专利名称：电网设备soe高速高分辨率测试信号发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型属电力保护设备中，测试电网设备的SOE反应时间的
仪器技术领域。
技术背景当电力设备发生遥信变位，电力保护设备或智能电力仪表会自动 记录下变位时间、变位原因等，形成事件顺序记录，以便于事后分析，一般简称
为SOE(Sequence of Event)记录。SOE记录是计算机监控系统的一项重要功 能，是变电站记录事故和分析事故的一个重要依据。
作为S0E点，当其状态变化至特定状态时，即启动事件顺序记录功能。一 般是对系统中重要设备的开、关等信号进行记录，通过SOE记录可以准确地判 断出设备跳闸的先后顺序，査清事故的起因。因此，SOE记录时间戳的准确性就 成为判断事故起因的关键数据。检查变电站SOE的实际功能、指标参数是否符 合设计要求和是否满足有关标准的规定，对于确保变电站SOE功能满足实际生 产需要和安全稳定运行的要求，是至关重要的。
SOE测试信号发生器生成的触发信号，触发电力设备的某个或某几个信道， 从而生成电力设备各个信道的SOE记录。SOE测试信号带有GPS时间戳，通过比 较电力设备各个信道的SOE记录时间戳和测试信号的GPS时间戳，就可以判定 各个信道的时间记录精度。
发明内容本实用新型的目的是，基于高精度时钟源，生成高速、高分辨 率的SOE信号，用来测试电网设备的SOE反应时间是否满足入网要求和运行要 求。
该高速信号发生器用于生成SOE测试所需要的高速10信号，并同时打印输 出信号的名称、状态及动作时间。PC编程界面可以设定最多八组测试信号，并 可设定各个信号的名称、状态及动作时间。本实用新型的目的通过如下技术方案实现
一种基于高精度时钟源，生成高速、高分辨率的SOE信号的测试仪器，其电
路组成包括微处理器U1，电源模块U2，串口通信电路U3，现场打印机M1， 高精度GPS模块U4，光耦继电器U5 U8和外围接口等。
本实用新型的有益效果是，高精度时钟源能生成高速、高分辨率的S0E信号， 通过SOE记录可以准确地判断出设备跳闸的先后顺序，査清事故的起因。因此， S0E记录时间戳的准确性就成为判断事故起因的关键数据。检査变电站S0E的实 际功能、指标参数是否符合设计要求和是否满足有关标准的规定，对于确保变 电站S0E功能满足实际生产需要和安全稳定运行的要求，是至关重要的。
以下结合附图及实施例进一步阐述本实用新型内容。
图l为本实用新型电路结构原理框图； 图2为本实用新型的软件界面示意图； 图3为本实用新型的输出波形图。
具体实施方式
如图l，图2，本实用新型电路组成包括微处理器U1，电源模块U2，串口 通信电路U3，现场打印机M1，高精度GPS模块U4，光耦继电器U5 U8和外围 接口；其连接结构为电源模块U2与微处理器Ul连接并为其提供电源；串口 通信电路U3，现场打印机M1，高精度GPS模块U4分别与微处理器U1连接；串 口通信电路U3通过RS232插座J2连接上位机的串口 ；光耦继电器U5 U8 —端 与微处理器Ul连接，另一端与外围接口连接。U2为电源模块，适用于110 220V/50 60Hz交流电源，转换后输出5V直流电压，提供系统的电源;J2为RS232 串口插座，连接上位机的串口， U3用于交换上位机和微处理器U1之间的数据， 接U1的串口输入(RC7)和串口输出(RC6); Ml为现场打印机模块，连接到U1的打印机输出端口 (RC4)，接收由微处理器U1发送来的数据并打印生成报告，
Ml的忙信号(BUSY)接到U1的打印机忙端口 (RC5)，表征打印机忙或空闲；J3 外接卫星时钟模块天线，U4是高精度卫星时钟模块(GPS)，接受并处理GPS信 号，生成发送数据流和1秒精确时间脉冲(1PPS )，数据流通过U1的卫星数据 输入(RA4)发送给微处理器，1PPS精确时间脉冲通过U1的秒脉冲输入(RB0) 发送给微处理器；Y1、R5、 YC3、 YC4为U1的晶振电路，接U1的晶振输入(XTAL1、 XTAL2); U5 U8为光耦继电器，Ul的输出端口 1， 2， 4， 5 (RB1、 RB2、 RB4、 RB5)组成四路输出通道，通过L1N1 L4N4四对接线柱，构成干结点输出，连 接被测试设备的输入通道。
U1通过U4读取GPS数据，解析出GPS时间，做为所生成SOE测试信号的时 基，并发送的上位机上，便于用户根据现在的GPS时间做信号输出设置；Ul接 收到上位机发送来的设置命令后，根据信号的输出设置和GPS时间和1PPS精确 时间脉冲，在到达触发时间后，按照设置参数输出到U5 U8上。U5 U8的器件 特征延时已经在出厂时校正补偿，Ul根据该校正补偿参数调整输出时间，从而 达到高精度高、分辨率的信号输出。
本实用新型实例中，如图l，电路器件的型号如下Ul为PIC16F876A单片 机，U2为AC-DC05电源模块，Ml为WH1605A打印模块，U4为GR-85 GPS卫星 时钟接收模块，U5 U6为IL4208光偶模块。
当电力设备发生遥信变位，电力保护设备或智能电力仪表会自动记录下变 位时间、变位原因等，形成事件顺序记录，以便于事后分析， 一般简称为 SOE(Sequence of Event)记录。S0E记录是计算机监控系统的一项重要功能， 是变电站、电厂记录事故和分析事故的一个重要依据。
如图2，作为S0E点，当其状态变化至特定状态时，即启动事件顺序记录功能。 一般是对系统中重要设备的开、关等信号进行记录，通过SOE记录可以准 确地判断出设备跳闸的先后顺序，查清事故的起因。因此，SOE记录时间戳的准 确性就成为判断事故起因的关键数据。检查变电站SOE的实际功能、指标参数 是否符合设计要求和是否满足有关标准的规定，对于确保变电站S0E功能满足 实际生产需要和安全稳定运行的要求，是至关重要的。
S0E测试信号发生器生成的触发信号，触发电力设备的某个或某几个信道， 从而生成电力设备各个信道的S0E记录。S0E测试信号带有GPS时间戳，通过比 较电力设备各个信道的S0E记录时间戳和测试信号的GPS时间戳，就可以判定 各个信道的时间记录精度。
电路中，U2为电源模块，适用于110 220V/50 60Hz交流电源，转换后输 出5V直流电压，提供系统的电源；J2为RS232插座，连接上位机的串口， U3 用于交换上位机和微处理器U1之间的数据，接U1的RC6、 RC7; Ml为现场打印 机模块，连接到Ul的RC4端口，接收由微处理器Ul发送来的数据并打印生成 报告，Ml的BUSY信号接到U1的RC5端口，表征打印机忙或空闲；J3外接GPS 天线，U4是高精度GPS模块，接受并处理GPS信号，生成发送数据流和1PPS精 确时间脉冲，数据流通过Ul的RA4发送给微处理器，1PPS精确时间脉冲通过 Ul的RBO发送给微处理器；Yl、 R5、 YC3、 YC4为Ul'的晶振电路，接Ul的XTAL1、 XTAL2; U5 U8为光耦继电器，U1的RB1、 RB2、 RB4、 RB5组成四路输出通道， 通过L1N1 L4N4四对接线柱，构成干结点输出，连接被测试设备的输入通道。
U1通过U4读取GPS数据，解析出GPS时间，做为所生成SOE测试信号的时 基，并发送的上位机上，便于用户根据现在的GPS时间做信号输出设置；Ul接 收到上位机发送来的设置命令后，根据信号的输出设置和GPS时间和1PPS精确 时间脉冲，在到达触发时间后，按照设置参数输出到U5 U8上。U5 U8的器件特征延时已经在出厂时校正补偿，Ul根据该校正补偿参数调整输出时间，从而 达到高精度高、分辨率的信号输出。
在上位机上运行的参数设置软件，可以设置四个测试信道输出参数，包括
触发信号名称、使用信道编号、输出保持时间、信道输出延迟时间，GPS触发时 间点等信息。如图2所示的设置，将以GPS时间19:30:00为基准时间点(0ms) 输出如图3所示波形。
权利要求1、电网设备SOE高速高分辨率测试信号发生器，其特征是，电路组成包括微处理器U1，电源模块U2，串口通信电路U3，现场打印机M1，高精度GPS模块U4，光耦继电器U5～U8和外围接口；其连接结构为电源模块U2与微处理器U1连接并为其提供电源；串口通信电路U3，现场打印机M1，高精度GPS模块U4分别与微处理器U1连接；串口通信电路U3通过RS232插座J2连接上位机的串口；光耦继电器U5～U8一端与微处理器U1连接，另一端与外围接口连接。
专利摘要电网设备SOE高速高分辨率测试信号发生器，本实用新型电路连接结构为电源模块与微处理器连接并为其提供电源；串口通信电路，现场打印机，高精度GPS模块分别与微处理器连接；串口通信电路通过RS232插座连接上位机的串口；光耦继电器一端与微处理器连接，另一端与外围接口连接。本实用新型具有使高精度时钟源能生成高速、高分辨率的SOE信号的优点，并能通过SOE记录可以准确地判断出设备跳闸的先后顺序，查清事故的起因。
文档编号G01R1/28GK201373888SQ20082019987
公开日2009年12月30日 申请日期2008年12月5日 优先权日2008年12月5日
发明者鹏 孙 申请人:云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院