基于物理层信息的ied逻辑状态实时响应能力检测方法

基于物理层信息的ied逻辑状态实时响应能力检测方法
【专利摘要】本发明提供一种基于物理层信息的IED逻辑状态实时响应能力检测方法，是传统IED实时响应正确性检测方法中涉及通信端口部分的补充和完善。基于物理可展示性与可溯源性，该方法采用数据帧仿真/分析、数据帧的物理层信号、物理层信号的脉冲标记信号等之间的关联方式，结合示波器展示IED端口之间信号的响应特性，可检测IED逻辑状态实时响应的正确性、快速性、稳定性等能力。该IED逻辑状态实时响应能力的检测方法基于网络通信物理层，可用于检测遵循IEC61850、IEC60870-5-103或其它数据交换标准的IED。
【专利说明】基于物理层信息的IED逻辑状态实时响应能力检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力设备检测【技术领域】，具体是一种基于物理层信息的IED逻辑状态实时响应能力检测方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着智能电子设备(intelligent electronic device, IED)技术能力提高，以及数据交换、网络通信技术的标准化应用，变电站实现了由微机化装置组成的综合自动化系统，向基于IEC61850数字化的变电站(以下简称，数字站)IED集成系统的技术转变。变电站具有数据交换功能的微机化单元设备本质上是IED，通过站内通信网络组成的IED设备集合可统称为变电站二次系统，包括传统综合自动化系统与上述IED集成系统。数字站IED及其系统集成应用技术基础，既与传统综合自动化系统有显著的技术差异但也是其技术传承与发展，具有多环节、多设备、协同实现变电站功能的新技术特点。
[0003]变电站二次系统，可由多厂家IED设备共同集成。为了设备运行、检修维护的安全性，国内大多根据一次设备配置间隔IED。基于变电站运行、调控的角度，可将二次系统分为两类设备，即，面向运行、调控人员实时监控的站控层IED，以及面向一次设备自动控制的间隔IED ;两类设备之间通过网络连接，但在实时性要求方面:前者通常为sec级响应迟延，后者多为ms或μ s级响应时间准确度。
[0004]针对数字站，可采用“三层IED设备、两层以太网络”的二次系统结构，分为站控层、间隔层、过程层IED，各层IED设备之间分别组网连接，IED既可横向也可纵向交换数据；也可采用“三层IED设备共以太网络”的结构，既保留了上述优点也简化了系统的网络结构。若以一次设备的间隔功能为整体(如，测控、保护等)，则可将数字站二次系统相关间隔层、过程层IED划分成设备组，各设备组整体上类似于传统二次系统的间隔层设备(即，型式上可认为将传统间隔层IED分为了，间隔层的一次设备对象功能IED与过程层的一次设备接口 IED)ο
[0005]二次系统IED之间的通信数据交换，其传输控制与信息应用的数据格式(以下简称，数据帧):传统变电站，主要遵循IEC60870-5-103(以下简称，103帧)，用于链接站控层与间隔层IED ;数字站遵循IEC61850，主要为用于站控层与间隔层IED监控信息链接的制造商报文规范(manufacturing message specification,MMS),以及用于间隔层 IED、过程层 IED之间面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event, GOOSE)的实时信息交换，前者主要面向监控信息服务、后者主要面向IED之间的事件传输和控制。
[0006]二次系统的数据帧信息传输媒介，可采用IEEE802标准规范的以太网物理层的通信规则、介质、接口，可采用光波、电平信号(以下简称，数据信号)的传输方式；通常数据信号包含了数据帧信号段，即，可根据数据信号波形解析出其传输的数据帧信息。IED光、电接口之间的连接与通信，可采用光/电转换器件进行数据信号转换，且数据信号经电/光与光/电转换所产生的传输迟延时间之和，大多可在100ns以内。
[0007]由此，二次系统面向监控、一次设备，进行逻辑状态实时监视与控制的IED，可具有逻辑状态监控、逻辑数据交换、现场信号输入/输出等特点；其关联内部逻辑的输入/输出信息，主要可为开关量信号输入(DI)、输出(DO)的开/闭信息，以及数据信号携带的控制信息输入、状态反馈信息输出；其设备型式，主要可为站域控制、测控、保护、安全自动等站控层、间隔层IED以及过程层智能终端，但型式上也可按需求组合为多功能一体化的IED并布置于某层，且一般要求响应时间的准确度为sec或ms级。
[0008]因此，IED实时响应能力，可表现为其输出信号对输入信号的响应能力，既包括了内部逻辑判断处理的正确性，也包含了信号转换的快速性、稳定性。可按照IED功能的信号输入、内部逻辑功能至信号输出，将涉及通信端口的数据信号及其数据帧(如，103、MMS,G00SE)的响应分为以下三类:一，DI响应，DI开/闭至通信端口数据信号输出，其数据帧信息可反应DI的状态变化；二，DO响应，通信端口的数据信号输入至DO开/闭，数据帧信息携带了相应DO状态的改变；三，数据信号(DATA)响应，数据信号输入至数据信号输出，其数据帧之间的相应状态字/位信息具有逻辑关联。
[0009]目前，针对IED实时响应能力检测，若涉及通信端口快速响应，则多采用--一，传统计时器；二，网络分析设备，根据数据帧信息获取、数据提取，并与其器件参数、数据处理迟延估算相结合进行修正。因此，在IED实时响应的快速性、稳定性指标检测方面，不确定度较大、较偏于定性检测，尚需完善其检测方法的物理可展示性、可溯源性。[0010]综上所述，物理层数字信号可携带逻辑状态信息，IED实时响应能力宜通过物理信号之间的响应特性进行整体检测。即，IED逻辑状态实时响应能力，包含内部的逻辑处理、信号处理等的正确性、快速性、稳定性，可结合其D1、D0、数据输入、数据输出等端口之间的物理信号响应特性进行检测。IED实时响应的时间准确度一般为sec或ms级，当检测中应用光/电器件转换数据信号时，检测结果大多可忽略其产生的IOOns左右迟延不确定度。
[0011]本申请是基于“一种卫星同步授时装置输出信号的时间信息检测方法”(另案授权)的通信信息、“变电站顺序控制的虚监控方法”(另案授权)的IED内部逻辑回路功能、“基于定时变量的实时测量设备的时间同步能力检测方法”(另案授权)的IED实时性等研究内容的综合发展，结合“时标网络信号分析仪”(另案申请)的数据帧信息获取/模拟、数据信号输入/输出的脉冲标记等方式，根据IED端口信号响应特性给出基于物理层信息的IED逻辑状态实时响应能力检测方法。

【发明内容】

[0012]本发明提供一种基于物理层信息的IED逻辑状态实时响应能力检测方法，根据IED逻辑状态响应功能与其数据交换、开关量等端口信号之间的物理关联，基于通信物理层检测IED实时响应能力。
[0013]一种基于物理层信息的IED逻辑状态实时响应能力检测方法，用到智能电子设备、网络信号分析仪、示波器、第一电路连接器，第二电路连接器，网络信号分析仪的数据信号发送口分别连接至示波器的第三通道输入口和第一电路连接器的第一接口，第一电路连接器的第二接口连接至第二电路连接器的第二接口，第二电路连接器的第一接口连接至网络信号分析仪的NSA数据信号接收口，网络信号分析仪的NSA发送数据信号的标记脉冲输出口、NSA接收数据信号的标记脉冲输出口分别连接至示波器的第四通道输入口、第五通道输入口 ；智能电子设备的IED数据信号接收口连接至第一电路连接器的第三接口，智能电子设备的IED开关量输出口分别连接至智能电子设备的IED开关量输入口和不波器的第一通道输入口，智能电子设备的IED数据信号发送口分别连接至示波器的第二通道输入口和第二电路连接器的第三接口。
[0014]如上所述的检测方法，所测试的IED逻辑状态实时响应的DO响应时间、DI响应时间、数据信号响应时间，经过以下步骤检出:
[0015]步骤101:第一电路连接器内部将JPl第一接口仅与JPl第二接口连接，第二电路连接器内部将JP2第一接口 J仅与JP2第二接口连接；
[0016]步骤102:在网络信号分析仪的NSA人机接口:设置TXN将发送的数据帧信号的信息，设置NSA人机接口应判断接收的信息且应与所述发送的数据帧信号的信息一致；
[0017]步骤103:在网络信号分析仪的NSA人机接口启动数据信号发送与接收判断:所述发送的数据帧信号的相应数据信号由NSA数据信号发送口发送且NSA发送数据信号的标记脉冲输出口输出脉冲标记信号；
[0018]步骤104:网络信号分析仪的NSA数据信号接收口若接收到数据信号且为所述发送的数据帧信号的信息则转步骤105，否则继续等待接收；
[0019]步骤105 =NSA接收数据信号的标记脉冲输出口输出脉冲标记信号；
[0020]步骤106:根据示波器展示的TXN发送的数据信号、RXN接收的数据信号以及PTX输出并指向TXN发送的数据信号的标记脉冲信号、PRX输出并指向RXN接收的数据信号的标记脉冲信号，可得到脉冲标记信号指向数据信号的数据信号发送响应时间，可得到脉冲标记信号指向数据信号的数据信号接收响应时间；
[0021]步骤111:第一电路连接器内部将第一接口仅与第三接口连接，第二电路连接器内部将第一接口仅与第三接口连接；
[0022]步骤112:在网络信号分析仪的NSA人机接口:设置NSA数据信号发送口将发送的数据帧信号的信息，且置位其中的控制位信号的信息为I ;设置NSA数据信号接收口应判断接收的数据帧信号的信息，且其中的状态位信号的信息应为I ;
[0023]步骤113:在网络信号分析仪的NSA人机接口启动数据信号发送与接收判断:控制位信号由相应数据信号携带从NSA数据信号发送口 21)发送，且NSA发送数据信号的标记脉冲输出口输出脉冲标记信号；
[0024]步骤114:智能电子设备的IED数据信号接收口收到数据信号，根据控制位信号的信息并经IED内部逻辑回路由IED开关量输出口输出O至I的信号，智能电子设备的IED开关量输入口将接收到O至I的输入状态信号；
[0025]步骤115:智能电子设备根据IED开关量输入口的O至I的状态信号，经IED内部逻辑回路并生成对应状态位信号的信息为I的数据帧信号的信息，由智能电子设备的IED数据信号发送口发送携带状态位信号的数据信号；
[0026]步骤116:网络信号分析仪的NSA数据信号接收口，若接收到数据信号且数据帧信号的信息与步骤112的NSA数据信号接收口判断接收信息设置一致，则转步骤117，否则继续等待接收；
[0027]步骤117 =NSA接收数据信号的标记脉冲输出口输出脉冲标记信号；
[0028]步骤118:根据步骤106测得的数据信号发送响应时间、数据信号接收响应时间，可在示波器得到脉冲标记信号指向的带有控制位信号的数据信号、脉冲标记信号指向的带有状态位信号的数据信号；
[0029]步骤119:根据示波器展示的数据信号的时刻、DO信号、DI信号、数据信号的时刻，得到DO响应时间、DI响应时间、数据信号响应时间。
[0030]本发明IED逻辑状态实时响应能力检测方法，是传统IED实时响应正确性检测方法中涉及通信端口部分的补充和完善。基于物理可展示性与可溯源性，该方法采用数据帧仿真/分析、数据帧的物理层信号、物理层信号的脉冲标记信号等之间的关联方式，结合示波器展示IED端口之间信号的响应特性，可检测IED逻辑状态实时响应的正确性、快速性、稳定性等能力。该IED逻辑状态实时响应能力的检测方法基于网络通信物理层，可用于检测遵循IEC61850、IEC60870-5-103或其它数据交换标准的IED。
【专利附图】

【附图说明】
[0031]图1是本发明的NSA (网络信号分析仪)检测回路连接示意图；
[0032]图2是本发明的NSA (网络信号分析仪)检测回路的响应时序示意图；
[0033]图3是本发明的IED逻辑状态实时响应检测回路连接示意图；
[0034]图4是本发明的IED逻辑状态实时响应检测回路的信号响应时序示意图；
[0035]图5是本发明基于物理层信息的IED逻辑状态实时响应能力检测方法的设备连接示意图；
[0036]图6是本发明所测试的NSA信号迟延时间的检测流程示意框图；
[0037]图7是本发明IED逻辑状态实时响应检测的DO响应时间Λ tDQ、DI响应时间AtD1、数据信号响应时间Λ tDATA的检测流程示意框图；
[0038]图8是本发明所测试的IED逻辑状态实时响应的完整检测流程示意框图。
[0039]图中:1 一智能电子设备(IED)，2—网络信号分析仪(NSA)，3—示波器(0SC)，4一第一电路连接器(JP1)，5—第二电路连接器(JP2)，11—IED数据信号接收口 RXI，12 — IED开关量输出口 DO，12a—DO输出信号O至I跳变沿，13 — IED开关量输入口 DI，13a — DI输入信号O至I跳变沿，14一IED数据信号发送口 TXI，15 — IED内部逻辑回路，21—NSA数据信号发送口 TXN，21a — TXN发送的数据信号，21b — 21a中的数据帧信号段，21c—数据帧信号段21b中的DO控制位信号DObit，22—NSA数据信号接收口 RXN，22a — RXN接收的数据信号，22b — 22a中的数据帧信号段，22c—数据帧信号段22b中的DI状态位信号Dibit，23—NSA发送数据信号的标记脉冲输出口 PTX，23a—PTX输出并指向21a的标记脉冲信号，24—NSA接收数据信号的标记脉冲输出口 PRX，24a—PRX输出并指向22a的标记脉冲信号，25—NSA人机接口 HMI，31—OSC第一通道输入口 CHl，32 — OSC第二通道输入口 CH2，33 — OSC第三通道输入口 CH3，34—OSC第四通道输入口 CH4，35—OSC第五通道输入口 CH5，41一JPI第一接口 J1，42 — JPl 第二接口 J2，43 — JPl 第三接口 J3，51 — JP2 第一接口 】1，52—见2第二接口 J2，53—JP2 第三接口 J3 ；
[0040]TO—21a数据信号发送完毕时刻，Tl一22a数据信号接收完毕时刻，Δ tTX — PTX标记脉冲信号23a上升沿滞后其指向的TXN数据信号21a发送起始时刻的数据信号发送响应时间，Λ tEX—PRX标记脉冲信号24a上升沿滞后其指向的RXN数据信号22a接收完毕时刻的数据信号接收响应时间，Λ tD0—DO响应时间，Λ tDI—DI响应时间，Λ tDATA—数据信号响应时间，TEST-NSA发送/接收的自测试数据帧信号段。【具体实施方式】
[0041 ] 下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0042]图1、3、5中，各设备的作用:
[0043]智能电子设备(以下简称IED) 1，被检测设备；
[0044]示波器(以下简称0SC) 3，显示信号波形与各信号之间的时序；
[0045]网络信号分析仪(以下简称NSA) 2，为具有HMI功能的数据模拟与分析器具，可仿真发送和指定接收数据信号，并可输出脉冲信号标记相应数据信号的发送和接收；
[0046]第一电路连接器4 (即JPl)和第二电路连接器5 (即JP2)，用于电路连接方式的转换。
[0047]本发明基于物理层信息的IED逻辑状态实时响应能力检测方法，其步骤如下:
[0048]1.NSA设备连接与信号响应检测
[0049]见图1，NSA既是数据信号源也是数据帧分析设备，在NSA、0SC、JP1、JP2等相关设备端口连接中“ + ”端、端分别对应连接，设备及端口之间的连接方式:
[0050]NSA的TXN分别连接至OSC的CH3和JPl的Jl，JPl的J2连接至JP2的J2，JP2的Jl连接至NSA的RXN，NSA的PTX、PRX分别连接至OSC的CH4、CH5。
[0051]见图2，NSA各端口信号之间的响应时序，可从OSC的CH3、CH4、CH5检测到。
[0052]结合图1、2、6，NSA信号端口 TXN与PTX之间的响应时间Λ tTX、RXN与PRX之间的响应时间Λ tKX，检测步骤如下:
[0053]步骤101 JPl内部将Jl仅与J2连接，JP2内部将Jl仅与J2连接；
[0054]步骤102:在NSA的HM1:设置TXN将发送的数据帧信号TEST的信息，设置RXN应判断接收的信息且应与TEST的信息一致；
[0055]步骤103:在NSA的HMI启动数据信号发送与接收判断:TEST的相应数据信号21a由TXN发送且PTX输出脉冲标记信号23a ；
[0056]步骤104 =NSA的RXN若接收到数据信号22a且为TEST的信息则转步骤105，否则继续等待接收；
[0057]步骤105 =PRX输出脉冲标记信号24a ；
[0058]步骤106:根据OSC展示的数据信号21a、22a以及脉冲标记信号23a、24a，可得到脉冲标记信号23a指向数据信号21a的数据信号发送响应时间Λ tTX，可得到脉冲标记信号24a指向数据信号22a的数据信号接收响应时间Λ tKX。
[0059]2.1ED设备连接与检测
[0060]见图3，在图1的基础上接入了被测试设备IED，IED、NSA、0SC、JP1、JP2等相关设备端口连接中，依然是“ + ”端、端分别对应连接。结合图3、图1，图3相较图1增加的设备及端口之间的连接方式:
[0061]IED的RXI连接至JPl的J3，IED的DO分别连接至ffiD的DI和OSC的CH1，IED的TXI分别连接至OSC的CH2和JP2的J3。
[0062]见图4，IED各端口信号之间的响应时序，可由NSA仿真发起并从OSC的CH1、CH2、CH3、CH4、CH5 检测到。
[0063]结合图1、图2、图3、图4、图7，若IED端口 DO、DI初始状态为0，则IED逻辑状态实时响应检测的DO响应时间Λ tDQ、DI响应时间Λ tD1、数据信号响应时间Λ tDATA等的步骤如下:
[0064]步骤111 JPl内部将Jl仅与J3连接，JP2内部将Jl仅与J3连接；
[0065]步骤112:在NSA的HM1:设置TXN将发送的数据帧信号21b的信息，且置位其中的控制位信号DObit的信息为I ;设置RXN应判断接收的数据帧信号22b的信息，且其中的状态位信号Dibit的信息应为I ;
[0066]步骤113:在NSA的HMI启动数据信号发送与接收判断:控制位信号DObit由相应数据信号21a携带从TXN发送，且PTX输出脉冲标记信号23a ；
[0067]步骤114 =IED的RXI收到数据信号21a，根据控制位信号DObit的信息并经内部逻辑回路15由DO输出O至I的信号12a，IED的DI将接收到O至I的输入状态信号13a ；
[0068]步骤115 =IED根据DI的O至I的状态信号13a，经内部逻辑回路15并生成对应状态位信号Dibit的信息为I的数据帧信号22b的信息，由IED的TXI发送携带状态位信号Dibit的数据信号22a ；
[0069]步骤116 =NSA的RXN，若接收到数据信号22a且数据帧信号22b的信息与步骤112的RXN判断接收信息设置一致，则转步骤117，否则继续等待接收；
[0070]步骤117 =PRX输出脉冲标记信号24a ；
[0071]步骤118:根据步骤106测得的数据信号发送响应时间Λ tTX、数据信号接收响应时间Λ tKX，可在OSC得到脉冲标记信号23a指向的带有控制位信号DObit的数据信号21a、脉冲标记信号24a指向的带有状态位信号Dibit的数据信号22a ；
[0072]步骤119:根据OSC展示的数据信号21a的时刻T0、D0信号12a、DI信号13a、数据信号22a的时刻Tl，得到DO响应时间Λ tDQ、DI响应时间Λ tD1、数据信号响应时间Λ tDATA。
[0073]3.1ED逻辑状态实时响应能力检测
[0074]综合图1、3得到图5，IED逻辑状态实时响应能力的检测方法完整的设备连接方式:
[0075]NSA的TXN分别连接至OSC的CH3和JPl的Jl，JPl的J2连接至JP2的J2，JP2的Jl连接至NSA的RXN，NSA的PTX、PRX分别连接至OSC的CH4、CH5 ；
[0076]IED的RXI连接至JPl的J3，IED的DO分别连接至ffiD的DI和OSC的CH1，IED的TXI分别连接至OSC的CH2和JP2的J3。
[0077]结合图2、4、5、6、7，可获得图8所示的IED逻辑状态实时响应能力的检测方法的完整检测流程。
[0078]结合图2、4、5、8，所测试的NSA信号迟延时间，TXN与PTX端口之间的响应时间(Δ tTX)、RXN与PRX端口之间的响应时间(Λ tKX)，经过以下步骤检出:
[0079]步骤101 JPl内部将Jl仅与J2连接，JP2内部将Jl仅与J2连接；
[0080]步骤102:在NSA的HM1:设置TXN将发送的数据帧信号TEST的信息，设置RXN应判断接收的信息且应与TEST的信息一致；
[0081]步骤103:在NSA的HMI启动数据信号发送与接收判断:TEST的相应数据信号21a由TXN发送且PTX输出脉冲标记信号23a ；
[0082]步骤104 =NSA的RXN若接收到数据信号22a且为TEST的信息则转步骤105，否则继续等待接收；[0083]步骤105:PRX输出脉冲标记信号24a ；
[0084]步骤106:根据OSC展示的数据信号21a、22a以及脉冲标记信号23a、24a，可得到脉冲标记信号23a指向数据信号21a的数据信号发送响应时间Λ tTX，可得到脉冲标记信号24a指向数据信号22a的数据信号接收响应时间Λ tEX ；
[0085]结合图2、4、5、8，所测试的IED逻辑状态实时响应的DO响应时间Λ tM、DI响应时间Λ tD1、数据信号响应时间Λ tDATA，经以下步骤检出:
[0086]步骤111 JPl内部将Jl仅与J3连接，JP2内部将Jl仅与J3连接；
[0087]步骤112:在NSA的HM1:设置TXN将发送的数据帧信号21b的信息，且置位其中的控制位信号DObit的信息为I ;设置RXN应判断接收的数据帧信号22b的信息，且其中的状态位信号Dibit的信息应为I ;
[0088]步骤113:在NSA的HMI启动数据信号发送与接收判断:控制位信号DObit由相应数据信号21a携带从TXN发送，且PTX输出脉冲标记信号23a ；
[0089]步骤114 =IED的RXI收到数据信号21a，根据控制位信号DObit的信息并经内部逻辑回路15由DO输出O至I的信号12a，IED的DI将接收到O至I的输入状态信号13a ；
[0090]步骤115 =IED根据DI的O至I的状态信号13a，经内部逻辑回路15并生成对应状态位信号Dibit的信息为I的数据帧信号22b的信息，由IED的TXI发送携带状态位信号Dibit的数据信号22a ；
[0091]步骤116 =NSA的RXN，若接收到数据信号22a且数据帧信号22b的信息与步骤112的RXN判断接收信息设置一致，则转步骤117，否则继续等待接收；
[0092]步骤117 =PRX输出脉冲标记信号24a ；
[0093]步骤118:根据步骤106测得的数据信号发送响应时间Λ tTX、数据信号接收响应时间Λ tKX，可在OSC得到脉冲标记信号23a指向的带有控制位信号DObit的数据信号21a、脉冲标记信号24a指向的带有状态位信号Dibit的数据信号22a ；
[0094]步骤119:根据OSC展示的数据信号21a的时刻T0、D0信号12a、DI信号13a、数据信号22a的时刻Tl，得到DO响应时间Λ tDQ、DI响应时间Λ tD1、数据信号响应时间Λ tDATA。
【权利要求】
1.一种基于物理层信息的IED逻辑状态实时响应能力检测方法，其特征在于:用到智能电子设备(I)、网络信号分析仪(2)、示波器(3)、第一电路连接器(JP1)、第二电路连接器(JP2)，网络信号分析仪(2)的数据信号发送口(TXN)分别连接至示波器(3)的第三通道输入口( CH3 )和第一电路连接器(JPl)的第一接口，第一电路连接器(JPl)的第二接口连接至第二电路连接器(JP2)的第二接口，第二电路连接器(JP2)的第一接口连接至网络信号分析仪(2)的NSA数据信号接收口(22)，网络信号分析仪(2)的NSA发送数据信号的标记脉冲输出口(23)、NSA接收数据信号的标记脉冲输出口(24)分别连接至示波器(3)的第四通道输入口(34)、第五通道输入口(35)，智能电子设备(I)的IED数据信号接收口( 11)连接至第一电路连接器(JPl)的第三接口，智能电子设备(I)的IED开关量输出口(12)分别连接至智能电子设备(I)的IED开关量输入口(13)和示波器(3)的第一通道输入口(31)，智能电子设备(I)的IED数据信号发送口( 14 )分别连接至示波器(3 )的第二通道输入口( 32 )和第二电路连接器(JP2)的第三接口。
2.如权利要求1所述的基于物理层信息的IED逻辑状态实时响应能力检测方法，其特征在于:所测试的IED逻辑状态实时响应的DO响应时间(Λ tDQ)、DI响应时间(Λ tDI)、数据信号响应时间(Λ tDATA)，经过以下步骤检出: 步骤101:第一电路连接器(JPl)内部将JPl第一接口(Jl)仅与JPl第二接口(J2)连接，第二电路连接器(JP2)内部将JP2第一接口(51)仅与JP2第二接口(52)连接； 步骤102:在网络信号分析仪(2)的NSA人机接口(25):设置TXN (21)将发送的数据帧信号(TEST)的信息，设置NSA人机接口(22)应判断接收的信息且应与所述发送的数据帧信号(TEST)的信息一致； 步骤103:在网络信号分 析仪(2)的NSA人机接口(25)启动数据信号发送与接收判断:所述发送的数据帧信号(TEST)的相应数据信号(21a)由NSA数据信号发送口(TXN)发送且NSA发送数据信号的标记脉冲输出口(23)输出脉冲标记信号(23a)； 步骤104:网络信号分析仪(2)的NSA数据信号接收口(22)若接收到数据信号(22a)且为所述发送的数据帧信号(TEST)的信息则转步骤105，否则继续等待接收； 步骤105 =NSA接收数据信号的标记脉冲输出口(24)输出脉冲标记信号(24a)； 步骤106:根据示波器(3)展示的TXN发送的数据信号(21a)、RXN接收的数据信号(22a)以及PTX输出并指向TXN发送的数据信号(21a)的标记脉冲信号(23a)、PRX输出并指向RXN接收的数据信号(22a)的标记脉冲信号(24a)，可得到脉冲标记信号(23a)指向数据信号(21a)的数据信号发送响应时间(Λ tTX)，可得到脉冲标记信号(24a)指向数据信号(22a)的数据信号接收响应时间(Λ tEX)； 步骤111:第一电路连接器(JPl)内部将第一接口仅与第三接口连接，第二电路连接器(JP2)内部将第一接口仅与第三接口连接； 步骤112:在网络信号分析仪(2)的NSA人机接口(25):设置NSA数据信号发送口(TXN)将发送的数据帧信号(21b)的信息，且置位其中的控制位信号(DObit)的信息为I ;设置NSA数据信号接收口(22)应判断接收的数据帧信号(22b)的信息，且其中的状态位信号(Dibit)的信息应为I ; 步骤113:在网络信号分析仪(2)的NSA人机接口(25)启动数据信号发送与接收判断:控制位信号(DObit)由相应数据信号(21a)携带从NSA数据信号发送口 21)发送，且NSA发送数据信号的标记脉冲输出口(23)输出脉冲标记信号(23a)； 步骤114:智能电子设备(I)的IED数据信号接收口(11)收到数据信号(21a)，根据控制位信号(DObit)的信息并经IED内部逻辑回路(15)由IED开关量输出口(12)输出O至I的信号(12a)，智能电子设备(I)的IED开关量输入口( 13)将接收到O至I的输入状态信号(13a)； 步骤115: 智能电子设备(I)根据IED开关量输入口(13)的O至I的状态信号(13a)，经IED内部逻辑回路(15)并生成对应状态位信号(Dibit)的信息为I的数据帧信号(22b)的信息，由智能电子设备(I)的IED数据信号发送口(14)发送携带状态位信号(Dibit)的数据信号(22a); 步骤116:网络信号分析仪(2)的NSA数据信号接收口(22)，若接收到数据信号(22a)且数据帧信号(22b)的信息与步骤112的NSA数据信号接收口(22)判断接收信息设置一致，则转步骤117，否则继续等待接收； 步骤117 =NSA接收数据信号的标记脉冲输出口(24)输出脉冲标记信号(24a)； 步骤118:根据步骤106测得的数据信号发送响应时间(Λ tTX)、数据信号接收响应时间(AtKX)，可在示波器(3)得到脉冲标记信号(23a)指向的带有控制位信号(DObit)的数据信号(21a)、脉冲标记信号(24a)指向的带有状态位信号(Dibit)的数据信号(22a)； 步骤119:根据示波器(3)展示的数据信号(21a)的时刻(TO)、DO信号(12a)、DI信号(13a)、数据信号(22a)的时刻(Tl)，得到DO响应时间(Λ tD0)、DI响应时间(Λ tDI)、数据信号响应时间(Λ tDATA)。
【文档编号】H04B17/00GK103929338SQ201410123577
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】陈宏 , 夏勇军, 陈前臣, 舒欣, 胡刚, 蔡勇, 王晋, 苏昊, 宿磊 申请人:国家电网公司, 国网湖北省电力公司电力科学研究院, 武汉市豪迈电力自动化技术有限责任公司