模块2作为标准时钟源，铯原子钟模块2具有很好的时钟保持性能，一般24小时内时钟最大偏差不大于3微妙。在使用本实施例装置进行测试时，合并单元对时稳定时间设置为5分钟，守时测试时间设置为10分钟，进行一次测试时间约为15分钟。以测试20分钟为例，铯原子钟模块2在一小时内的时钟偏差为3 / 24 = 0.125微妙，20分钟的时钟偏差为0.125 / 3 = 0.042微妙，与需要测试的O标号报文与秒沿的时间偏差最大值4微妙相比，铯原子钟模块2的时钟偏差要低两个数量级，对测试结果不会造成直接影响；而通过铯原子钟模块2，不需要额外携带标准时钟源，因此能够极大地增强本实施例智能变电站合并单元守时误差测试装置的便携性能。
[0020]本实施例中，时钟采集模块41、光报文收发模块42基于同一块FPGA实现，以此来减少时钟采集模块41、光报文收发模块42所占用的体积，简化本实施例的电路结构。毫无疑问，时钟采集模块41、光报文收发模块42本质上还是相互独立的两个硬件模块，因此也可以采用单独的电路模块来实现，在此不再赘述。此外，本实施例中的处理器模块43采用DSP实现，此外也可以采用其他微处理器实现。
[0021]本实施例中，授时接口模块11为光以太网接口模块。光以太网接口模块是智能变电站合并单元的常见接口，毫无疑问，也可以根据需要采用其他类型的通用接口或者专用接口来实现向被测试合并单元授时，其原理与本实施例相同，在此不再赘述。
[0022]如图1和图3所示，外壳I上还设有充电接口 13，电源模块3中包括充放电电路31和锂电池32，锂电池32通过充放电电路31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、充电接口 13相连。电源模块3中包括充放电电路31和锂电池32，使得本实施例智能变电站合并单元守时误差测试装置能够反复充电循环使用，因此不需要现场直接供电，操作方便，便携性更好。
[0023]本实施例中，存储模块45包括SD卡存储模块451和闪存存储模块452，SD卡存储模块451、闪存存储模块452分别和处理器模块43相连。
[0024]本实施例中，人机交互模块46包括键盘模块461和IXD显示模块462，键盘模块461、IXD显示模块462分别和处理器模块43相连。
[0025]使用本实施例智能变电站合并单元守时误差测试装置对被测试合并单元进行守时误差测试的步骤如下:(I)以铯原子钟模块2产生高精度频率信号，通过时钟采集模块41采集后输出给处理器模块43，使得处理器模块43产生高精度时钟信号，通过授时接口模块11向被测试合并单元发送授时信号，同时作为本实施例装置内部时间基准，对通过光报文接收串口模块12接收到的IEC61850-9-2SV报文(来自被测试合并单元)打上绝对时间戳；
(2)试验开始后本实施例装置通过授时接口模块11向被测试合并单元发送授时信号；(3)本实施例装置通过光报文接收串口模块12接收被测试合并单元发出的IEC61850-9-2SV报文，记录每个报文到达的时刻，打上绝对时间戳；(4)处理器模块43在报文中查找O标号报文，其时间戳与秒沿的时间差记为At ;(5)根据Q-GDW426-2010《智能变电站合并单元技术规范》要求，当A t稳定时，处理器模块43取△ t的稳定值记为ATl ； (6)根据Q-GDW426-2010《智能变电站合并单元技术规范》要求继续监测Δ t，测试十分钟，处理器模块43取At的最大值记为AT2 ; (7)处理器模块43计算合并单元在规定时间内的守时误差为Λ T= Δ Τ2- Δ Tl ; (8)根据Q-GDW426-2010《智能变电站合并单元技术规范》要求，判断Λ T是否满足要求并给出试验结果。通过两个计时Λ Tl和Λ Τ2相减的Λ Τ，可消除合并单元固定延时的影响。需要说明的是，上述守时误差测试的方法仅仅为使用本实施例智能变电站合并单元守时误差测试装置对被测试合并单元进行守时误差测试的一种方法举例。毫无疑问，本实施例智能变电站合并单元守时误差测试装置的实现并不依赖于上述守时误差测试的方法举例，基于本实施例的授时接口模块11、光报文接收串口模块12和被测试合并单元形成闭环连接结构，结合铯原子钟模块2产生高精度频率信号和光报文接收串口模块12接收的光报文信号，还可以采用其他方法来实现对被测试合并单元进行守时误差测试。
[0026]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。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原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种智能变电站合并单元守时误差测试装置，包括外壳(1)，其特征在于:所述外壳(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)，所述外壳(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)，所述误差测试电路单元(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)，所述电源模块(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，所述铯原子钟模块(2)通过时钟采集模块(41)和处理器模块(43)相连，所述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，所述授时接口模块(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。2.根据权利要求1所述的智能变电站合并单元守时误差测试装置，其特征在于:所述授时接口模块(11)为光以太网接口模块。3.根据权利要求2所述的智能变电站合并单元守时误差测试装置，其特征在于:所述外壳(I)上还设有充电接口( 13 )，所述电源模块(3 )中包括充放电电路(31)和锂电池(32 )，所述锂电池(32 )通过充放电电路(31)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 )、充电接口( 13 )相连。4.根据权利要求3所述的智能变电站合并单元守时误差测试装置，其特征在于:所述存储模块(45 )包括SD卡存储模块(451)和闪存存储模块(452 )，所述SD卡存储模块(451)、闪存存储模块(452)分别和处理器模块(43)相连。5.根据权利要求4所述的智能变电站合并单元守时误差测试装置，其特征在于:所述人机交互模块(46 )包括键盘模块(461)和IXD显示模块(462 )，所述键盘模块(461)、IXD显示模块(462)分别和处理器模块(43)相连。
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能变电站合并单元守时误差测试装置，外壳上设有授时接口模块及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，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，铯原子钟模块通过时钟采集模块和处理器模块相连，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，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。本实用新型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。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN204789827
【申请号】CN201520530710
【发明人】梁文武, 刘海峰, 陈宏 , 李辉, 敖非, 周坤
【申请人】国家电网公司, 国网湖南省电力公司, 国网湖南省电力公司电力科学研究院, 武汉凯默电气有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月21日