本发明专利技术提出一种配电终端同步采集性能测试系统，包括：GPS/北斗信号转发模块，用于实现室内GPS/北斗信号覆盖，使得各待测配电终端设备在试验环境下通过GPS/北斗信号进行对时；同步测试系统，用于在整秒时刻向待测的配电终端输出指定的多通道电气量，电气量包括电压信号、电流信号；测试时，同步测试系统保证所有参与检测的配电终端接收到的电压信号、电流信号在时间上、幅值上完全一致；待测的配电终端对多通道电气量进行录波，并将记录下的波形传送给测试系统的测试主站；测试主站通过波形分析各待测配电终端的同步采集性能是否符合要求。本发明专利技术的系统及方法有利于对配电终端的同步采集性能进行把关，保证配电终端基于同步采集的相关高级功能的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电设备检测，尤其是一种配电终端同步采集性能测试系统及方法。
技术介绍
1、当下，同步采集技术在主网领域的应用已经成熟，在此基础上，行波测距、差动保护等先进技术已经得到广泛应用。主网设备主要采用iec 61850协议进行通讯，在检测时可直接对iec 61850协议的通讯报文进行解析，得到设备的采样时间，从而判断设备的同步采集性能。目前，同步采集的技术理念已逐渐从主网领域引至配网领域，但整体应用仍处于探索阶段，特别是由于配电终端多采用iec 101协议和iec 104协议进行通讯，相关报文中不包含设备的采样时间等相关信息，无法通过解析报文的方式对配电终端的同步采集性能进行评价，导致了目前没有成熟配电终端同步采集性能检测方法，无法在入网检测环节对配电终端进行把关，上述问题，需要解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术提出一种配电终端同步采集性能测试系统及方法，该系统及方法有利于对配电终端的同步采集性能进行把关，保证配电终端基于同步采集的相关高级功能的可靠性。
2、本专利技术采用以下技术方案。
3、一种配电终端同步采集性能测试系统，用于对具备gps/北斗对时功能的配电终端进行测试，包括：
4、gps/北斗信号转发模块，用于实现室内gps/北斗信号覆盖，使得各待测配电终端设备在试验环境下通过gps/北斗信号进行对时；
5、同步测试系统，用于在整秒时刻向待测的配电终端输出指定的多通道电气量，电气量包括电压信号、电流信号；
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p>6、测试时，同步测试系统逐一对各待测配电终端进行测试，或是同时对多台配电终端进行测试；若同时对多台配电终端进行测试，则对于每一个电压通道，采用并联的方式接入配电终端；对于每一个电流通道，采用串联的方式接入配电终端，以保证所有参与检测的配电终端接收到的电压信号、电流信号在时间上、幅值上完全一致；7、待测的配电终端对多通道电气量进行录波，并将记录下的波形传送给测试系统的测试主站；
8、测试主站接收所有待测配电终端上送的波形，通过波形分析各待测配电终端的同步采集性能是否符合要求。
9、所述gps/北斗信号转发模块包括：室外信号接收器、导线、室内信号放大器；
10、所述测试系统工作时，室外信号接收器放置于室外空旷区域，用于接收gps/北斗信号；导线用于将室外信号接收器接收到的gps/北斗信号通过导线传递给室内信号放大器；室内信号放大器将接收到gps/北斗的信号进行放大，使gps/北斗信号覆盖整个室内实验环境，保证具备gps/北斗对时功能的测试设备在室内试验环境下都能通过gps/北斗信号进行对时。
11、所述同步测试系统包括以继电保护测试仪改造制备的同步测试仪，同步测试仪的功能包括改造前继电保护测试仪的功能，还包括能保证所有输出信号均在整秒时刻开始输出的输出接口。
12、所述待测配电终端，在接收到同步测试系统输出的多通道电气量信号时，若电气量信号满足录波启动条件，则触发配电终端的录波功能，使配电终端记录录波触发时刻前至少80ms以内，触发时刻后至少160ms以内的波形，并生成录波文件，以波形文件的形式发送至测试主站。
13、所述测试主站接收所有待测配电终端上送的波形文件后，对录波文件进行解析；
14、解析的方法为：按照同步测试系统整秒时刻开始输出，波形每个周期为20ms的设定，计算若干个录波采样时刻点的理论相位，与录波文件记录到该时刻的实际相位进行对比，计算出配电终端的同步采集误差，以此判断配电终端的同步采集性能是否符合要求。
15、配电终端同步采集性能测试系统的使用方法，为配电终端同步采集性能检测方法，包括以下步骤；
16、步骤s1、实验环境搭建，包括：实验环境gps/北斗信号覆盖，连接同步测试系统、待测配电终端、测试主站，设置待测配电终端录波触发条件；
17、步骤s2、同步采集测试，包括：同步测试系统输出测试波形，待测配电终端触发录波条件并记录测试波形，待测配电终端将记录的波形上送至测试主站；
18、步骤s3、检测结果分析，包括：波形解析，结果分析。
19、步骤s1包括以下步骤；
20、步骤s1-1、实验环境gps/北斗信号覆盖：将gps/北斗信号转发模块的室外信号接收器放置于室外空旷区域，利用导线将其与gps/北斗信号转发模块的室内信号放大器进行连接；
21、步骤s1-2、连接同步测试系统、待测配电终端、测试主站：采用电压通道并联、电流通道串联的方式连接同步测试仪与参与检测的配电终端；采用网线、以太网交换机将配电终端与测试主站进行连接，保证配电终端与测试主站正常通讯；
22、步骤s1-3、设置待测配电终端录波触发条件：设置每台参与检测的配电终端的录波启动条件，保证同步测试系统开始输出电气量信号时，配电终端能正常录波，且在同步测试系统不输出信号时，配电终端不启动录波；若同步测试仪同时检测多台配电终端，需将所有配电终端的录波启动条件保持一致。
23、步骤s2包括以下步骤；
24、步骤s2-1、同步测试系统输出测试波形：先设置同步测试系统需要输出测试波形，再发出“开始输出”指令，同步测试系统接到指令后，将在下一个整秒时刻开始输出；
25、步骤s2-2、待测配电终端触发录波条件并记录测试波形：待测配电终端接收到同步测试系统输出的信号后，录波启动条件被触发，终端开始录波，记录下录波触发时刻前至少80ms，触发时刻后至少160ms的波形，并生成录波文件；
26、步骤s2-3、待测配电终端将记录的波形上送至测试主站：待测配电终端将记录的录波文件通过iec 101协议或iec 104协议，将录波文件发送给测试主站。
27、步骤s3包括以下步骤；
28、步骤s3-1、波形解析：测试主站解析录波文件，得到每个电压、电流信号的波形，包括每个采样点的幅值和采样时间；
29、步骤s3-2、结果分析：测试主站比对录波波形实际采样时刻点的相位与其所对应时刻点的理论相位，得出测试结论；
30、录波波形实际采样时刻点的理论相位值按照同步测试仪整秒时刻开始输出，波形每个周期长20ms进行计算；
31、其中，选取波形的峰、谷值点的作为配电终端同步采集性能评价点，计算峰、谷值点的实际采样时间与采样时间理论值进行比较。具体的，如图3所示，首先选取两个相邻的过零点x01和x02，计算过零点时间，设实际采样时不一定会在过零点进行采样，则选取过零点前、后最近的采样点x(n-1)、x(n)及x(m-1)、x(m)，这些采样点对应的实际采样时间分别为t(n-1)、t(n)及t(m-1)、t(m)，采用线性插值的方式近似计算波形过零点时间t01和t02。t01的计算公式如下述公式(1)所示，t02的计算公式与t01的计算公式类似；
32、两个过零点间的峰、谷值点的实际采样时间t用下述公式(本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种配电终端同步采集性能测试系统，用于对具备GPS/北斗对时功能的配电终端进行测试，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的一种配电终端同步采集性能测试系统，其特征在于：所述GPS/北斗信号转发模块包括：室外信号接收器、导线、室内信号放大器；所述测试系统工作时，室外信号接收器放置于室外空旷区域，用于接收GPS/北斗信号；导线用于将室外信号接收器接收到的GPS/北斗信号通过导线传递给室内信号放大器；室内信号放大器将接收到GPS/北斗的信号进行放大，使GPS/北斗信号覆盖整个室内实验环境，保证具备GPS/北斗对时功能的测试设备在室内试验环境下都能通过GPS/北斗信号进行对时。
3.根据权利要求1所述的一种配电终端同步采集性能测试系统，其特征在于：所述同步测试系统包括以继电保护测试仪改造制备的同步测试仪，同步测试仪的功能包括改造前继电保护测试仪的功能，还包括能保证所有输出信号均在整秒时刻开始输出的输出接口。
4.根据权利要求1所述的一种配电终端同步采集性能测试系统，其特征在于：所述待测配电终端，在接收到同步测试系统输出的多通道电气量信号时，若电气量信号满足录波启动条件，则触发配电终端的录波功能，使配电终端记录录波触发时刻前至少80ms以内，触发时刻后至少160ms以内的波形，并生成录波文件，以波形文件的形式发送至测试主站。
5.根据权利要求4所述的一种配电终端同步采集性能测试系统，其特征在于：所述测试主站接收所有待测配电终端上送的波形文件后，对录波文件进行解析；解析的方法为：按照同步测试系统整秒时刻开始输出，波形每个周期为20ms的设定，计算若干个录波采样时刻点的理论相位，与录波文件记录到该时刻的实际相位进行对比，计算出配电终端的同步采集误差，以此判断配电终端的同步采集性能是否符合要求。
6.配电终端同步采集性能测试系统的使用方法，为配电终端同步采集性能检测方法，其特征在于：包括以下步骤；
7.根据权利要求6所述的配电终端同步采集性能测试系统的使用方法，其特征在于：步骤S1包括以下步骤；
8.根据权利要求6所述的配电终端同步采集性能测试系统的使用方法，其特征在于：步骤S2包括以下步骤；
9.根据权利要求6所述的配电终端同步采集性能测试系统的使用方法，其特征在于：步骤S3包括以下步骤；
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【技术特征摘要】
1.一种配电终端同步采集性能测试系统，用于对具备gps/北斗对时功能的配电终端进行测试，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的一种配电终端同步采集性能测试系统，其特征在于：所述gps/北斗信号转发模块包括：室外信号接收器、导线、室内信号放大器；所述测试系统工作时，室外信号接收器放置于室外空旷区域，用于接收gps/北斗信号；导线用于将室外信号接收器接收到的gps/北斗信号通过导线传递给室内信号放大器；室内信号放大器将接收到gps/北斗的信号进行放大，使gps/北斗信号覆盖整个室内实验环境，保证具备gps/北斗对时功能的测试设备在室内试验环境下都能通过gps/北斗信号进行对时。
3.根据权利要求1所述的一种配电终端同步采集性能测试系统，其特征在于：所述同步测试系统包括以继电保护测试仪改造制备的同步测试仪，同步测试仪的功能包括改造前继电保护测试仪的功能，还包括能保证所有输出信号均在整秒时刻开始输出的输出接口。
4.根据权利要求1所述的一种配电终端同步采集性能测试系统，其特征在于：所述待测配电终端，在接收到同步测试系统输出的多通道电气量信号时，若电气量信号满足...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗翔，林栋，郭梓毅，连庆文，张振宇，王健，陈秉熙，郑凌娟，王珏莹，蔡智萍，孟建建，张海强，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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