智能型cvt全自动变比仿真测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能型CVT全自动变比仿真测试装置，包括主控模块以及与主控模块相连的测试电路模块、变比仿真测试模块、通信模块、按键模块以及显示模块；其中，测试电路模块将外部被测品的测试数据转换处理后发送至主控模块；通信模块将外部主机设备的测试数据发送至主控模块；主控模块根据按键模块的设置信息，调用变比仿真测试模块对测试电路模块或通信模块发送的测试数据处理后，通过显示模块对外显示。本实用新型适合用于电力系统的仿真培训，既可以与仿真的电力设备进行接线，模拟变比测试的测试过程，还可以与外部主机设备配合对变比测试的测试过程以及设备故障进行模拟。
【专利说明】智能型CVT全自动变比仿真测试装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种仿真测试装置，尤其涉及一种智能型CVT全自动变比仿真测试装置，属于电力系统仿真【技术领域】。
【背景技术】
[0002]电容式电压互感器(简称CVT)在电力系统中已经得到广泛应用。在电容式电压互感器中，电容单元占多数。当电容单元及部分电磁元件损坏时，二次侧输出电压会发生相应变化，常常引发设备事故，没有及时处理可能发生爆炸。电容式电压互感器的故障会严重影响电网的安全运行，因此对电容式电压互感器进行定期检修，尽早发现异常情况，对于预防以及减少故障带来的危害是十分必要的。
[0003]然而，电容式电压互感器的设备检修容错率低。新学员在高电压下进行测量或检修，存在很大危险并且很难熟练掌握和操作。随着仿真技术在电力系统的广泛应用，通过计算机进行仿真培训能随时为学员提供更多的培训机会，降低培训过程中可能接触高压的危险性。但是，现有仿真培训技术单纯利用计算机进行虚拟操作，学员对真实的电气试验测试设备没有一个直观的接触和认识。因此，如何在安全的环境中增强学员的感性认识，提高学员的实际操作技能仍然是现阶段亟待解决的问题。
[0004]在申请号为201210346065.2的中国发明申请中，公开了一种电气试验设备模拟装置。该装置由M⑶处理单元、显示单元、微型打印机、按键、数据通信单元、控制通信单元等组成，可用于与高压电气设备仿真模型结合使用，以实现实体仿真培训；也可用于与PC上位机结合使用，以实现计算机软件仿真培训；还可应用于与实体仿真培训与计算机软件仿真培训相结合的综合培训系统。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的不足，本实用新型所要解决的问题在于提供一种智能型CVT全自动变比仿真测试装置(简称仿真测试装置)。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案:
[0007]一种智能型CVT全自动变比仿真测试装置，包括主控模块以及与主控模块相连的测试电路模块、变比仿真测试模块、通信模块以及按键模块；其中，
[0008]所述变比仿真测试模块采用FPGA或者固件方式实现；
[0009]所述测试电路模块将外部被测品的测试数据转换处理后发送至所述主控模块；
[0010]所述通信模块将外部主机设备的测试数据发送至所述主控模块；
[0011]所述主控模块根据所述按键模块的设置信息，调用所述变比仿真测试模块对所述测试电路模块或所述通信模块发送的测试数据进行处理。
[0012]其中较优地，所述主控模块包括微处理器、与所述微处理器连接的存储单元以及输出/输入接口。
[0013]其中较优地，所述测试电路模块包括单片机、与所述单片机连接的信号收发电路、串口电路以及电源电路；所述单片机控制所述串口电路接收外部被测品的测试数据，通过所述信号收发电路发送至所述主控模块。
[0014]本实用新型提供的智能型CVT全自动变比仿真测试装置适合用于电力系统的仿真培训，既可以与仿真的电力设备进行接线，模拟变比测试的测试过程，还可以与外部主机设备配合对变比测试的测试过程以及设备故障进行模拟。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型所提供的智能型CVT全自动变比仿真测试装置的结构示意图；
[0016]图2为本实用新型中，测试电路模块的原理示意图；
[0017]图3为本实用新型的信号收发电路中，数据接收通道的示意图；
[0018]图4为本实用新型的信号收发电路中，数据发送通道的示意图；
[0019]图5为本实用新型处理数据的流程图；
[0020]图6为本实用新型与外部主机设备模拟故障及测试的流程图。
【具体实施方式】
[0021]本实用新型提供一种智能型CVT全自动变比仿真测试装置，用于高压测试仿真中电容式电压互感器和电力变压器的变比测量。如图1所示，该智能型CVT全自动变比仿真测试装置包括:主控模块、测试电路模块、变比仿真测试模块、通信模块、打印模块、按键模块以及显示模块；其中，主控模块分别与测试电路模块、变比仿真测试模块、通信模块、打印模块、按键模块以及显示模块相连接；外部被测品(电容式电压互感器)与测试电路模块进行数据交互；用于外部被测品的变比测试；外部主机设备与通信模块进行数据交互；用于变比测试模拟及故障模拟。测试电路模块将外部被测品的测试数据转换处理后发送至主控模块；通信模块将外部主机设备的测试数据发送至主控模块；主控模块根据按键模块的设置信息，调用变比仿真测试模块对测试电路模块或通信模块发送的测试数据进行处理后显示并打印。
[0022]主控模块是本仿真测试装置的核心部分，用于协调各个模块之间的相互配合关系。在本实用新型的一个实施例中，主控模块采用ARM6410开发板，其包括微处理器、存储单元以及输入/输出接口。微处理器与存储单元以及输出/输入接口连接。其中存储单元优选采用256M的DDR RAM以及IG的SLG Nand FLASH。DDR RAM用于存放变比仿真测试模块的配置程序，Nand FLASH用于存储用户编写的仿真测试装置的操作系统，本实用新型优选采用Linux操作系统。输入输出接口包括I/O 口、串口以及USB等接口。
[0023]如图2所示，测试电路模块用于测试数据的采集以及收发，包括单片机、信号收发电路、串口电路、按键电路以及电源电路。该单片机分别与信号收发电路、串口电路以及按键电路相连接。电源电路分别为单片机、信号收发电路、串口电路、按键电路提供电源供应。串口电路优选232串口电路，用于外部被测品与本仿真测试装置进行数据通信。按键电路用于用户对本仿真测试装置的测试参数以及测试方式的设定。在进行变比测试时，外部被测品的测试数据经串口电路的转换发送至信号收发电路，信号收发电路将信号进行光耦合等处理后发送至主控模块。信号收发电路包括16位32路数据收发通道，图3、图4分别为16路数据接收通道和16路数据发送通道的电路图。[0024]本仿真测试装置的面板上具有A、B、C、O、a、b、C、ο接地端子，分别代表高压侧和低压侧:
[0025]A端子一对应变压器高压侧A相，连接着测试电路板的TXOl ；
[0026]B端子一对应变压器高压侧B相，连接着测试电路板的ΤΧ02 ；
[0027]C端子一对应变压器高压侧C相，连接着测试电路板的ΤΧ03 ；
[0028]O端子一对应变压器高压侧O相，连接着测试电路板的ΤΧ04 ；
[0029]a端子一对应变压器低压侧a相，连接着测试电路板的TX05 ；
[0030]b端子一对应变压器低压侧b相，连接着测试电路板的TX06 ；
[0031 ] c端子一对应变压器低压侧c相，连接着测试电路板的TX07 ；
[0032]ο端子一对应变压器低压侧O相，连接着测试电路板的TX08 ；
[0033]接地端子一对应24V接地。
[0034]变比仿真测试模块包括变比测试以及故障模拟两个功能模块。变比测试包括电磁式电压互感器变比仿真测试以及电容式电压互感器变比仿真测试。故障模拟模块包括互感器受潮、变压器线匣间短路、变压器线匣间断路以及变压器绕组变形等故障资源。该变比仿真测试模块可以采用FPGA或者固件方式实现。在本仿真测试装置进行测试时，需要由用户设定测试方式。主控模块接收外部主机设备的测试数据后，根据变比仿真测试模块中的模式选择信息调用相应的变比测试程序对数据进行处理分析。在故障模拟时，外部主机设备设定故障类型并发送故障数据。主控模块接收故障数据，根据故障模拟模块中的故障信息调用相应程序，计算当前故障电气值，判断当前的故障类型并进行显示。
[0035]通信模块用于本仿真测试装置与外部主机设备的数据交互。通信方式可以是有线通信，也可以是无线通信。本实用新型优选采用无线通信中的W1-Fi方式与外部主机设备进行通信，其优势在于外部主机设备可以通过W1-Fi方式对本仿真测试装置进行远程控制。
[0036]另外，本实用新型还包括用于支持显示设备的显示模块以及用于支持微型打印机的打印模块。
[0037]本智能型CVT全自动变比仿真测试装置的工作原理是这样的:
[0038]在进行外部被测品的实物测试时，通过测试电缆将外部被测品与本仿真测试装置进行连接。接线完毕，开始上电测量并通过本仿真测试装置的显示界面对测试方式进行选择。如图5所示，本仿真测试装置设置相关的电流、电压参数后，判断当前通讯是否中断:若中断则一直等待直到通讯恢复为止。若通讯正常，根据变比仿真测试模块设定的模式编号将设定电流、电压等数据参数通过通信模块发送至外部主机设备；外部主机设备接收设置参数，并根据内置的数据模型进行分析和匹配后，将测试数据发送至仿真测试装置。本仿真测试装置的主控模块接收测试数据，由变比仿真测试模块对数据处理后显示并打印。如图6所示，若通过外部主机设备设定了故障类型，外部主机设备将故障数据通过通信模块发送至主控模块，主控模块进行数据分析后，显示出故障电气值和故障类型并进行打印。
[0039]以上对本实用新型所提供的智能型CVT全自动变比仿真测试装置进行了详细的说明。对本领域的技术人员而言，在不背离本实用新型实质精神的前提下对它所作的任何显而易见的改动，都将构成对本实用新型专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。
【权利要求】
1.一种智能型CVT全自动变比仿真测试装置，包括主控模块，其特征在于还包括与所述主控模块相连的测试电路模块、变比仿真测试模块、通信模块以及按键模块；其中， 所述变比仿真测试模块采用FPGA或者固件方式实现； 所述测试电路模块将外部被测品的测试数据转换处理后发送至所述主控模块； 所述通信模块将外部主机设备的测试数据发送至所述主控模块； 所述主控模块根据所述按键模块的设置信息，调用所述变比仿真测试模块对所述测试电路模块或所述通信模块发送的测试数据进行处理。
2.如权利要求1所述的智能型CVT全自动变比仿真测试装置，其特征在于: 所述主控模块包括微处理器、与所述微处理器连接的存储单元以及输出/输入接口。
3.如权利要求1所述的智能型CVT全自动变比仿真测试装置，其特征在于: 所述测试电路模块包括单片机、与所述单片机连接的信号收发电路、串口电路以及电源电路；所述单片机控制所述串口电路接收外部被测品的测试数据，通过所述信号收发电路发送至所述主控模块。
4.如权利要求1所述的智能型CVT全自动变比仿真测试装置，其特征在于: 所述智能型CVT全自动变比仿真测试装置还包括打印模块，所述打印模块连接所述主控模块。
5.如权利要求1所述的智能型CVT全自动变比仿真测试装置，其特征在于: 所述智能型CVT全自动变比仿真测试装置还包括显示模块，所述显示模块连接所述主控模块。
【文档编号】G09B23/18GK203606481SQ201320441958
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年7月23日 优先权日:2013年7月23日
【发明者】冯斌, 林昌年, 杨铭, 马晓伟, 于亚伟 申请人:北京科东电力控制系统有限责任公司