[发明专利]多功能配电终端综合测试系统及其工作方法

权利要求书

1.一种多功能配电终端综合测试系统，其特征在于：包括供电电源、馈线终端、上位机及馈线终端综合测试装置；供电电源与馈线终端的供电端连接；馈线终端的输出端与上位机连接；馈线终端综合测试装置输出分别接馈线终端及上位机；所述馈线终端综合测试装置包括PLC核心控制单元、环境监测单元、功耗测量单元；所述PLC核心控制单元的输入分别接环境监测单元、功耗测量单元；所述PLC核心控制单元的输出分别接馈线终端及上位机；

PLC核心控制单元用于接收上位机命令、控制标准源及继电保护测试仪的输出、读取标准表数据、与触摸屏通信、获取馈线终端整机功耗及测试环境温湿度；并使用PLC自带I/O实现馈线终端遥信、遥控功能测试；

所述PLC核心控制单元包括PLC及分别与其相连接的标准表模块、开关量输入输出单元、触摸屏、卫星授时模块、环境监控单元、故障识别单元；

PLC主要功能为接收上位机控制命令、控制标准源输出、读取标准表数据、接收授时模块校时、与触摸屏通信及管理控制开关量输入输出口；

标准表提供互感器输入和钳表输入两种方式，适应实验室虚负荷法测试和现场实负荷法测试不同测试场景，所采集的标准电参量通过PLC和通信模块传至上位机信息处理软件，提供误差计算的标准值；

开关量输入输出单元为模拟断路器单元，包括以下功能:自动采集遥信、输出遥控的功能，输出开关分合状态、执行开关遥控继电器输出,通过综合测试装置内部的PLC中的I/O口，自动读取馈线终端的遥信变位信息、SOE分辨率，程控输出开关量变位信息，模拟输出遥控变位；

触摸屏用于标准表数据的显示，部分标准源命令的设置，PLC数字量输出口的设置、数字量输入口状态的显示，以及接收馈线终端整机功耗及环境温湿度数据并传送给PLC；

卫星授时模块利用GPS/北斗双模授时模块进行校时，保证了校时的精确度，以实现现场同步故障模拟功能；

环境监控单元内部包含温湿度测量模块，记录试验环境，触摸屏和上位机读取测量模块的温湿度数据，并用图形形式描述、显示出来；

故障识别单元利用综合测试装置、多台微机继电保护测试仪、断路器模拟装置以及附加模拟保护装置，在线路不停电的情况下，将信号源注入多条被测馈线的FTU、DTU电流回路，同时模拟保护断路器故障跳闸信号，测试配电自动化系统的馈线终端设备、开关设备及主站系统故障识别功能。

2.根据权利要求1所述的多功能配电终端综合测试系统，其特征在于：所述核心控制单元包括一主CPU和一从CPU。

3.一种基于权利要求1所述的多功能配电终端综合测试系统的工作方法，其特征在于：馈线终端综合测试装置具备多协议智能转换功能，实现控制指令序列的有序传达和执行，以及数据的自动采集和存储；上位机存储具备智能测试方案，选择手动、全自动或半自动测试模式，设定测试参数、测试方案，管控测试全过程，实现数据自动采集、存储和误差计算，并一键生成测试报告；

所述上位机包括：

以太网通信模块，该模块用于上位机软件与馈线终端之间通信；

串口通信模块，该模块用于与外围硬件设备的连接接口，与PLC完成可靠通信，控制标准源输出、读取标准表数据、模拟遥信变位和SOE事件、记录遥控事件；

数据解析处理模块，其负责把上行的报文解析为实际值，一部分为104规约中的遥测、遥信、遥控报文，另一部分为PLC的应答数据；

一测试项主界面，该主界面包括遥测、遥信、遥控、报文监视窗体，对各种测试流程的控制，比对数据不直接存入数据库，而采取由上位机的数据解析处理模块提取上行报文的数据内容，并根据测试项的对象于主界面显示，最后由测试人员执行所测试数据的入库操作；

所述上位机还包括数据计算分析模块，该模块提供算术运算功能，完成遥测量的基本误差计算和影响量误差计算，并分析SOE分辨率，判断所测试项对象是否满足精度等级要求；

以及数据库，选用Access作为数据库的开发平台，主要完成数据的统一管理，保存待测馈线终端的基本信息、三遥信息的配置、测试过程及结果数据。

4.根据权利要求3所述的多功能配电终端综合测试系统的工作方法，其特征在于：以馈线终端综合测试装置和继电保护测试仪为基础平台，在馈线终端综合测试装置内置一个SIM卡，通过加密手机短信方式实现多机分布式协同控制，在被测系统的最前端布置多套的馈线终端综合测试装置、继电保护测试仪、模拟断路器以及模拟保护装置，实现分布式多点多状态序列的仿真信号注入；采用了双模自适应检测技术，即根据不同场合需求，设定北斗时钟同步和GPS时钟同步两种自适应双模块授时，同步时间准确度：脉冲前沿与输入信号源同步，时间误差≤60ns；定时输出时间误差≤0.5ms；通过远程设备分别设定现场分布的各设备控制指令，并以状态序列的方式控制前端信号源协同输出仿真信号，测试系统根据被测系统实际情况，进行组合，满足现场各型复杂网络测试要求，且继保测试仪仿真各种状态量和模拟量，仿真网络中发生的各种运行状态，实现配电网络化仿真检测。