一种数字化保护测试装置的测试系统及多路通道传输方法与流程

本发明涉及数字化变电站测试技术领域，具体涉及一种数字化保护测试装置的测试系统及多路通道传输方法。

背景技术：

数字化变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作。数字化保护测试装置需要测试系统提供满足测试需要的各类数字信号，均需符合IEC61850协议通信规范，主要分为两类报文：SV报文和GOOSE报文。SV 报文(Sampled Value)，也称为Sampled Measured Value采样测量值,是一种用于实时传输数字采样信息的通信服务。GOOSE报文（Generic Object Oriented Substation Event）面向通用对象的变电站事件，是IEC61850标准中用于满足变电站自动化系统快速报文需求的一种通讯机制。

但是，由于部分数字化保护测试装置如主变保护、母差保护，需要采集的数字信号较多，一般数字化测试仪（测试系统）难以提供足够数量的接口与数字化装置一一配对。目前，数字化保护测试装置一般需要SV报文以4K采样率（每周波80点）提供采样数据，通道带宽占用较大，但是，如果再考虑SV和GOOSE在同一网络传输，通道传输数据量进一步增加，如果测试时要求多路通道同时输出时，数字化测试仪构成的测试系统内部通讯总线将成为瓶颈，难以满足测试需要，是当前急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题是现有的用于数字化保护测试装置的测试系统，内部通讯总线数量不足，难以满足测试需要的问题。本发明的数字化保护测试装置的测试系统及多路通道传输方法，改进高速总线传输方式，利用管理板和智能板分工配合，实现多路模拟通道数据传输，满足数字化保护测试装置的测试需要，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种数字化保护测试装置的测试系统，其特征在于：包括管理板和多块智能板，所述管理板与上位机相连接，对上位机测试命令进行解析，所述管理板还与多块智能板之间采用高速总线进行数据通信，各智能板分别通过其上的光纤接口与对应的数字化保护测试装置相连接，所述高速总线用于管理板向各智能板传递多状态幅值或瞬时点数据，所述管理板和多块智能板之间还设置有用于辅助通信的CAN现场总线，所述CAN现场总线用于管理板与各智能板之间测试命令传递、智能板接收GOOSE报文后转发管理板。

前述的一种数字化保护测试装置的测试系统，其特征在于：还包括PPS脉冲同步模块，所述PPS脉冲同步模块用于实现管理板与各智能板之间的时间同步。

基于上述的数字化保护测试装置的测试系统的多路通道传输方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤（1），管理板接收上位机测试命令，对上位机测试命令进行解析；

步骤（2），管理板根据测试命令的需要，区分测试类型，选择高速总线传输时传输数据是多状态幅值或者瞬时点数据给对应的智能板；

步骤（3），管理板根据选择的传输数据类型，进行数据计算；

（31）当智能板在接收多状态幅值时，管理板输出的多状态幅值包括状态数量、状态幅值、每个状态保持时间、品质位设置情况；

（32）在SV和GOOSE共网传输时，确定GOOSE报文类同模拟量的多状态输出方式；

（33）当智能板在接收瞬时点数据时，管理板提前设定好额定值，比率利用查表和移位快速实现，用于输出瞬时点比率给对应的智能板；

步骤（4），管理板对计算得到的数据进行打包，通过高速总线发送至对应的智能板；

步骤（5），智能板对打包后的数据进行报文接收与解析，通过其上的光纤接口与对应的数字化保护测试装置相连接，进行数字化保护测试装置的测试；

步骤（6），管理板通过PPS脉冲同步模块实现数据到各块智能板的同步输出，并接收处理各块智能板的反馈报文；

步骤（7），若智能板采用多状态幅值传输数据时，智能板通过CAN现场总线得到启动命令后，下一PPS脉冲同步模块产生的PPS脉冲上升沿，启动发送多状态幅值数据报文；若智能板采用采用瞬时点传输数据时，智能板通过CAN现场总线得到启动命令后，根据瞬时数据，实时发送数据报文给管理板。

前述的所述的数字化保护测试装置的测试系统的多路通道传输方法，其特征在于：（33）当智能板在接收瞬时点数据时，采用每帧同时传输两个瞬时点的方式，一旦当前帧报文出错，利用上次帧报文进行补救，若连续两帧报文出错，立即中断测试。

本发明的有益效果是：本发明的数字化保护测试装置的测试系统及多路通道传输方法，改进高速总线传输方式，利用管理板和智能板分工配合，实现多路模拟通道数据传输，满足数字化保护测试装置的测试需要，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明的数字化保护测试装置的测试系统的系统框图。

图2是本发明的管理板输出的多状态幅值的报文示意图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。

如图1 所示，本发明的数字化保护测试装置的测试系统，包括管理板和多块智能板，所述管理板与上位机相连接，对上位机测试命令进行解析，所述管理板还与多块智能板之间采用高速总线进行数据通信，各智能板分别通过其上的光纤接口与对应的数字化保护测试装置相连接，所述高速总线用于管理板向各智能板传递多状态幅值或瞬时点数据，所述管理板和多块智能板之间还设置有用于辅助通信的CAN现场总线，所述CAN现场总线用于管理板与各智能板之间测试命令传递、智能板接收GOOSE报文后转发管理板。

本发明还包括PPS脉冲同步模块，所述PPS脉冲同步模块用于实现管理板与各智能板之间的时间同步，发明的数字化保护测试装置的测试系统能够充分利用测试系统资源，提高信息处理速度，降低数据传输信息量，提升测试系统性能，较好地满足智能变电站数字化装置测试需要。

基于上述的数字化保护测试装置的测试系统的多路通道传输方法，包括以下步骤，

步骤（1），管理板接收上位机测试命令，对上位机测试命令进行解析；

步骤（2），管理板根据测试命令的需要，区分测试类型，选择高速总线传输时传输数据是多状态幅值或者瞬时点数据给对应的智能板，其中，瞬时点数据针对短时间瞬时测试数据；多状态幅值针对长时间多组测试数据；

步骤（3），管理板根据选择的传输数据类型，进行数据计算；

（31）当智能板在接收多状态幅值时，管理板输出的多状态幅值，如图2所示，包括状态数量、状态幅值、每个状态保持时间、品质位设置情况；

（32）在SV和GOOSE共网传输时，确定GOOSE报文类同模拟量的多状态输出方式；

（33）当智能板在接收瞬时点数据时，管理板提前设定好额定值，比率利用查表和移位快速实现，用于输出瞬时点比率给对应的智能板；

当智能板在接收瞬时点数据时，采用每帧同时传输两个瞬时点的方式，一旦当前帧报文出错，利用上次帧报文进行补救，若连续两帧报文出错，立即中断测试，提高安全可靠性。

步骤（4），管理板对计算得到的数据进行打包，通过高速总线发送至对应的智能板；

步骤（5），智能板对打包后的数据进行报文接收与解析，通过其上的光纤接口与对应的数字化保护测试装置相连接，进行数字化保护测试装置的测试；

步骤（6），管理板通过PPS脉冲同步模块实现数据到各块智能板的同步输出，并接收处理各块智能板的反馈报文；

步骤（7），若智能板采用多状态幅值传输数据时，智能板通过CAN现场总线得到启动命令后，下一PPS脉冲同步模块产生的PPS脉冲上升沿，启动发送多状态幅值数据报文；若智能板采用采用瞬时点传输数据时，智能板通过CAN现场总线得到启动命令后，根据瞬时数据，实时发送数据报文给管理板。

综上所述，本发明的数字化保护测试装置的测试系统及多路通道传输方法，改进高速总线传输方式，利用管理板和智能板分工配合，实现多路模拟通道数据传输，满足数字化保护测试装置的测试需要，具有良好的应用前景。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。