[实用新型]一种小电流接地选线测试仪

说明书

技术领域    

本实用新型涉及一种适用于现场闭环性能检测的小电流接地选线测试仪，属电力系统设备测试技术领域。

背景技术    

国内小电流接地选线装置的原理和软硬件结构不尽相同，原理以基于暂态信号处理算法为主，信号特征受配电网运行方式和故障类型影响很大，传统测试手段只能输入稳态故障信号，测试可靠性、环境真实性、测试流程以及测试效率等诸多方面带来的问题亟需得到有效解决，无法检验小电流接地选线装置的选线性能，传统方法是针对想象的特定故障形式，未能充分考虑电网的实际运行工况，也无法真实还原故障发生时的动态和暂态分量，测试环境、测试流程、测试规范都不具有针对性，不能适应于小电流接地选线装置的现场性能测试；另外人工测试具有如下弊端：强调单体测试不对装置在系统中的协调配合能力进行测试；采用逐项测试，重视基本功能，忽略装置动态性能等一些实际运行中更重要的性能测试；临时搭建测试环境，装置测试的项目多，测试工具零散。配电网运行人员缺少具有针对性的接地选线设备现场小型测试仪，能够方便的将其带到实际现场，针对待测设备所在的电网架构和运行工况，当场进行一对一的特定检验，直接校核该选线设备的性能是否能满足工作要求，对于选线设备的参数设定，缺少整定依据，特别是当配电网的网架容易发生变化，那么选线设备的参数设置也应该随之进行调整。往往有些选线设备在刚刚投运时，动作正确率还较高，但是在一段时间后，特别网架发生变化后，可靠性大幅降低。这将势必对电网特定保护功能的实现以及安全稳定运行造成不可估量的后果。

因此，设计一种适用于现场闭环性能检测的小电流接地选线闭环性能测试仪器，与现场待测设备联合成闭环测试系统，从而检验其真实的选线准确率，以及选线策略和参数设定的合理性，简化测试操作流程，自动完成闭环性能测试，提高设备运维检修效率，以达到快速准确确定故障点，加快查找配电网线路接地故障查找时间、缩短用户停电时间及提高居民用户供电可靠率的目的，并推动配网自愈乃至配电自动化领域的进一步发展。

发明内容    

本实用新型的目的在于，提供一种适用于现场闭环性能检测的小电流接地选线测试仪器，实现小电流接地选线装置性能的现场闭环测试以及功能策略校验。

本实用新型的技术方案是，本实用新型一种适用于现场闭环性能检测的小电流接地选线闭环性能测试仪由人机界面模块、主控模块、PCI总线及控制模块、波形数据库管理及控制模块、模拟信号输出控制模块、开入开出信号控制模块、通信控制模块组成。主控模块分别与人机界面模块、PCI总线双向连接；PCI总线分别双向连接PCI总线控制模块、开入开出信号控制模块、波形数据库管理及控制模块、通信控制模块；模拟信号输出控制模块连接PCI总线。

主控模块，基于PGM9588嵌入式硬件平台，PGM9588嵌入式硬件平台采用ARM9处理器，平台RAM存储容量达256MB，FLASH存储容量达16GB，实现仪器主控程序和高级应用软件的运行，从波形数据库中预先提取测试波形，结合用户选择的测试项目形成具体的测试流程和步骤；自动控制测试过程，并形成测试报告，实现现场自动闭环性能策略的生成及测试流程的控制；

PCI总线控制模块包括由CPLD芯片、PCI桥接芯片、双口RAM、单片机MCU组成的硬件电路。单片机MCU分别双向连接CPLD芯片和双口RAM；CPLD芯片双向分别连接双口RAM和PCI桥接芯片；PCI桥接芯片双向分别连接双口RAM和PCI总线。

桥接芯片采用PCI9054芯片，支持32位数据，单片机MCU采用32位高性能STM32F103处理器芯片，提升数据传输速率和可靠性，传输不受主控制器影响，支持插件热交换，扩展性和兼容性强。

人机界面模块，基于ARM嵌入式控制平台，用于实现测试波形文件和测试报告浏览查看，信号输出通道和通信接口参数配置。

波形数据库管理及控制模块，用于存入和调用数据库中的测试波形。

模拟信号输出控制模块包括PCI接口芯片、FPGA芯片、DAC芯片、信号调理电路和电压电流放大电路；PCI接口芯片双向连接FPGA芯片；FPGA芯片连接DAC芯片；DAC芯片连接信号调理电路；信号调理电路连接电压电流放大电路；PCI接口芯片的输入端连接PCI总线。