继电保护类产品的测试装置和测试系统的制作方法

本实用新型涉及继电保护类产品的测试装置和测试系统，属于电力系统继电保护类产品的测试技术领域。

背景技术：

随着电力企业信息化的不断完善，以及结合国家制定的跟电力相关的农网改进计划，目前我国的电力行业中，继电保护及二次系统数据的采集和传输的市场需求广泛，同时我国是继电保护类产品应用最多的国家，继电保护类产品对电力传输和应用起到保护安全的作用，因此，各个电力企业为了适应新的市场需求，设计和研发满足市场需求的继电保护类产品，但是，从目前国内的继电保护类产品的质量测试手段上分析，发现继电保护类产品的测试还是采用人工方式测试。

根据目前我公司的继电保护类产品的测试项目或测试需求，我公司的继电保护类产品能够代表国内同一电压等级下的保护类产品，因此以我公司的成熟的继电保护类产品为依托，通过对继电保护类产品的测试项目一一分析知，目前我公司对继电保护类产品进行的测试项目有：开入功能测试、出口功能测试、脉冲功能测试和防跳功能测试。

其中，开入功能测试：开入功能用于获取一次设备的状态信号，目前的测试手段是通过手动方式接入对应的电压信号来判断继电保护类产品是否合格。

出口功能测试：出口功能是继电保护类产品用于远程控制一次设备动作的主要方式，目前的测试手段是通过手动方式接入信号来判断继电保护类产品是否合格。

脉冲功能测试：脉冲功能是继电保护类产品用于获取有功电能，无功电能，GPS对时等功能，目前的测试手段是通过手动方式施加脉冲信息来判断继电保护类产品的信息状态。

防跳功能测试：防跳功能是继电保护类产品用于控制一次系统的断路器动作，该功能的测试手段是通过采用模拟断路器跳闸方式来判断继电保护类产品的该功能是否正常。

通过继电保护类产品的测试项目的分析可知，继电保护类产品的测试功能主要为上述四大项目，但是也可以只进行上述四种中的部分测试，但是目前国内的测试手段都停留在通过人工方式对每项功能测试，人工测试手段的缺点是因人为因素导致测试项目丢失，同时人工测试效率低下，不能满足市场需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种继电保护类产品的测试装置，用以解决人工测试手段效率较低的问题。本实用新型同时提供一种继电保护类产品的测试系统。

为实现上述目的，本实用新型的方案包括一种继电保护类产品的测试装置，所述测试装置用于与上位机通讯连接，所述测试装置上设置有脉冲测试接口，用于与继电保护类产品上的脉冲接收接口通讯连接，以对继电保护类产品进行脉冲测试；所述测试装置上设置有开入测试接口，用于与继电保护类产品上的开入端口通讯连接，以对继电保护类产品进行开入测试；所述测试装置上设置有开出测试接口，用于与继电保护类产品上的开出端口通讯连接，以对继电保护类产品进行开出测试。

所述脉冲测试接口有四个，用于对输入给继电保护类产品的四种脉冲进行相应地功能测试。

所述脉冲测试接口与脉冲接收接口之间通过RS232/RS485通讯总线连接。

所述测试装置上还有电压选择接口，用于与继电保护类产品上的开入信号电压等级信号输出端通讯连接，测试装置通过所述开入信号电压等级信号输出端输出的继电保护类产品的开入信号的电压等级来选择与继电保护类产品相对应的开入信号的电压等级。

所述开出测试接口包括出口测试公共端和出口功能测试端，所述出口测试公共端用于输出一定的电压测试信号，所述出口测试公共端用于连接继电保护类产品出口继电器的一端，所述出口功能测试端用于连接所述继电保护类产品出口继电器的另一端，出口测试公共端输出的一定的电压信号通过继电保护类产品的继电器输出到出口功能测试端以实现出口功能的测试。

一种继电保护类产品的测试系统，包括测试装置、上位机和继电保护类产品，所述测试装置与上位机通讯连接，所述测试装置上设置有脉冲测试接口，该脉冲测试接口与继电保护类产品上的脉冲接收接口通讯连接，以对继电保护类产品进行脉冲测试；所述测试装置上设置有开入测试接口，该开入测试接口与继电保护类产品上的开入端口通讯连接，以对继电保护类产品进行开入测试；所述测试装置上设置有开出测试接口，该开出测试接口与继电保护类产品上的开出端口通讯连接，以对继电保护类产品进行开出测试。

所述脉冲测试接口有四个，用于对输入给继电保护类产品的四种脉冲进行相应地功能测试。

所述脉冲测试接口与脉冲接收接口之间通过RS232/RS485通讯总线连接。

所述测试装置上还有电压选择接口，该电压选择接口与继电保护类产品上的开入信号电压等级信号输出端通讯连接，测试装置通过所述开入信号电压等级信号输出端输出的继电保护类产品的开入信号的电压等级来选择与继电保护类产品相对应的开入信号的电压等级。

所述开出测试接口包括出口测试公共端和出口功能测试端，所述出口测试公共端用于输出一定的电压测试信号，所述出口测试公共端连接继电保护类产品出口继电器的一端，所述出口功能测试端连接所述继电保护类产品出口继电器的另一端，出口测试公共端输出的一定的电压信号通过继电保护类产品的继电器输出到出口功能测试端以实现出口功能的测试。

在进行继电保护类产品的测试时，测试装置能够进行自动测试，并且能够对继电保护类产品进行脉冲功能测试，开入功能测试，以及出口功能测试。所以，通过测试装置能够实现对继电保护类产品的自动化测试，相较于人工测试手段，测试效率得到了大幅度提升，并且提高了测试的可靠性。该测试装置应用后，可涵盖不同类型的继电保护类产品，有较强的应用性，能够实现测试装置的大力推广。

附图说明

图1是测试系统的控制原理示意图；

图2是测试单元的结构示意图；

图3是脉冲测试时控制器与继电保护类产品之间的通信示意图；

图4是脉冲测试流程示意图；

图5是开入测试时控制器与继电保护类产品之间的通信示意图；

图6是开出测试时控制器与继电保护类产品之间的通信示意图；

图7是开出测试流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

本实用新型提供一种测试系统，包括测试装置，用于对继电保护类产品进行测试。由于测试装置的测试对象是继电保护类产品，所以，本实施例将继电保护类产品称为被测装置，由于继电保护类产品属于常规设备，这里就不再具体说明。该测试系统还包括PC机，即上位机，上位机中配置有测试软件。测试装置用于对被测装置进行测试。

如图1所示，该测试系统的主要设备为测试装置、被测装置和上位机，当然，该测试系统还可能会有其他的一些相关设备，但是由于这些设备不属于本实用新型的实用新型点，且均为常规设备，所以，这里就不再对其他的设备进行具体说明。而且，上位机和被测装置也为常规设备，所以，这里也不对这两者进行详细说明。因此，以下对测试装置以及测试装置与上位机和被测装置之间的连接关系进行详细说明。另外，测试装置与被测装置之间通常需要利用治具进行连接，由于这部分属于现有技术，而且治具也为常规设备，所以，这部分不再详细描述。

该测试装置为一个控制器，控制器的类型和型号不做限定，在本实施例中，以ATD-8000控制器为例，如图1所示。所以，该控制器为用于测试被测装置的主要工具，在上位机和被测装置中起到信号控制和转换的功能，利用该控制器实现被测装置的自动化测试。

该控制器中配置有测试单元，该测试单元为软件模块，通过植入的相应软件程序实现相应的测试功能，并且，通过该控制器上的相应的测试接口，来与被测装置进行对应连接，实现相应地测试。

如图2所示，测试单元包括三个测试功能模块，分别为脉冲测试功能模块、开入测试功能模块和出口测试功能模块。所以，这三个测试功能模块为软件模块，通过相应地软件程序实现测试。其中，脉冲测试功能模块用于对被测装置进行脉冲功能测试，开入测试功能模块用于对被测装置进行开入功能测试，出口测试功能模块用于对被测装置进行出口功能测试。由于这三个功能模块对应的测试方法均属于现有技术，所以，本实施例就不再对这三个测试方法本身做详细的描述。

相对于图1，本实施例中，脉冲测试功能模块为图1中ATD-8000控制器中的CPU1，名称为CPU模块或者CPU插件；开入测试功能模块为ATD-8000控制器中的CPU2，名称为开入测试模块或者开入插件；出口测试功能模块为ATD-8000控制器中的CPU3，名称为开出测试模块或者开出插件。

以下对这三个插件进行详细描述。

CPU插件的主要功能是实现PC上位机(测试软件)与ATD-8000控制器的实时通讯，该插件硬件设计上支持国家标准的RS232/RS485通讯接口，软件程序支持国家标准的MUDBUS/IEC103协议，因此，CPU插件实现了与外部(上位机)实时通讯的功能。对应地，该ATD-8000控制器上的测试接口中有脉冲测试接口，在对被测装置的脉冲功能进行测试时，该ATD-8000控制器上的脉冲测试接口通讯连接被测装置上的脉冲接收接口，如图3所示，在本实施例中，这两个接口之间通过RS232/RS485总线连接。同时该插件还具备四路脉冲输出，即脉冲测试接口有四个，利用CPU插件中的测试策略来对被测装置的四种脉冲信号进行相应地脉冲测试。

CPU插件的创新点在于具备四路脉冲输出，同时通过通信结构与PC机通信，实现四路脉冲的自动控制输出，对被测装置的脉冲功能测试实现自动化测试奠定了良好的基础。脉冲测试流程如图4所示。

开入测试功能插件(开入插件)是基于被测装置的开入功能测试而设计实用新型的。对应地，该ATD-8000控制器上的测试接口中有开入测试接口，在本实施例中，开入测试接口为多路接口，具体为18-32路，在开入测试时将被测装置的开入端口与开入测试接口对应通讯连接。另外，由于目前国内的继电保护类产品的开入输入信号输入有24V/220V/110V三种，所以，相应地，该插件还具有3个开入电压等级的选择功能。如图5所示。那么，该ATD-8000控制器上还有电压选择接口，与被测装置上的开入信号电压等级信号输出端通讯连接，该开入信号电压等级信号输出端能够输出被测装置的开入信号的电压等级信息。控制器通过该开入信号电压等级信号输出端输出的电压等级来选择相对应的开入信号的电压等级，并且被测装置可通过通信协议将开入信号的电压等级与控制器的电压等级相匹配。比如如果继电保护类产品只有一种电压等级的开入信号输入，比如我公司生产的一种保护产品只有DC24V或者直流24V电压等级的开入，控制器通过通信链路自动匹配DC24V或者直流24V的开入电压信号；如果被测装置的开入信号有两种或者两种以上的电压等级的开入信号输入，也可通过通信接口，以规约的方式实现开入信号电压的匹配。

另外，如果控制器上具有3个电压选择接口，用于对应选择3个电压等级，那么，对于开入较多的被测装置，将这3个开入电压等级的选择功能输出端(即电压选择接口)也作为开入测试信号端，也就是每个开入电压等级选择端既可充当电压等级的选择端，也可充当代替为同一电压等级的开入测试信号端。

出口测试功能插件(开出插件)是基于被测装置的出口功能测试而设计实用新型的。如图6所示，控制器上的测试接口中有开出测试接口，与被测装置上的开出端口通讯连接，以对被测装置进行开出测试。并且，开出测试接口包括两部分，一部分为出口测试公共端，另一部分为出口功能测试端。出口测试公共端用于输出一定的电压测试信号，比如+5V电压信号。在测试时，将被测装置出口继电器输出的一端连接出口测试公共端，被测装置出口继电器另一端连接出口插件测试端，当被测装置的出口继电器动作时，由该控制器出口测试公共端输出的+5V电压信号通过被测装置的出口继电器输出到出口插件测试端，然后通过PC机(上位机软件)对该控制器下发出口测试报文，控制器即可得到被测装置的继电器闭合或者断开的状态，实现对被测装置的出口功能的测试。如图7所示，为开出测试的流程图。

在本实施例中，该开出插件提供了30路继电器出口测试，并且通过具有光电隔离功能的光电耦合器实现继电器开关状态信号的采集和判断。另外，ATD-8000控制器的每个出口继电器功能可配置，并不是固定的，功能分为常用出口、跳闸合闸出口和特殊功能出口。

当然，该ATD-8000控制器中除了上述三个功能模块之外，还可以配置其他类型的功能模块。由于配置的其他功能模块不属于本实用新型的实用新型点，所以，以下只对其中两个做简单地介绍说明：

ATD-8000控制器还配置有信号源控制模块(信号源控制插件)，该插件的主要功能是满足被测装置对电压电流等信号输入测试的要求，相应地，该控制器上具备相应的测试接口来对被测装置进行连接，实现测试功能。并且，该插件的主要优点是：共有16路信号通道，16路通道通过矩阵方式即可配置电压信号通道，也可配置成电流信号通道。这样可以满足继电保护类产品的每路电压或者电流信号的测试。

ATD-8000控制器还配置有专用模块测试插件，该插件是对非标(特殊)的继电保护类产品功能而设计实用新型的。相应地，该控制器上具备相应的测试接口来对被测装置进行连接，实现测试功能。该插件主要的功能有用于继电保护类产品防跳功能的测试，同时本插件既为控制器各个模块提供供电电源，同时为继电保护类产品提供供电电源。

以上给出了具体的实施方式，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。本实用新型的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围内。