专利名称：具有通用性的模拟量输入合并单元测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种智能电网合并单元的测试，尤其涉及ー种具有通用性的模拟量输入合并单元测试系统，属于智能电网的测试技术领域。
背景技术：
随着智能电网建设从规划设点阶段走向全面建设阶段，作为电子式互感器的接ロ设备——合并单元(MU)的应用随之全面铺开。目前，MU的应用具有多种方案，其中，MU与具有模拟量输出的传统互感器配合，已经是一个被业内接受并得到应用的方案。MU作为ー
个独立运行的自动化装置而出现，负责完成互感器输出的模拟量的实时数据采集、ー个间隔或多个间隔内多支互感器的数据同步、采样数据的处理和发送以及其他必要的数字量采集、自检等等功能。MU作为过程层的接ロ设备，对于所有间隔层设备和整个站控层系统的安全稳定运行，起着至关重要的作用。目前国内外还没有一套专门的测试系统对合并单元(MU)这ー运行设备进行単独的功能和性能检测，这给间隔层的保护设备、计量设备、监测和控制设备、故障录波设备等造成了极大的安全隐患，与目前智能电网发展需求极不相符，急需开发出有针对性的、通用的检测系统来满足工程建设的需要。
实用新型内容本实用新型的目的是为了适应智能电网发展，针对目前广泛使用的模拟量输入合并单元装置，研制出具有自适应接ロ的、具有通用性和广泛适用性的合并单元测试系统，以满足智能电网发展迫切之需。为解决上述技术问题，本实用新型提供ー种具有通用性的模拟量输入合并单元测试系统，其特征是，包含一接收被测的合并单元及ー模拟信号源输出的信号的测试仪，运行后台分析系统的上位机，所述上位机通过接ロ与所述测试仪连接通讯。所述测试仪中包含模拟量采集模块、同步模块和数字量采集模块。所述测试仪中的模拟量采集模块接收所述模拟信号源产生的模拟信号，并进行AD转换。所述测试仪的数字量采集模块接收被测合并単元的以太网输出或串行输出。所述接ロ包含USB ロ、以太网ロ。模拟信号源产生的模拟量输出信号为额定100V电压，或额定5A电流，或额定IA电流，或峰值IOV以内的电压信号。所述模拟量采集模块采用同歩数据采集卡。本实用新型所达到的有益效果I、采用独立的高精度采集模块。该模块采集MU的模拟输入量，作为测试系统的參考基准源，同时同步接收合并単元的输出作为被测信号。数字化后的基准源和试品信号便于后续进行精确的数据处理和分析。2、采用宽量程、高兼容、自适应的硬件设计和软件设计，保证测试系统具有较高的通用性，能与不同厂家的合并单元零障碍互联对接。3、可以与目前MU的所有协议类型进行自适应接ロ IEC61850-9_1，IEC61850-9-2LE，国网版 IEC61850-9-2LE，IEC61850-9-2，IEC60044-8 版 FT3，国网版 FT3，系统能按规则对各种协议进行正确性分析，具有很强的通用性。4、高精度基准源模拟信号采集结合完善的算法，可以满足对合并単元的保护电流，测量电流，电压的比差、角差、频差、复合误差、延时、同步特性等指标的检測。5、分层式便携结构设计，很好的解决了测试仪器的电磁兼容、散热和运输携带等问题。6、完善的自检措施与信息提示，保证仪器在运行过程中可靠无误。7、基于虚拟仪器技术的人机界面设计，清晰明了，自适应设计简化了用户使用中的配置，減少出错几率。
图I是本实用新型的测试系统连接通讯示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进ー步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。如图I所示，本实用新型的测试系统主要包括测试仪I、上位机2和待测试的合并単元MU。合并单元MU为模拟量输入类型的合并单元，即为本测试系统的测试对象。测试仪I为ー种对合并単元MU进行测试的设备。测试仪I中包含模拟量采集模块11、同步模块12和数字量采集模块13。上位机2为本测试系统中运行后台分析系统软件的配套笔记本电脑。上位机2中的后台分析系统采用完善的滤波和高精度算法及频率跟踪处理，进行数据分析，计算采样值的频率、相位、幅值，同时完成波形绘制、谐波分析、数据录波、报告生成等功能。测试仪I和上位机2通过USB ロ 4和以太网ロ 5的通讯方式连接，相对于其他总线接ロ方式，具有极大的通用性和便携性。在测试吋，由外部提供一个模拟信号源3，或者由被测试对象自带一可提供模拟量信号的模拟信号源3。模拟信号源3提供的模拟信号可以是额定100V电压，或额定5A电流，或额定IA电流，或峰值IOV以内小电压信号。其中峰值IOV以内的小电压信号可以是LPCT电子式电流互感器的输出，也可以是罗氏线圈的微分电压输出；100V电压或5A、1A电流可以是传统电压互感器PT、电流互感器CT的输出，这几类涵盖了目前模拟量输出的互感器的各个类型。测试仪I中的各模块采用独立的高精度模块，具有更好的通用性、互換性。其中，较佳地，模拟量采集模块11采用美国NI公司的高精度同步数据采集卡完成模拟量的采集，该采集卡具有24位AD，高精密、低噪声、低温度系数的采样回路，准确度高达O. 02%,多通道同步误差小于O. 5微秒。同步模块12采用Xilinx公司的FPGA为主处理器，结合高精度温补晶振，完成光纤秒脉冲对时功能，保证整秒时间的准确性。数字量采集模块13采用飞思卡尔公司的PowerPC与Xilinx公司的FPGA作为主处理器，美国国家半导体公司(NS)的DP83640作为以太网收发器件，结合存储电路、电源调理等回路完成对被测试合并単元MU的数字量接收。测试系统的测试过程为模拟信号源3产生的模拟信号同时进入合并单元MU和测试仪1，测试仪I中的模拟量采集模块11进行高精度AD转换，该采样值是合并单元MU准确度测试、谐波测试、延时测试等功能的參考基准。同吋，测试仪I的数字量采集模块13接收被测合并单元MU的以太网输出或串行FT3输出，同步光秒脉冲信号的连接，根据合并単元MU的应用情况选择是否连接。测试仪I通过USB ロ 4和以太网ロ 5将所获取的所有数据上传至上位机2。上位机2中后台分析系统软件以50K采样率的多周波数据窗进行滤波和傅氏变换，使精度校验结果不受系统一次侧电量频率波动的影响，分析得出比差、相差、频差、绝对延时时间、合并 単元报文离散性等指标，并对该指标进行统计和评定。软件同时能完成采样值的波形绘制，增强直观性。能够采用C0MTRADE格式对采样数据进行存储，井能够对该数据文件进行事后回放。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.ー种具有通用性的模拟量输入合并单元测试系统，其特征是，包含 一接收被测的合并单元及ー模拟信号源输出的信号的测试仪， 运行后台分析系统的上位机，所述上位机通过接ロ与所述测试仪连接通讯。
2.根据权利要求I所述的具有通用性的模拟量输入合并单元测试系统，其特征是，所述测试仪中包含模拟量采集模块、同步模块和数字量采集模块。
3.根据权利要求2所述的具有通用性的模拟量输入合并单元测试系统，其特征是，所述测试仪中的模拟量采集模块接收所述模拟信号源产生的模拟信号，并进行AD转换。
4.根据权利要求2所述的具有通用性的模拟量输入合并单元测试系统，其特征是，所述测试仪的数字量采集模块接收被测合并単元的以太网输出或串行输出。
5.根据权利要求I所述的具有通用性的模拟量输入合并单元测试系统，其特征是，所述接ロ包含USB ロ、以太网ロ。
6.根据权利要求I所述的具有通用性的模拟量输入合并单元测试系统，其特征是，模拟信号源产生的模拟量输出信号为额定IOOV电压，或额定5A电流，或额定IA电流，或峰值IOV以内的电压信号。
7.根据权利要求2或3所述的具有通用性的模拟量输入合并单元测试系统，其特征是，所述模拟量采集模块采用同歩数据采集卡。
专利摘要本实用新型公开了一种具有通用性的模拟量输入合并单元测试系统，包含一接收被测的合并单元及一模拟信号源输出的信号的测试仪，运行后台分析系统的上位机，所述上位机通过接口与所述测试仪连接通讯。本实用新型的合并单元测试系统采用独立的高精度采集模块，保证测试系统具有较高的通用性，能与不同厂家的合并单元零障碍互联对接，具有很强的通用性和广泛适用性，分层式便携结构设计，很好的解决了测试仪器的电磁兼容、散热和运输携带等问题，可以满足智能电网发展的迫切之需。
文档编号G01R31/00GK202443082SQ20122006080
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月24日 优先权日2012年2月24日
发明者周东顶, 张炜, 张耀宇, 汤汉松, 罗强, 莫汉宗 申请人:江苏凌创电气自动化股份有限公司