備相連，成為間隔層和過程層信息交互的接口。此外，為確保測試系統(tǒng)和二次設(shè)備的高度時間一致性，終端還應(yīng)具有精確對時和確定性同步的功能。
[0044]數(shù)據(jù)終端同時支持兩個無線模塊，通過無線信道與仿真主機連接，一個接收采樣值信息，另一個專門用于收發(fā)開關(guān)量及位置信息。
[0045]數(shù)據(jù)終端硬件支持8個光百兆以太網(wǎng)接口，其中4個用于傳送4路一樣的IEC61850-9-2或FT3格式SV報文，另外4個用于傳送4路內(nèi)容一樣的GOOSE報文。SV通信采用全數(shù)據(jù)集報文，數(shù)據(jù)終端支持8位唯一標(biāo)識號，并通過該標(biāo)識號從SV報文中提取本間隔所需采樣值，并按如下通信協(xié)議進(jìn)行通信:【終端I標(biāo)識號】【通道I采樣值】…【通道8采樣值】…【終端η標(biāo)識號】【通道I采樣值】…【通道8采樣值】。
[0046]數(shù)據(jù)終端支持8路DA開出，兼容雙母線和3/2接線兩種主接線形式。在雙母線形式下，線路間隔數(shù)據(jù)終端提供lu+3i的模擬量輸出，母線間隔數(shù)據(jù)終端提供3u+3u的模擬量輸出；在3/2接線方式下，線路間隔數(shù)據(jù)終端輸出4u+4i的模擬量，母線間隔數(shù)據(jù)終端輸出4u+4u的模擬量。
[0047]此外，數(shù)據(jù)終端和仿真主機支持多種同步方式，包括:
①主機和終端均配備獨立的天基GPS對時系統(tǒng)，通過預(yù)留的GPS接口連接對時天線，實現(xiàn)對時；
②主機和終端各預(yù)留一個ST光口，均連接到變電站光B碼對時屏柜，和站內(nèi)對時系統(tǒng)保持同步；
③采用無線數(shù)傳rad1主從對時，主機向終端發(fā)送獨立的無線對時信號，實現(xiàn)主從之間的對時。
[0048]上述三種對時方式可根據(jù)實際空間環(huán)境、信號條件等單獨選擇，也可以同時工作、互為后備，確保整個仿真測試系統(tǒng)工作在同一個時鐘下。不同的無線終端必須同步在10 μ s的精度范圍內(nèi)。
[0049]在實際的工程測試過程中，該數(shù)據(jù)終端可以通過多種方式接入二次系統(tǒng)，實現(xiàn)不同設(shè)備的功能模擬以及二次系統(tǒng)不同范圍、不同功能的重點測試。
[0050]①合并單元模擬
在這種模式下，數(shù)據(jù)終端替代了被測間隔合并單元的功能。主站將電磁暫態(tài)計算取得的電流、電壓數(shù)據(jù)通過高速同步無線信道發(fā)送給數(shù)據(jù)終端，數(shù)據(jù)終端通過4路光以太網(wǎng)口直接輸出SV數(shù)字化采樣報文，通過點對點或組網(wǎng)方式提供給間隔層保護(hù)、測控等二次設(shè)備，考察其工作性能。
[0051]②互感器模擬
在該模式下，數(shù)據(jù)終端實現(xiàn)了電流、電壓互感器的功能。數(shù)據(jù)終端的8通道模擬量接口直接輸出電流、電壓模擬小信號，經(jīng)過功率放大器放大后，將二次電流、電壓模擬量發(fā)送給真實的間隔合并單元，再通過點對點或組網(wǎng)方式提供給保護(hù)、測控等二次設(shè)備。這種模式可以考察包括合并單元在內(nèi)的二次設(shè)備運行及通信性能。
[0052]GOOSE狀態(tài)量信息傳輸同樣具有以下兩種模式。
[0053]③智能終端模擬
在該模式下，被測間隔實際智能終端、開關(guān)刀閘一次設(shè)備未接入整個測試閉環(huán)，而是由測試數(shù)據(jù)終端替代實現(xiàn)了相應(yīng)的GOOSE報文接收、轉(zhuǎn)發(fā)功能。當(dāng)保護(hù)裝置采集到故障量后，將動作指令以GOOSE報文形式通過終端4路光以太網(wǎng)接口、無線信道反饋給主站系統(tǒng)，主站系統(tǒng)相應(yīng)改變故障模型中的開關(guān)狀態(tài)，并調(diào)整輸出的電流、電壓量，實現(xiàn)保護(hù)裝置等設(shè)備功能的閉環(huán)測試。
[0054]④帶開關(guān)整組傳動
該模式實現(xiàn)待測間隔二次系統(tǒng)帶開關(guān)一次設(shè)備的整組測試。和方式I不同之處在于，保護(hù)裝置采集到故障量后，按照實際的保護(hù)一智能終端一開關(guān)設(shè)備回路實現(xiàn)跳、合閘，測試數(shù)據(jù)終端從GOOSE網(wǎng)采集相應(yīng)的報文，解析后通過無線信道回傳給主站系統(tǒng)，主站改變故障模型中的開關(guān)狀態(tài)，并相應(yīng)調(diào)整輸出的電流、電壓量。實現(xiàn)包括智能終端和開關(guān)一次設(shè)備在內(nèi)的整組動模測試。
[0055]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種LET無線通信智能變電站測試裝置，其特征在于:包括仿真主站、第一 LET無線收發(fā)模塊、第二LET無線收發(fā)模塊和分布式數(shù)據(jù)終端；所述仿真主站與所述第一LET無線收發(fā)模塊的相應(yīng)端口雙向連接；所述第一 LET無線收發(fā)模塊與第二 LET無線收發(fā)模塊無線連接；所述第二 LET無線收發(fā)模塊接所述分布式數(shù)據(jù)終端的相應(yīng)端口 ；所述分布式數(shù)據(jù)終端接智能變電站的相應(yīng)端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LET無線通信智能變電站測試裝置，其特征在于:所述分布式數(shù)據(jù)終端包括FPGA模塊、第一至第二以太網(wǎng)收發(fā)模塊、無線單向廣播模塊、無線雙向廣播模塊、GPS定時模塊、GPS天線、DA轉(zhuǎn)換電路、驅(qū)動模塊、以太網(wǎng)光纖接口模塊和第一至第二 4路光纖接口；所述FPGA模塊包括SV接收模塊、SV處理模塊、GOOSE收發(fā)模塊、GOOSE轉(zhuǎn)發(fā)模塊、時鐘模塊、時鐘恢復(fù)模塊和DA處理模塊； 所述無線單向廣播模塊的輸入端接所述第二 LET無線收發(fā)模塊的采樣值信號輸出端；所述無線單向廣播模塊的輸出端經(jīng)所述第一以太網(wǎng)收發(fā)模塊接所述SV接收模塊的輸入端；所述SV接收模塊的輸出端接所述SV處理模塊的相應(yīng)輸入端； 所述DA處理模塊和驅(qū)動模塊的輸入端分別接所述SV處理模塊的相應(yīng)輸出端； 所述DA處理模塊的輸出端接所述DA轉(zhuǎn)換電路的輸入端； 所述第二 LET無線收發(fā)模塊的開關(guān)量信號端口與所述無線雙向廣播模塊的相應(yīng)端口雙向連接；所述無線雙向廣播模塊經(jīng)所述第二以太網(wǎng)收發(fā)模塊與所述GOOSE收發(fā)模塊的相應(yīng)端口雙向連接；所述GOOSE收發(fā)模塊與所述GOOSE轉(zhuǎn)發(fā)模塊的相應(yīng)端口雙向連接； 所述GOOSE轉(zhuǎn)發(fā)模塊與所述驅(qū)動模塊的相應(yīng)端口雙向連接； 所述第一 4路光纖接口接所述驅(qū)動模塊的相應(yīng)輸出端； 所述第二 4路光纖接口與所述驅(qū)動模塊的相應(yīng)端口雙向連接； 所述GPS天線經(jīng)所述GPS定時模塊與所述時鐘模塊的相應(yīng)端口雙向連接； 所述時鐘模塊接所述SV處理模塊的相應(yīng)輸入端； 所述時鐘模塊、SV處理模塊和以太網(wǎng)光纖接口模塊分別與所述時鐘恢復(fù)模塊的相應(yīng)端口雙向連接； 所述DA轉(zhuǎn)換電路的輸出端接智能變電站的實際間隔合并單元； 所述第一 4路光纖接口的輸出端接智能變電站的間隔層保護(hù)測控裝置采樣輸入端； 所述第二 4路光纖接口的相應(yīng)端口與智能變電站的間隔層保護(hù)測控裝置GOOSE輸入/輸出端雙向連接； 所述以太網(wǎng)光纖接口模塊與智能變電站的光B碼對時屏雙向連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種LET無線通信智能變電站測試裝置，其特征在于:所述FPGA模塊的型號為Cyclone IV EP4CE2217I7N ;所述第一至第二以太網(wǎng)收發(fā)模塊的型號均為DB83640 ;所述無線單向廣播模塊和無線雙向廣播模塊均為信馬無線網(wǎng)橋；所述GPS定時模塊的型號為??ΜΕ-Μ3339 ;所述驅(qū)動模塊的型號為BCM5248 ;所述以太網(wǎng)光纖接口模塊的型號為HFBR-2412TZ ;所述第一至第二 4路光纖接口的型號均為0CM3825-54。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種LET無線通信智能變電站測試裝置，其特征在于:所述DA轉(zhuǎn)換電路是由DAC8562芯片及其外圍電路構(gòu)成。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種LET無線通信智能變電站測試裝置，包括仿真主站、第一LET無線收發(fā)模塊、第二LET無線收發(fā)模塊和分布式數(shù)據(jù)終端；其有益效果是：便于攜帶組裝，可廣泛應(yīng)用于變電站現(xiàn)場的安裝調(diào)試試驗和停運檢修測試、技術(shù)性能評價；將近端的實驗設(shè)備分別布置在不同間隔的現(xiàn)場設(shè)備旁，通過LTE無線局域?qū)＞W(wǎng)方式與遠(yuǎn)端設(shè)備相聯(lián)，不需要調(diào)試人員額外攜帶光纖；可以準(zhǔn)確模擬大部分電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，考察保護(hù)、測控等二次設(shè)備的工作情況；同時接入多個間隔相關(guān)保護(hù)、測控裝置，實現(xiàn)了對整站二次系統(tǒng)的完整測試，優(yōu)化了現(xiàn)場工作流程。
【IPC分類】G01R31-00, H04B10-07
【公開號】CN104601220
【申請?zhí)枴緾N201410763840
【發(fā)明人】羅蓬, 郝曉光, 趙宇皓, 李鐵成
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院, 河北省電力建設(shè)調(diào)整試驗所
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月12日