专利名称：一种配网自动化终端检测方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及配电网中电力终端的检测领域，尤其涉及一种配网自动化终端的检测方法及系统。
背景技术：
近年来，随着城网、农网改造的不断深入，配网供电可靠性和供电指标已有很大提高，许多单位开展了不同层次、不同规模的配电自动化试点工作，积累了很多经验，取得了较大进展，如配电自动化系统由通过重合器时序整定配合的方式逐步过度到通过馈线自动化终端进行故障检测，进行故障隔离和非故障区域恢复供电；国产配电自动化的关键设备性价比显著提高，逐步取代进口设备；根据具体情况，合理选择无线、光纤、载波及公网GPRS和CDMA等通信方式；配电管理系统的功能逐步实用化、智能化，并与其他系统有机集成，构建一体化的供电企业信息系统。但是，目前已经做到的只是对配电变压器远方终端(Transformer terminalunit, TTU)的一部分功能进行检测，还没有专业的系统或平台可以对所有配网自动化终端 的各项功能和性能进行全面检测。现有的检测系统仅可以对TTU的计量精度检测、通信规约以及部分功能进行检测。主要检测项目包括电能计量、遥信、跳闸报警和数据统计，主要检测原理为电能计量误差采用比较法，比较终端计量值与标准表计量值的误差；遥信和报警跳闸功能通过PC测试主机和信号模块发出控制命令，同时PC主机读取通信模块采集到的终端输出跳闸信号进行检测；数据统计功能检测是利用终端运行中产生的数据记录与PC主机召测得到的数据相比较来判断数据统计功能是否符合要求；通信规约检测是通过通信模块检测终端的通信协议与规约要求是否一致。发明人在实现本发明的过程中，发现上述现有的配电网自动化终端检测平台至少存在如下不足I、现有的配网自动化终端检测平台只针对配电变压器远方终端TTU进行，不能全面覆盖配网自动化系统中的所有远方终端，不利于配电网自动化系统建设的全面发展；2、现有的配网自动化终端检测平台仅实现对配电变压器远方终端TTU部分功能的检测，检测项目不全面；3、现有的配网自动化终端检测平台在对配电变压器远方终端TTU进行事件测试(如电压越限试验)时，采用电脑指令的形式进行模拟，而不是采用真实的电压电流进行模拟，不能正确模拟电网运行工况，故检测结论不合理。因此，建立一套完整的配网自动化终端检测平台实现对配网自动化终端的全性能检测势在必行。配网自动化终端全性能检测可确保入网终端的稳定可靠运行，减少在运终端现场的调试维护工作量，并确保配网自动化系统的顺利建设和推广
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中对配网自动化终端的功能、准确度和通信规约一体化检测的不足，提供一种配网自动化终端检测方法及系统，以实现对配网自动化终端的的功能、准确度和通信规约一体化检测，并且正确模拟电网运行工况，使检测结论更合理。为了达到上述目的，本发明实施例公开了一种配网自动化终端检测系统，包括程控电源，用于提供电源供应，并根据外部输入的信号命令，向被检终端提供包括测试电压和测试电流在内的测试信号；标准表，用于计算并显示所述程控电源生成的包括测试电压和测试电流在内的测试信号；检测装置，用于向所述程控电源或所述被检终端发送所述信号命令，并根据所述被检终端响应所述信号命令生成的应答结果，生成检测结果并进行存储；其中，所述检测装置包括功能模拟模块，用于向所述程控电源发送包括电压、电流、频率、相角在内的信号命令，来模拟现场运行工况以进行对所述被检终端的包括异常突发事件、参数设置、数据采集、数据统计、告警事件在内的功能检测；准确度测试模块，用于向所述程控电源发送标准信号命令，并比较所述标准表显示的标准数据与所述被检终端生成的被测数据，以检测所述被检终端的交流采样准确度以及计量准确度；通信规约检测模块，用于向所述被检终端发送命令帧，并判断所述被检终端的应答帧是否符合校验帧格式的要求，以检测所述被测终端的通信规约；数据库，用于存储所述的检测结果。优选地，本发明还包括脉冲模块，用于根据所述命令信号产生脉冲信号，以检测所述被检终端的脉冲米集功能；优选地，本发明还包括直流信号控制模块，用于产生直流模拟量，以检测所述被检终端的直流模拟量采集功能。为了达到上述目的，本发明实施例还公开了一种配网自动化终端检测方法，包括向外部的程控电源发送信号命令；所述程控电源根据所述信号命令生成包括测试电压和测试电流在内的测试信号；被检终端根据所述的测试信号生成应答结果；将所述应答结果与所述测试信号进行比较，生成检测结果并进行存储。本发明实施例的配网自动化终端检测系统及方法的有益效果是本发明实施例的配网自动化终端检测系统及方法，可以实现对配网自动化终端(DTU、TTU、FTU)以及电力负荷管理终端的功能测试、准确度测试及通信规约测试，并且可以对上述设备的性能进行辅助测试；测试过程实现计算机自动控制，测试效率高且确保了测试结果准确性；采用实际电源模拟现场工况中的电源异常情况，确保了终端告警事件功能检测有效性；测试方案、测试结果可以自动保存及生成，确保了测试数据的可靠性。本发明实施例的配网自动化终端检测系统及方法，填补了目前在配网自动化终端检测上的空白，可广泛应用于配网自动化系统的建设，可规范配网自动化终端性能、功能、提高其产品质量，可有效降低配网系统面临的安全隐患，提高配电网安全稳定运行水平，提高配电系统的可靠性，为推进配电自动化系统建设和应用奠定坚实基础。
为了更清楚地说明本 发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本发明实施例的配网自动化检测系统的结构示意图；图2为本发明实施例的配网自动化检测系统与被检终端进行连接的结构示意图；图3为本发明实施例的配网自动化检测系统中的检测装置的结构示意图；图4为本发明实施例的配网自动化检测系统中的检测装置的另一种结构示意图；图5为本发明实施例的配网自动化检测系统中的程控电源的结构示意图；图6为本发明的配网自动化检测系统的另一个实施例的结构示意图；图7为本发明的配网自动化检测方法的一个实施例的方法流程图；图8为本发明实施例的配网自动化检测系统进行检测的结构示意图及信号走向·示意图；图9为图8所示实施例中的进行异常突发事件检测的结构示意图及信号走向示意图；图10为图8所示实施例中的进行准确度检测的结构示意图及信号走向示意图；图11为图8所示实施例中的进行通信规约检测的结构示意图及信号走向示意图；图12为图8所示实施例中的进行直流采集功能检测的结构示意图及信号走向示意图；图13为图8所示实施例中的进行脉冲采集功能检测的结构示意图及信号走向示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。配网自动化终端检测系统可实现对配网自动化终端(FTU、DTU和TTU)的功能检测、准确度检测、通信规约检测，对终端的性能进行辅助检测。检测流程合理，检测项目全面、检测精度和效率高。图I为本发明实施例的配网自动化检测系统的结构示意图。如图所示，本实施例的配网自动化检测系统包括程控电源I、标准表2以及检测装置3，其中，程控电源I用于提供电源供应，并根据外部输入的信号命令，向被检终端提供包括测试电压和测试电流在内的测试信号；标准表2用于计算并显示所述程控电源生成的包括测试电压和测试电流在内的测试信号；检测装置3用于向所述程控电源或所述被检终端发送所述信号命令，并根据所述被检终端响应所述信号命令生成的应答结果，生成检测结果并进行存储。在本实施例中，如图2所示，程控电源I和检测装置3分别与被检终端10相连接。检测装置3可以直接向被检终端10发送信号命令，被检终端10根据所述信号命令生成应答结果，并发送至检测装置3进行存储；或者检测装置3向程控电源I发送信号命令，程控电源I根据所述的信号命令生成测试信号发送至被检终端10，被检终端10根据所述测试信号生成应答结果，并发送至检测装置3进行存储。在本实施例中，如图3所示，检测装置3包括功能模拟模块301、准确度测试模块302、通信规约检测模块303以及数据库304。其中，功能模拟模块301，用于向所述程控电源发送包括电压、电流、频率、相角在内的信号命令，来模拟现场运行工况以进行对所述被检终端的包括异常突发事件、参数设置、数据采集、数据统计、告警事件在内的功能检测。即功能模拟模块可以检测所述被检终端对异常事件处理的功能，也可以向所述程控电源发送正常信号命令，检测所述被检终端的参数设置、数据统计等各项功能；准确度测试模块302，用于向所述程控电源发送标准信号命令，并比较所述标准表显示的标准数据与所述被检终端生成的被测数据，以检测所述被检终端的交流采样准确度以及计量准确度；
通信规约检测模块303，用于向所述被检终端发送命令帧，并判断所述被检终端的应答帧是否符合校验帧格式的要求，以检测所述被测终端的通信规约；数据库304，用于存储所述的检测结果。图4为本发明实施例的配网自动化检测系统中的检测装置3的另一种结构示意图。在此结构实施例中，检测装置3包括数据传输端口 305，以作为检测装置3与外部被检终端10、标准表2以及程控电源I的接口。数据传输端口 305可以包括RS232通信、标准表协议解析、直流信号控制模块协议解析端口和网络通信、被检设备上行协议解析端口等。检测系统与被检终端进行通信的时候采用RS232 口、网络口或者USB 口，主要看被检终端预留的是何种接口。目前主要采用的是网络口和RS232 口的终端。检测被检终端的过程中，被检终端网络口或RS232 口必须与检测系统相连接。图5为本发明实施例的配网自动化检测系统中的程控电源的结构示意图.如图所示，本实施例中的程控电源包括电压电流信号控制模块101、D/A转换电路102以及输出模块103。其中，电压电流信号控制模块101，用于根据所述的信号命令，生成数字电压电流信号；D/A转换电路102，用于将所述的数字电压电流信号生成模拟电压电流信号；输出模块103，用于将所述模拟电压电流信号输出给所述标准表和所述被检终端。图6为本发明的配网自动化检测系统的另一个实施例的结构示意图。在此实施例中，配网自动化检测系统还包括脉冲模块4和直流信号控制模块5，分别连接于被检终端10和检测装置3。其中，脉冲模块4用于根据所述命令信号产生脉冲信号，以检测所述被检终端的脉冲采集功能。直流信号控制模块5用于产生直流模拟量，以检测所述被检终端的直流模拟量采集功能。在本实施例中，脉冲模块4和直流信号控制模块5可以为检测装置3可控的模块，也可以为独立于检测装置3的设备。图7为本发明的配网自动化检测方法的一个实施例的方法流程图。如图所示，配网自动化终端检测方法包括步骤S101，向外部的程控电源发送信号命令。在本实施例中，发送的信号命令包括向所述程控电源发送包括电压、电流、频率、相角在内的信号命令，来模拟现场运行工况以进行对所述被检终端的包括异常突发事件、参数设置、数据采集、数据统计、告警事件在内的功能检测；或者向所述程控电源发送标准信号命令，并比较所述标准表显示的标准数据与所述被检终端生成的被测数据，以检测所述被检终端的交流采样准确度以及计量准确度。步骤S102，所述程控电源根据所述信号命令生成包括测试电压和测试电流在内的测试信号。如果在步骤SlOl中，发送的为异常信号命令，如为异常电压信号命令，则程控电源会根据异常电压信号命令生成异常电压信号，并发送给被检终端10。步骤S103，被检终端根据所述的测试信号生成应答结果。本实施例中，被检终端根据程控电源发送来的测试信号，如根据程控电源发送的异常信号，终端应能监测到异常信息，并通过告警或事件的形式上报检测装置。 步骤S104，将所述应答结果与所述测试信号进行比较，生成检测结果并进行存储。将被检终端的应答结果与测试信号预期的测试结果进行比较，如果一致则证明检测通过，不一致则检测不通过。在此实施例中，配网自动化终端检测方法还包括向所述被检终端发送命令帧，以检测所述被测终端的通信规约；或产生脉冲信号传送给所述被检终端，并将产生的脉冲信号与所述被检终端的脉冲采集信息作比较，用以检测所述被检终端的脉冲采集功能；或产生直流模拟量传送给所述被检终端，用以检测所述被检终端的直流模拟量采集功能。图8为本发明实施例的配网自动化检测系统进行检测的结构示意图及信号走向示意图。检测设备位于主控计算机中，包含功能模拟模块、准确度测试模块、通信规约测试模块、通信协议解析模块及数据库等。其中功能模拟模块的功能为一、(I)向所述程控电源发送异常信号命令、接收被检终端上传的事件信息；(2)判断被检终端的反应是否正常；(3)异常突发事件测试结果写入数据库；二、⑴向所述程控电源发送正常信号命令；(2)判断被检终端的参数设置、数据统计是否正常；(3)正常功能事件测试结果写入数据库。准确度测试模块功能为(1)向程控电源的“电流电压控制模块”发送输出标准信号命令；从被检终端读取被测数据；从标准表读取标准数据；(2)被测数据与标准数据比较，判断其误差是否符合要求；(3)被测数据、标准数据及误差测试结果写入数据库。通信规约检测模块的功能为(I)向被检终端发送命令帧，然后接受被检终端返回的应答帧；(2)判断被检终端的应答帧是否符合校验、帧格式的要求，解析的数据是否符合逻辑；(3)通信规约测试结果写入数据库。主控计算机(检测装置)控制程控电源输出不同的电压、电流、频率和相位，模拟现场运行工况来提供给被检终端。程控电源包括电压电流信号控制模块、D/A转换电路、DSP电路和输出显示窗口等。图9为图8所示实施例中的对被检终端进行功能检测的结构示意图及信号走向示意图。如图所示，被检终端与程控电源、功能模拟模块相连接。检测装置可模拟主站，对被检终端实现“三遥”功能检测，还能够通过程控电源，模拟电压越限、电流越限、不平衡、功率越限、谐波越限等现场工况，检测被检终端的各项功能，保证被检终端的功能符合相关标准的功能规范。图9所示为进行异常突发事件检测的结构示意图，如图所示，功能模拟模块发送输出异常信号命令给程控电源，程控电源根据异常信号命令生成异常的测试信号，如异常电压信号，异常电流信号等，将产生的异常测试信号传送至被检终端，被检终端根据异常的测试信号生成异常的应答结果，并返回至检测装置并异常突发事件数据写入到数据库中。在其他实施例中，利用功能模拟模块进行被检终端的功能检测还包括功能模拟模块向所述程控电源发送正常信号命令；判断被检终端的参数设置、数据统计、告警事件、数据采集等功能是否正常；正常功能事件测试结果写入数据库。(I)告警事件功能主控计算机控制程控电源模拟现场运行工况，产生异常的电压电流，终端应能监测到异常信息，并通过告警或事件的形式上报主控计算机。例如给被检终端停电，再上电，反复5次，检测装置召测终端记录的停电次数事件记录，应为5次；设置终端超上限电压为242V，控制程控电源输出电压3 X 260V,终端应上报电压超上限事件。(2)参数设置功能由主控计算机对被检终端下发参数信息，终端确认后，主控计 算机召测终端参数信息，与下发的信息进行自动比较，完全一致则判定终端参数设置功能合格。例如主站下发“主站IP地址和端口 主用IP和端口 218. 249. 168. 122 :7107”，终端回复确认报文，主站召测“主站IP地址和端口 ”参数，终端应回复“218. 249. 168. 122 7107”，功能合格。(3)数据采集功能被检终端通过RS485 口外接一块电能表，主控计算机控制程控电源输出一定的电压提供给终端及电能表，主站召测终端的抄表信息应该与电能表中的电量信息一致，程控电源提供一定电流给电能表，运行几个小时后，停电流，这时再召测终端
的抄表信息，应与电能表的信息一致，再给电能表电流，运行几个小时，再召测......，循环
测试24小时。例如终端通过RS485 口外接一块电能表，计算机控制程控电源给终端提供3X220V电压，给电能表3X220V电压，召测终端抄表数据 总20. 66kffh尖O. 33kffh峰O. 22kffh平20. Ilkffh谷O. OOkWh，此时电能表显示信息也是总20. 66kffh尖O. 33kffh峰
O.22kffh平20. Ilkffh谷O. OOkffh ;给电能表提供3X IA电流，运行5小时，此时电能表显示
总 23. 96kffh 尖 O. 33kffh 峰 O. 22kffh 平 23. 41 kWh 谷 O. OOkffh......直到运行满 24 小时。过
程中如被检终端抄表的信息与电能表信息一致，则判断合格。(4)数据统计功能主控计算机控制程控电源保持稳定电压电流一段时间，检测终端的数据统计功能，与程控电源输出一致则合格；修改终端的时间，检测终端的日统计功能和月统计功能是否合格。例如计算机控制程控电源给终端提供3 X 220V电压，3 X I. 5A电流，运行I小时，改为两相供电，运行一小时，降电流为0，运行一小时，召测终端记录的有功功率曲线，应该为990W —小时，660W —小时，并且时间与电源改变时间一致。图10为图8所示实施例中的进行准确度检测的结构示意图及信号走向示意图。如图所示，被检终端与程控电源、标准表、准确度测试模块连接，测试被检终端的交流采样准确度和计量准确度。检测系统能够对被检终端的电压、电流、功率、频率等电气指标，谐波、不平衡度、电压变化等电能质量指标，终端功耗指标以及电能量指标等测量开展准确度检测，保证终端的准确度符合相关的标准。在本实施例中，准确度测试模块发送输出标准信号命令给所述程控电源，程控电源根据标准信号命令可保持一定的电压电流，电压电流信息可在标准表中计算显示，被检终端根据电压电流信息生成终端的交采信息并发送给检测装置的准确度测试模块，将终端交采信息与显示在标准表的电压电流数据计算，以得到交采回路的准确度。检测交流采样准确度，包含检测电压准确度、电流准确度、功率准确度等。下面的例子是检测电压准确度。
权利要求
1.一种配网自动化终端检测系统，其特征在于，所述配网自动化终端检测系统包括 程控电源，用于提供电源供应，并根据外部输入的信号命令，向被检终端提供包括测试电压和测试电流在内的测试信号； 标准表，用于计算并显示所述程控电源生成的包括测试电压和测试电流在内的测试信号; 检测装置，用于向所述程控电源或所述被检终端发送所述信号命令，并根据所述被检终端响应所述信号命令生成的应答结果，生成检测结果并进行存储；其中，所述检测装置包括 功能模拟模块，用于向所述程控电源发送包括电压、电流、频率、相角在内的信号命令，来模拟现场运行工况以进行对所述被检终端的包括异常突发事件、参数设置、数据采集、数据统计、告警事件在内的功能检测； 准确度测试模块，用于向所述程控电源发送标准信号命令，并比较所述标准表显示的标准数据与所述被检终端生成的被测数据，以检测所述被检终端的交流采样准确度以及计量准确度； 通信规约检测模块，用于向所述被检终端发送命令帧，并判断所述被检终端的应答帧是否符合校验帧格式的要求，以检测所述被测终端的通信规约； 数据库，用于存储所述的检测结果。
2.如权利要求I所述的配网自动化终端检测系统，其特征在于，所述的配网自动化终端检测系统还包括 脉冲模块，用于根据所述命令信号产生脉冲信号，以检测所述被检终端的脉冲采集功倉泛。
3.如权利要求I所述的配网自动化终端检测系统，其特征在于，所述的配网自动化终端检测系统还包括 直流信号控制模块，用于产生直流模拟量，以检测所述被检终端的直流模拟量采集功倉泛。
4.如权利要求1-3任一项所述的配网自动化终端检测系统，其特征在于，所述的检测装置还包括 数据传输端口，用于进行所述测试信号和所述应答结果的传输。
5.如权利要求I所述的配网自动化终端检测系统，其特征在于，所述的程控电源包括 电压电流信号控制模块，用于根据所述的信号命令，生成数字电压电流信号； D/A转换电路，用于将所述的数字电压电流信号生成模拟电压电流信号； 输出模块，用于将所述模拟电压电流信号输出给所述标准表和所述被检终端。
6.一种配网自动化终端检测方法，其特征在于，所述配网自动化终端检测方法包括 向外部的程控电源发送信号命令； 所述程控电源根据所述信号命令生成包括测试电压和测试电流在内的测试信号； 被检终端根据所述的测试信号生成应答结果； 将所述应答结果与所述测试信号进行比较，生成检测结果并进行存储。
7.如权利要求6所述的配网自动化终端检测方法，其特征在于，所述向外部的程控电源发送信号命令包括向所述程控电源发送包括电压、电流、频率、相角在内的信号命令，来模拟现场运行工况以进行对所述被检终端的包括异常突发事件、参数设置、数据采集、数据统计、告警事件在内的功能检测。
8.如权利要求6所述的配网自动化终端检测方法，其特征在于，所述向外部的程控电源发送信号命令还包括 向所述程控电源发送标准信号命令，并比较所述标准表显示的标准数据与所述被检终端生成的被测数据，以检测所述被检终端的交流采样准确度以及计量准确度。
9.如权利要求6所述的配网自动化终端检测方法，其特征在于，所述配网自动化终端检测方法还包括 向所述被检终端发送命令帧，并判断所述被检终端的应答帧是否符合校验帧格式的要求，以检测所述被测终端的通信规约。
10.如权利要求6所述的配网自动化终端检测方法，其特征在于，所述配网自动化终端检测方法还包括 产生脉冲信号传送给所述被检终端，并将产生的脉冲信号与所述被检终端的脉冲采集信息作比较，用以检测所述被检终端的脉冲采集功能。
11.如权利要求6所述的配网自动化终端检测方法，其特征在于，所述配网自动化终端检测方法还包括 产生直流模拟量传送给所述被检终端，用以检测所述被检终端的直流模拟量采集功倉泛。
全文摘要
本发明公开了一种配网自动化终端检测系统及方法，其中检测系统包括程控电源，用于提供电源供应，并根据外部输入的信号命令，向被检终端提供包括测试电压和测试电流在内的测试信号；标准表，用于显示程控电源生成的测试信号；检测装置，用于向程控电源或被检终端发送信号命令，并根据被检终端响应信号命令生成的应答结果，生成检测结果并进行存储。本发明可实现对配网自动化终端的功能、准确度和通信规约进行一体化检测，广泛应用于配网自动化系统的建设，可规范配网自动化终端性能、功能、提高其产品质量，可有效降低配网系统面临的安全隐患，提高配电网安全稳定运行水平，提高配电系统的可靠性，为推进配电自动化系统建设和应用奠定坚实基础。
文档编号G01R31/00GK102879661SQ201110199349
公开日2013年1月16日 申请日期2011年7月15日 优先权日2011年7月15日
发明者傅军, 宋雨虹, 王莉, 崔正湃, 臧景茹, 熊健, 张滢 申请人:华北电力科学研究院有限责任公司