥信感知数据；最终完成大数据融合分析进行判评正确性，自动生成检测报告；循环判断是否完成所有测试用例的测试，若未完成则进行下一项测试用例逻辑测试。本发明专利技术实现了扩展FT3数据帧数字信号的注入测试，实现了测试过程测试案例的自动化执行，提高了到货全检或抽检的效率，降低技术人员技能水平能力要求。水平能力要求。水平能力要求。

【技术实现步骤摘要】
采用扩展FT3数据帧注入方式的配电终端测试方法


[0001]本专利技术属于配电终端测试领域，具体涉及一种采用扩展FT3数据帧注入方式的配电终端的测试方法。

技术介绍

[0002]近年来，配电自动化建设应用得到了广泛推进，也逐渐凸显出一定的技术问题，其中一次、二次设备质量水平、匹配度的问题一直是制约配电自动化应用成效的重要因素。随着技术的发展，一二次融合成套设备逐渐成为了配电自动化最主要的设备模式，一二次融合成套设备能够有效解决传统一次、二次设备独立设计、组装、供货、安装所带来的诸多问题，但是传统一二次融合成套设备本质上还是一次、二次设备的简单整合，难以有效提高设备整体精度、避免预制线缆信号传输带来的信号干扰及衰减、实现设备的整体的小型化集约化设计。数字式一二次深度融合模式下，开关与配电终端之间采用数字信号交互，避免了预制线缆对于传输信号的影响，同时采用电子式传感器、数字式信号交互模式，能极大降低开关、配电终端体积，能够极大的提升设备集成度，便于实现设备的小型化、集成化。
[0003]深度融合是配电自动化设备技术发展的重要方向，但是深度融合的条件下一二次设备间交互方式的变化，也给测试和现场运维带来了新的技术难题。随着一二次深度融合设备的出现，一次、二次设备之间集成度进一步增加，采样信息交互由模拟量变化为数字量，无法采用传统测试装置例如数字式继保仪、配电终端测试仪对配电终端进行直接加量测试，传统互感器测试仪也无法对一次设备进行精度校验，因此亟待提出针对一二次深度融合设备的现场试验及运维技术方案。
专利技术内容
[0004]本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种采用扩展FT3数据帧注入方式的配电终端测试方法，利用输出数字信号的测试装置对配电终端进行测试，并通过配电终端接口采样数据，判断配电终端的性能和功能是否合格；测试装置可同时输出多路相互独立的测试信号，实现对多台配电终端的并发测试，以提高配电终端的测试效率。
[0005]本专利技术的技术方案是采用扩展FT3数据帧注入方式的配电终端测试方法，采用多个测试用例针对配电终端的各种可能的故障模式分别展开自动测试，测试信号以扩展FT3报文注入方式发送到配电终端，并通过配电终端回采，判断终端功能和性能是否合格；采用的测试装置具备模拟主站、数字信号发生模块、状态量模拟器、控制执行指示器和通信接口，采用扩展FT3数据帧注入方式的配电终端测试方法，包括以下步骤：步骤1：扫码采集配电终端的铭牌参数信息；步骤2：根据铭牌参数生成测试方案，双方建立链路后访问测试用例数据库，驱动数字信号发生模块输出扩展FT3数据帧模拟各种类型短路故障、接地故障以及开关位置信号；监视上下数据帧加密安全有效性，防止上下数据在传输中被篡改，同时存储数据帧至数
据库做为评判和分析的依据；步骤3：远程模拟主站通过网口或串口实现和配电终端进行数据交互，进一步采集配电终端的遥测和遥信感知数据，并把采集的遥信、遥测、遥控数据帧分类存储至数据库，同时实时对上下数据帧内容解析和上下文相关联，检查报文合法性；步骤4：对设定参数输出的FT3数据帧和配电终端采样数值进行同级别评判，得到本轮测试项目结论，并把数据写入数据库存储和运算使用；步骤5：根据评判结论，用颜色展示给用户确认，并生成此测试项目的测试报告；步骤6：循环判断是否完成所有测试用例的测试，若完成所有测试用例，则结束；否则，进行下一个测试用例，执行步骤2。
[0006]进一步地，所述测试方法利用模拟主站控制数字信号发生模块、状态量模拟器、控制执行指示器发出测试指令，并与经通信接口回采的数据信息进行比对验证，实现遥测、遥信、遥控、参数远程调阅与配置、告警管理、对时功能测试。
[0007]优选地，数字信号发生模块与配电终端通讯的链路层采用FT3协议，其中状态字空闲状态为二进制1，相邻的两个数据帧之间设置70个空闲位，以便于配电终端进行时钟同步。
[0008]进一步地，测试装置包括上位机、DSP处理器和CPLD模块，上位机进行试验控制和人机交互，实现模拟主站功能；DSP处理器产生正弦波形，并输出到CPLD模块；CPLD模块进行曼彻斯特编码，并转换成FT3报文。
[0009]优选地，对配电终端测试时，测试装置以4000点/秒的速率输出8路相互独立的采样值信号，每路采样值信号对应的交流电的有效值、相位、频率值连续调整。
[0010]测试装置的数字信号发生模块输出的采样信号的电压、电流、频率满足以下标准：（1）交流电压：电压值范围为0~300V，0~0.5V时电压值误差不大于2mV，0.5~300V时电压值误差不大于0.05%；最小变化步长不大于1mV；（2）交流电流：电流值范围为0~100A，0~0.5A时误差不大于2mA，0.5~100A时误差不大于0.05%；最小变化步长不大于1mA；（3）交流频率：频率范围为10Hz~1000Hz，10Hz~100Hz时误差不大于0.001Hz，100Hz~1000Hz时误差不大于0.001%；最小变化步长不大于0.001Hz。
[0011]优选地，测试装置的数字信号发生模块输出的交流电采样信号的相位满足以下标准：相位范围为0~360
°
，误差不大于0.2
°
，最小调整步长不大于0.1
°
。
[0012]优选地，测试装置的数字信号发生模块输出的交流电采样信号的波形满足以下标准：交流电压大于100V、交流电流大于10A时，总谐波畸变率不超过0.1%，直流分量不超过0.1%。
[0013]优选地，测试装置的数字信号发生模块输出的FT3报文的延时范围为0~3000μs，最小变化步长为1μs。
[0014]相比现有技术，本专利技术的有益效果包括：
1）本专利技术针对数字式深度融合配电终端，实现了FT3格式数字信号的注入测试，测试过程实现了测试案例的自动化执行，可同时对多个配电终端进行并发测试，提高了现场运维检修效率，采用的测试设备实现了小型化、数字化；2）本专利技术通过使用曼彻斯特编码对FT3数据帧进行采样并解析出FT3数据所携带信息，解决了数字化配电终端设备使用过程中信号无法注入问题；3）本专利技术在测试过程中发送的FT3报文的相邻数据帧之间设有多个空闲位，便于接收器时钟同步；4）本专利技术利用模拟主站控制数字信号发生模块、状态量模拟器、控制执行指示器发出测试指令，与通信接口回采的数据信息进行比对验证，实现了对配电终端的遥测、遥信、遥控、参数远程调阅与配置、告警管理、对时等测试；5）本专利技术的测试方法实现了对配电终端各种模式故障下的快速检测和闭环测试，测试结束后自动生成测试报告，能满足配电自动化系统及终端设备的实验室及现场调试及检测要求。
附图说明
[0015]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0016]图1为本专利技术实施例的配电终端的测试方法的流程示意图。
[0017]图2为本专利技术实施例的测试装置的示意图。
[0018]图3为本专利技术实施例的FT3报文的曼切斯特编码示意图。
具体实施方式<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.采用扩展FT3数据帧注入方式配电终端测试方法，其特征在于，采用的测试装置具备模拟主站、数字信号发生模块、状态量模拟器、控制执行指示器和通信接口；所述测试方法包括以下步骤：步骤1：扫码采集配电终端的铭牌参数信息；步骤2：根据铭牌参数生成测试方案，双方建立链路后访问测试用例数据库，驱动数字信号发生模块输出扩展FT3数据帧模拟各种类型短路故障、接地故障以及开关位置信号；监视上下数据帧加密安全有效性，防止上下数据在传输中被篡改，同时存储数据帧至数据库做为评判和分析的依据；步骤3：远程模拟主站通过网口或串口实现和配电终端进行数据交互，采集配电终端的遥测和遥信感知数据，并把采集的遥信、遥测、遥控数据帧分类存储至数据库，同时实时对上下数据帧内容解析和上下文相关联，检查报文合法性；步骤4：对设定参数输出的FT3数据帧和配电终端采样数值进行同级别评判，得到本轮测试项目结论，并把数据写入数据库存储和运算使用；步骤5：根据评判结论，用颜色展示给用户确认，并生成此测试项目的测试报告；步骤6：循环判断是否完成所有测试用例的测试，若完成所有测试用例，则结束；否则，进行下一个测试用例，执行步骤2。2.根据权利要求1所述的配电终端测试方法，其特征在于，所述测试方法利用单片机驱动数字信号发生模块、状态量模拟器、控制执行指令，并与经模拟主站单元接口回采的数据信息进行比对验证，实现遥测、遥信、遥控、参数远程调阅与配置、告警管理、保护逻辑校验、对时功能测试。3.根据权利要求1所述的配电终端测试方法，其特征在于，数字信号发生模块与配电终端的数据交互采用扩展FT3格式帧，规定其中的状态字空闲状态为二进制1，相邻的两个数据帧之间设置70个空闲位，以便于对配电终端进行时钟同步。4.根据权利要求1所述的的配电终端测试方法，其特征在于，测试装置包括上位机、DSP处理器和CPLD模块，上位机控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈前臣，石旭刚，王添慧，梅宝峰，游文娟，胡冬霞，罗双林，
申请(专利权)人：武汉市豪迈电力自动化技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：