一种智能变电站合并单元守时误差测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能变电站测试设备，具体涉及一种智能变电站合并单元守时误差测试装置。
【背景技术】
[0002]合并单元采集电压、电流互感器传过来的电气信号或数字信号，经过合并和同步处理后，按照特定格式以数字信号的方式将数据传递给其它IH)设备。合并单元发出的数字信号包含采样报文标号信息，以IEC61850-9-2报文、4000Hz采样率为例，合并单元在整秒时刻同步采样O序号报文，秒与秒之间等间隔采样，间隔时间为250微秒，报文序号从O至3999翻转。IED设备接收到报文后会根据报文序号等信息推算数据的采集时刻，然后对采集到的数据进行后续处理。合并单元根据对时信息设置报文序号，IH)设备收到报文后根据报文序号推算数据采集时刻，因此合并单元的守时误差直接影响IH)设备的数据采集。例如智能变电站中跨间隔的保护如变压器保护、母线保护等，需要采集多个合并单元的采样数据，合并单元的守时误差过大，会导致保护误动这样的严重后果。
[0003]根据Q-GDW426-2010《智能变电站合并单元技术规范》，合并单元在失去同步时钟信号10分钟以内的守时误差应小于4微秒，此项指标也是合并单元在型式试验及各种检测时的重要项目。如图1所示，Q-GDW426-2010《智能变电站合并单元技术规范》提供了一种合并单元守时误差测试设备包括标准时钟源5与时钟测试仪6，标准时钟源5与被测试合并单元之间的光IRIG-B码连通时可以给被测试合并单元授时，断开时用于测试合并单元守时误差。在进行测试时被测试合并单元先接受标准时钟源5的授时，待被测试合并单元输出的IPPS信号与标准时钟源的IPPS的有效沿时间差稳定在同步误差阀值At之后，撤销标准时钟源5的授时。时钟测试仪6从撤销授时的时刻开始计时，合并单元保持其输出的IPPS信号与标准时钟源的IPPS的有效沿时间差保持在Δ t之内的时间段T即为该MU可以有效守时的时间。测试时间段T为10分钟，Δ t应小于等于4微秒。但是该合并单元守时误差测试设备存在下述问题:(I)、该合并单元守时误差测试设备的测试过程对测试设备需求较多，需要提供卫星天线、标准时钟源以及时钟测试仪等设备。例如在智能变电站现场测试时，标准时钟源离合并单元的距离一般都比较远，测试时需要要从标准时钟源再接一路光IRIG-B码信号到合并单元附近，实际操作难度较大，可能会影响到其他施工人员的正常施工，可操作性不强。(2)、该合并单元守时误差测试设备要求合并单元有秒脉冲输出接口。但是目前各厂家的合并单元并不一定有秒脉冲输出接口，因此无法输出秒脉冲信号供守时误差测试；(3)、该合并单元守时误差测试设备的合并单元秒脉冲误差只能间接地反映守时对报文同步的影响，从严格意义上来讲，合并单元守时误差最终应反映到报文上，IED设备接收的是合并单元SMV报文，报文同步误差才直接影响到SMV接收的性能。但报文的守时误差与合并单元秒脉冲输出精度之间无必然的联系。(4)、该合并单元守时误差测试设备的测试过程需要人工干预，需要靠测试人员的经验去判断合并单元对时是否稳定，会对测试结果产生一定的影响。【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是:针对现有技术的上述问题，提供一种能够降低测试条件及人员素质要求、设备简单、无多余外设、便携性好、合并单元通用性好、操作快捷方便、测试不需人工干预的智能变电站合并单元守时误差测试装置。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:
[0006]—种智能变电站合并单元守时误差测试装置，包括外壳，所述外壳上设有用于向被测试合并单元授时的授时接口模块及用于接收被测试合并单元报文的光报文接收串口模块，所述外壳中设有铯原子钟模块、电源模块和误差测试电路单元，所述误差测试电路单元包括时钟采集模块、光报文收发模块、处理器模块、内存模块、存储模块和人机交互模块，所述电源模块分别和时钟采集模块、光报文收发模块、处理器模块、内存模块、存储模块、人机交互模块相连，所述铯原子钟模块通过时钟采集模块和处理器模块相连，所述光报文接收串口模块通过光报文收发模块和处理器模块相连，所述授时接口模块、内存模块、存储模块、人机交互模块分别和处理器模块相连。
[0007]优选地，所述授时接口模块为光以太网接口模块。
[0008]优选地，所述外壳上还设有充电接口，所述电源模块中包括充放电电路和锂电池，所述锂电池通过充放电电路分别和时钟采集模块、光报文收发模块、处理器模块、内存模块、存储模块、人机交互模块、充电接口相连。
[0009]优选地，所述存储模块包括SD卡存储模块和闪存存储模块，所述SD卡存储模块、闪存存储模块分别和处理器模块相连。
[0010]优选地，所述人机交互模块包括键盘模块和IXD显示模块，所述键盘模块、IXD显不模块分别和处理器模块相连。
[0011]本实用新型智能变电站合并单元守时误差测试装置具有下述优点:
[0012]1、本实用新型智能变电站合并单元守时误差测试装置的外壳上设有用于向被测试合并单元授时的授时接口模块及用于接收被测试合并单元报文的光报文接收串口模块，外壳中设有铯原子钟模块、电源模块和误差测试电路单元，通过以铯原子钟模块作为本地时钟源，通过铯原子钟产生高精度的频率信号，驱动本地时钟模块产生高精度的时钟信号，通过授时接口模块向合并单元发送时钟信号，同时通过光报文接收串口模块接收合并单元发出的IEC61850-9-2SV报文，时钟保持性能高且不需要外接标准时钟源，能够依据报文时标对合并单元守时误差进行测试，测试简单可靠，能够降低测试条件及人员素质要求、操作快捷方便、测试不需人工干预，具有很强的工程实用性。
[0013]2、本实用新型智能变电站合并单元守时误差测试装置外壳中设有铯原子钟模块、电源模块和误差测试电路单元，误差测试电路单元包括时钟采集模块、光报文收发模块、处理器模块、内存模块、存储模块和人机交互模块，不需要额外提供卫星天线、标准时钟源以及时钟测试仪等设备，具有设备简单、无多余外设、便携性好的优点。
[0014]3、本实用新型智能变电站合并单元守时误差测试装置的外壳上设有授时接口模块及光报文接收串口模块，通过授时接口模块、光报文接收串口模块和被测试合并单元形成闭环连接结构，不需要依赖于合并单元的秒脉冲输出接口，能够完成无秒脉冲输出接口的合并单元守时误差测试，具有合并单元通用性好的优点。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型实施例的外部结构示意图。
[0016]图2为本实用新型实施例的基本框架结构示意图。
[0017]图3为本实用新型实施例的详细框架结构示意图。
[0018]图例说明:1、外壳；11、授时接口模块；12、光报文接收串口模块；13、充电接口；2、铯原子钟模块；3、电源模块；31、充放电电路；32、锂电池；4、误差测试电路单元；41、时钟采集模块；42、光报文收发模块；43、处理器模块；44、内存模块；45、存储模块；451、SD卡存储模块；452、闪存存储模块；46、人机交互模块；461、键盘模块；462、IXD显示模块。
【具体实施方式】
[0019]如图1和图2所示，本实施例的智能变电站合并单元守时误差测试装置包括外壳1，外壳I上设有用于向被测试合并单元授时的授时接口模块11及用于接收被测试合并单元报文的光报文接收串口模块12，外壳I中设有铯原子钟模块2、电源模块3和误差测试电路单元4，误差测试电路单元4包括时钟采集模块41、光报文收发模块42、处理器模块43、内存模块44、存储模块45和人机交互模块46，电源模块3分别和时钟采集模块41、光报文收发模块42、处理器模块43、内存模块44、存储模块45、人机交互模块46相连，铯原子钟模块2通过时钟采集模块41和处理器模块43相连，光报文接收串口模块12通过光报文收发模块42和处理器模块43相连，授时接口模块11、内存模块44、存储模块45、人机交互模块46分别和处理器模块43相连。本实施例采用铯原子钟