本發(fā)明涉及一種測試系統(tǒng)，具體涉及一種測試配電自動化設(shè)備對時功能與守時性能的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

配電網(wǎng)直接面向電力用戶，事故發(fā)生具有高發(fā)性、突發(fā)性、隨機性和不確定性等特點，為確保配電網(wǎng)運行監(jiān)測、故障診斷、參數(shù)校驗等的準(zhǔn)確性，配電網(wǎng)事件順序記錄(SOE)、故障錄波、實時數(shù)據(jù)采集等需滿足時間一致性要求，這就要求配電自動化設(shè)備能夠在統(tǒng)一的時間基準(zhǔn)下運行，即具有良好的對時功能與守時性能，因此，有必要在入網(wǎng)前對配電自動化設(shè)備的對時功能與守時性能進行專業(yè)測試，確保入網(wǎng)的配電自動化設(shè)備符合時間一致性要求。但是，目前還未有專業(yè)的、完整的配電自動化設(shè)備對時功能與守時性能測試系統(tǒng)，對配電自動化設(shè)備進行對時功能與守時性能測試。配電自動化設(shè)備常用的101規(guī)約、104規(guī)約均未對配電自動化設(shè)備的時間獲取方式或者顯示方式做出明確規(guī)定。配電自動化設(shè)備一般不具有直觀顯示時間功能，即使具備時間顯示功能也無法確定液晶面板上顯示的時間就是當(dāng)前時間，并且液晶面板顯示時間精度一般只到秒級，通過人工視覺直接對比會引入很大人為誤差，且精度不能滿足需求，這又大大增加了對時功能與守時性能的測試難度。目前，配電自動化設(shè)備若要能夠滿足配電網(wǎng)運行的時間一致性需求，需要具備以下功能：接收并執(zhí)行主站系統(tǒng)下發(fā)的對時命令；支持簡單網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議(Simple Network Time Protocol，SNTP)等對時方式，接收主站或其他時間同步裝置的對時命令，與系統(tǒng)時鐘保持同步；識別非有效時間，準(zhǔn)確識別非有效時間的干擾信息并做出合理反饋；失去授時信號后，仍能保持時間穩(wěn)定可靠。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決配電自動化設(shè)備對時功能與性能測試系統(tǒng)缺失的問題，本發(fā)明提供一種測試配電自動化設(shè)備對時功能與守時性能的系統(tǒng)，能夠?qū)ε潆娮詣踊O(shè)備開展專業(yè)測試，確保配電自 動化設(shè)備能夠滿足時間一致性要求，保證配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種測試配電自動化設(shè)備對時功能與守時性能的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括電源模塊、標(biāo)準(zhǔn)時鐘模塊、中心處理模塊、網(wǎng)絡(luò)交互模塊和人機交互模塊；

所述人機交互模塊與中心處理模塊之間雙向連接，所述中心處理模塊與網(wǎng)絡(luò)交互模塊之間雙向連接，所述標(biāo)準(zhǔn)時鐘模塊與中心處理模塊、網(wǎng)絡(luò)交互模塊分別單向連接；

所述電源模塊與標(biāo)準(zhǔn)時鐘模塊、中心處理模塊、網(wǎng)絡(luò)交互模塊、人機交互模塊分別單向連接。

所述電源模塊包括濾波保護電路、AC/DC轉(zhuǎn)換模塊、穩(wěn)壓輸出電路和故障告警模塊；

交流電依次通過濾波保護電路、AC/DC轉(zhuǎn)換模塊、穩(wěn)壓輸出電路轉(zhuǎn)換成直流電，為標(biāo)準(zhǔn)時鐘模塊、中心處理模塊、網(wǎng)絡(luò)交互模塊、人機交互模塊供電；所述故障告警模塊對電源模塊及供電狀態(tài)進行監(jiān)測，出現(xiàn)故障時及時告警。

所述標(biāo)準(zhǔn)時鐘模塊包括GPS天線、BNC接口、GPS接收器、第一輸入模塊、時鐘模塊和第一輸出模塊；

所述GPS天線通過BNC接口與GPS接收器連接，用于跟蹤并接收GPS衛(wèi)星信號；

所述時鐘產(chǎn)生模塊將接收到的GPS衛(wèi)星信號轉(zhuǎn)換為約定的時間格式，第一輸入模塊接收并檢測系統(tǒng)本身的時間，并采用GPS衛(wèi)星信號的時間校準(zhǔn)系統(tǒng)本身的時間，得到標(biāo)準(zhǔn)時鐘時間，該標(biāo)準(zhǔn)時鐘時間一方面通過第一輸出模塊傳送給中心處理模塊，作為與標(biāo)準(zhǔn)時鐘時間同步后的系統(tǒng)時間，實現(xiàn)系統(tǒng)時間的實時更新；另一方面?zhèn)魉徒o網(wǎng)絡(luò)交互模塊，由網(wǎng)絡(luò)交互模塊實現(xiàn)配電自動化設(shè)備的SNTP對時。

所述中心處理模塊包括控制模塊、運算模塊、緩存模塊、存儲模塊、第二輸入模塊、第二輸出模塊和分析模塊；

所述人機交互模塊通過第二輸入模塊給控制模塊鍵入主站對時、干擾對時、SNTP對時、守時性能的測試命令，所述控制模塊將測試命令發(fā)送給配電自動化設(shè)備，所述配電自動化系統(tǒng)設(shè)備接收到測試命令后，將反饋信息上傳至運算模塊；

所述運算模塊對反饋信息進行處理，得到的運算結(jié)果，所述分析模塊對運算結(jié)果進行處 理，經(jīng)過分析模塊處理的運算結(jié)果通過第二輸出模塊傳送給人機交互模塊；

所述緩存模塊用于臨時存儲測試配電自動化設(shè)備對時功能與守時性能過程中的操作數(shù)據(jù)和測試結(jié)果；

所述存儲模塊用于長期存儲測試配電自動化設(shè)備對時功能與守時性能過程中的配電自動化系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)備信息、操作數(shù)據(jù)和測試結(jié)果。

所述設(shè)備信息包括配電自動化設(shè)備的名稱、型號和IP地址；

所述操作數(shù)據(jù)包括測試命令的名稱、發(fā)出時間、執(zhí)行情況和測試報文；

所述測試結(jié)果包括接收測試報文時系統(tǒng)的時間、配電自動化設(shè)備當(dāng)前時間和時間偏差。

所述網(wǎng)絡(luò)交互模塊包括網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、網(wǎng)絡(luò)授時模塊和RJ45接口模塊；

所述配電自動化設(shè)備通過RJ45接口模塊與所述系統(tǒng)建立物理連接，并通過網(wǎng)絡(luò)通訊模塊實現(xiàn)測試結(jié)果的傳遞與通訊；所述網(wǎng)絡(luò)授時模塊接收標(biāo)準(zhǔn)時鐘模塊的標(biāo)準(zhǔn)時鐘時間，實現(xiàn)配電自動化設(shè)備的SNTP對時。

所述人機交互模塊包括顯示模塊和鍵盤模塊；

所述顯示模塊包括指示燈和液晶顯示屏；

所述指示燈直觀顯示系統(tǒng)電源狀態(tài)、GPS衛(wèi)星信號跟蹤狀態(tài)以及配電自動化設(shè)備與系統(tǒng)的連接狀態(tài)；

所述液晶顯示屏顯示標(biāo)準(zhǔn)時鐘時間、系統(tǒng)時間同步狀態(tài)、配電自動化設(shè)備連接狀態(tài)、操作流程、操作數(shù)據(jù)、測試命令和測試結(jié)果；

所述鍵盤模塊對標(biāo)準(zhǔn)時鐘時間、配電自動化的設(shè)備信息、操作數(shù)據(jù)、測試命令進行鍵入操作。

所述標(biāo)準(zhǔn)時鐘模塊與網(wǎng)絡(luò)交互模塊之間遵循SNTP協(xié)議；所述中心處理模塊與網(wǎng)絡(luò)交互模塊之間遵循TCP協(xié)議、IP協(xié)議和IEC 60870-5-104規(guī)約，網(wǎng)絡(luò)交互模塊與配電自動化設(shè)備之間遵循TCP協(xié)議、IP協(xié)議、SNTP協(xié)議和IEC 60870-5-104規(guī)約。

在配電自動化設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)交互模塊之間設(shè)置交換機，通過擴展網(wǎng)口數(shù)量，完成多臺配電自動化設(shè)備對時功能與守時性能的測試。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有以下有益效果：

1)本發(fā)明提供的測試系統(tǒng)可同時對多臺配電自動化設(shè)備進行測試，并且能夠?qū)崿F(xiàn)不同測試功能之間的靈活切換。并且可實現(xiàn)主站對時、SNTP等方式對時、干擾對時、守時性能測試等多種測試；

2)本發(fā)明提供的測試系統(tǒng)解決了不能直觀判斷配電自動化設(shè)備對時功能與守時性能是否符合要求的問題，彌補了配電自動化設(shè)備對時功能與守時性能測試系統(tǒng)的缺失，使得測試規(guī)范化、專業(yè)化、易操作化，確保配電自動化設(shè)備入網(wǎng)前對時功能與性能符合要求，保證配電網(wǎng)安全運行的穩(wěn)定性與可靠性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例中測試配電自動化設(shè)備對時功能與守時性能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

本發(fā)明提供一種測試配電自動化設(shè)備對時功能與守時性能的系統(tǒng)，如圖1，所述系統(tǒng)包括電源模塊、標(biāo)準(zhǔn)時鐘模塊、中心處理模塊、網(wǎng)絡(luò)交互模塊和人機交互模塊；

所述人機交互模塊與中心處理模塊之間雙向連接，所述中心處理模塊與網(wǎng)絡(luò)交互模塊之間雙向連接，所述標(biāo)準(zhǔn)時鐘模塊與中心處理模塊、網(wǎng)絡(luò)交互模塊分別單向連接；

所述電源模塊與標(biāo)準(zhǔn)時鐘模塊、中心處理模塊、網(wǎng)絡(luò)交互模塊、人機交互模塊分別單向連接。

所述電源模塊包括濾波保護電路、AC/DC轉(zhuǎn)換模塊、穩(wěn)壓輸出電路和故障告警模塊；

交流電依次通過濾波保護電路、AC/DC轉(zhuǎn)換模塊、穩(wěn)壓輸出電路轉(zhuǎn)換成直流電，為標(biāo)準(zhǔn)時鐘模塊、中心處理模塊、網(wǎng)絡(luò)交互模塊、人機交互模塊供電；所述故障告警模塊對電源模塊及供電狀態(tài)進行監(jiān)測，出現(xiàn)故障時及時告警。

所述標(biāo)準(zhǔn)時鐘模塊包括GPS(Global Positioning System)天線、BNC(Bayonet Nut Connector)接口、GPS接收器、第一輸入模塊、時鐘模塊和第一輸出模塊；

所述GPS天線通過BNC接口與GPS接收器連接，用于跟蹤并接收GPS衛(wèi)星信號；

所述時鐘產(chǎn)生模塊將接收到的GPS衛(wèi)星信號轉(zhuǎn)換為約定的時間格式，第一輸入模塊接收并檢測系統(tǒng)本身的時間，并采用GPS衛(wèi)星信號的時間校準(zhǔn)系統(tǒng)本身的時間，得到標(biāo)準(zhǔn)時鐘時間，該標(biāo)準(zhǔn)時鐘時間一方面通過第一輸出模塊傳送給中心處理模塊，作為與標(biāo)準(zhǔn)時鐘時間同步后的系統(tǒng)時間，實現(xiàn)系統(tǒng)時間的實時更新；另一方面?zhèn)魉徒o網(wǎng)絡(luò)交互模塊，由網(wǎng)絡(luò)交互模塊實現(xiàn)配電自動化設(shè)備的SNTP(Simple Network Time Protocol)對時。

所述中心處理模塊包括控制模塊、運算模塊、緩存模塊、存儲模塊、第二輸入模塊、第二輸出模塊和分析模塊；

所述人機交互模塊通過第二輸入模塊給控制模塊鍵入主站對時、干擾對時、SNTP對時、守時性能的測試命令，所述控制模塊將測試命令發(fā)送給配電自動化設(shè)備，所述配電自動化系統(tǒng)設(shè)備接收到測試命令后，將反饋信息上傳至運算模塊；

所述運算模塊對反饋信息進行處理，得到的運算結(jié)果，所述分析模塊對運算結(jié)果進行處理，經(jīng)過分析模塊處理的運算結(jié)果通過第二輸出模塊傳送給人機交互模塊；

所述緩存模塊用于臨時存儲測試配電自動化設(shè)備對時功能與守時性能過程中的操作數(shù)據(jù)和測試結(jié)果；

所述存儲模塊用于長期存儲測試配電自動化設(shè)備對時功能與守時性能過程中的配電自動化系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)備信息、操作數(shù)據(jù)和測試結(jié)果。

所述設(shè)備信息包括配電自動化設(shè)備的名稱、型號和IP地址；

所述操作數(shù)據(jù)包括測試命令的名稱、發(fā)出時間、執(zhí)行情況和測試報文；

所述測試結(jié)果包括接收測試報文時系統(tǒng)的時間、配電自動化設(shè)備當(dāng)前時間和時間偏差。

所述網(wǎng)絡(luò)交互模塊包括網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、網(wǎng)絡(luò)授時模塊和RJ45接口模塊；

所述配電自動化設(shè)備通過RJ45接口模塊與所述系統(tǒng)建立物理連接，并通過網(wǎng)絡(luò)通訊模塊實現(xiàn)測試結(jié)果的傳遞與通訊；所述網(wǎng)絡(luò)授時模塊接收標(biāo)準(zhǔn)時鐘模塊的標(biāo)準(zhǔn)時鐘時間，實現(xiàn)配電自動化設(shè)備的SNTP對時。

所述人機交互模塊包括顯示模塊和鍵盤模塊；

所述顯示模塊包括指示燈和液晶顯示屏；

所述指示燈直觀顯示系統(tǒng)電源狀態(tài)、GPS衛(wèi)星信號跟蹤狀態(tài)以及配電自動化設(shè)備與系統(tǒng)的連接狀態(tài)；

所述液晶顯示屏顯示標(biāo)準(zhǔn)時鐘時間、系統(tǒng)時間同步狀態(tài)、配電自動化設(shè)備連接狀態(tài)、操作流程、操作數(shù)據(jù)、測試命令和測試結(jié)果；

所述鍵盤模塊對標(biāo)準(zhǔn)時鐘時間、配電自動化的設(shè)備信息、操作數(shù)據(jù)、測試命令進行鍵入操作。

所述標(biāo)準(zhǔn)時鐘模塊與網(wǎng)絡(luò)交互模塊之間遵循SNTP協(xié)議；所述中心處理模塊與網(wǎng)絡(luò)交互模塊之間遵循TCP協(xié)議、IP協(xié)議和IEC 60870-5-104規(guī)約，網(wǎng)絡(luò)交互模塊與配電自動化設(shè)備之間遵循TCP協(xié)議、IP協(xié)議、SNTP協(xié)議和IEC 60870-5-104規(guī)約。

在配電自動化設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)交互模塊之間設(shè)置交換機，通過擴展網(wǎng)口數(shù)量，完成多臺配電自動化設(shè)備對時功能與守時性能的測試。

本發(fā)明提供的測試配電自動化設(shè)備對時功能與守時性能的系統(tǒng)工作原理如下：

標(biāo)準(zhǔn)時鐘模塊自動或手動校核即系統(tǒng)本身的時間，實現(xiàn)系統(tǒng)時間的同步；系統(tǒng)時間同步以后，通過網(wǎng)絡(luò)交互模塊連接配電自動化設(shè)備，遵循TCP協(xié)議、IP協(xié)議、SNTP協(xié)議建立連接，同時測試多臺配電自動化設(shè)備時，網(wǎng)絡(luò)交互模塊可與交換機連接，擴展網(wǎng)口數(shù)量；配電自動化設(shè)備接入該系統(tǒng)以后，通過人機交互界面對配電自動化設(shè)備的型號、IP地址等參數(shù)進行配置，然后進行測試操作，下發(fā)主站對時、干擾對時、SNTP對時、守時性能等測試命令，測試過程中，配電自動化設(shè)備與系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸遵循IEC 60870-5-104規(guī)約；配電自動化設(shè)備接收到測試命令以后，觸發(fā)帶時標(biāo)事件，記錄配電自動化設(shè)備的當(dāng)前時間和接收測試報文時系統(tǒng)的時間，中心處理模塊解析、處理測試數(shù)據(jù)，計算測試結(jié)果；最后通過人機交互模塊直觀讀取測試結(jié)果、設(shè)備信息，記錄試驗操作流程及量測數(shù)據(jù)，增刪、更新、查詢設(shè)備信息，查詢歷史測試事項、報文等。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員參照上述實施例依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。