模塊2作為標準時鐘源，銫原子鐘模塊2具有很好的時鐘保持性能，一般24小時內(nèi)時鐘最大偏差不大于3微妙。在使用本實施例裝置進行測試時，合并單元對時穩(wěn)定時間設(shè)置為5分鐘，守時測試時間設(shè)置為10分鐘，進行一次測試時間約為15分鐘。以測試20分鐘為例，銫原子鐘模塊2在一小時內(nèi)的時鐘偏差為3 / 24 = 0.125微妙，20分鐘的時鐘偏差為0.125 / 3 = 0.042微妙，與需要測試的O標號報文與秒沿的時間偏差最大值4微妙相比，銫原子鐘模塊2的時鐘偏差要低兩個數(shù)量級，對測試結(jié)果不會造成直接影響；而通過銫原子鐘模塊2，不需要額外攜帶標準時鐘源，因此能夠極大地增強本實施例智能變電站合并單元守時誤差測試裝置的便攜性能。
[0020]本實施例中，時鐘采集模塊41、光報文收發(fā)模塊42基于同一塊FPGA實現(xiàn)，以此來減少時鐘采集模塊41、光報文收發(fā)模塊42所占用的體積，簡化本實施例的電路結(jié)構(gòu)。毫無疑問，時鐘采集模塊41、光報文收發(fā)模塊42本質(zhì)上還是相互獨立的兩個硬件模塊，因此也可以采用單獨的電路模塊來實現(xiàn)，在此不再贅述。此外，本實施例中的處理器模塊43采用DSP實現(xiàn)，此外也可以采用其他微處理器實現(xiàn)。
[0021]本實施例中，授時接口模塊11為光以太網(wǎng)接口模塊。光以太網(wǎng)接口模塊是智能變電站合并單元的常見接口，毫無疑問，也可以根據(jù)需要采用其他類型的通用接口或者專用接口來實現(xiàn)向被測試合并單元授時，其原理與本實施例相同，在此不再贅述。
[0022]如圖1和圖3所示，外殼I上還設(shè)有充電接口 13，電源模塊3中包括充放電電路31和鋰電池32，鋰電池32通過充放電電路31分別和時鐘采集模塊41、光報文收發(fā)模塊42、處理器模塊43、內(nèi)存模塊44、存儲模塊45、人機交互模塊46、充電接口 13相連。電源模塊3中包括充放電電路31和鋰電池32，使得本實施例智能變電站合并單元守時誤差測試裝置能夠反復(fù)充電循環(huán)使用，因此不需要現(xiàn)場直接供電，操作方便，便攜性更好。
[0023]本實施例中，存儲模塊45包括SD卡存儲模塊451和閃存存儲模塊452，SD卡存儲模塊451、閃存存儲模塊452分別和處理器模塊43相連。
[0024]本實施例中，人機交互模塊46包括鍵盤模塊461和IXD顯示模塊462，鍵盤模塊461、IXD顯示模塊462分別和處理器模塊43相連。
[0025]使用本實施例智能變電站合并單元守時誤差測試裝置對被測試合并單元進行守時誤差測試的步驟如下:(I)以銫原子鐘模塊2產(chǎn)生高精度頻率信號，通過時鐘采集模塊41采集后輸出給處理器模塊43，使得處理器模塊43產(chǎn)生高精度時鐘信號，通過授時接口模塊11向被測試合并單元發(fā)送授時信號，同時作為本實施例裝置內(nèi)部時間基準，對通過光報文接收串口模塊12接收到的IEC61850-9-2SV報文(來自被測試合并單元)打上絕對時間戳；
(2)試驗開始后本實施例裝置通過授時接口模塊11向被測試合并單元發(fā)送授時信號；(3)本實施例裝置通過光報文接收串口模塊12接收被測試合并單元發(fā)出的IEC61850-9-2SV報文，記錄每個報文到達的時刻，打上絕對時間戳；(4)處理器模塊43在報文中查找O標號報文，其時間戳與秒沿的時間差記為At ;(5)根據(jù)Q-GDW426-2010《智能變電站合并單元技術(shù)規(guī)范》要求，當A t穩(wěn)定時，處理器模塊43取△ t的穩(wěn)定值記為ATl ； (6)根據(jù)Q-GDW426-2010《智能變電站合并單元技術(shù)規(guī)范》要求繼續(xù)監(jiān)測Δ t，測試十分鐘，處理器模塊43取At的最大值記為AT2 ; (7)處理器模塊43計算合并單元在規(guī)定時間內(nèi)的守時誤差為Λ T= Δ Τ2- Δ Tl ; (8)根據(jù)Q-GDW426-2010《智能變電站合并單元技術(shù)規(guī)范》要求，判斷Λ T是否滿足要求并給出試驗結(jié)果。通過兩個計時Λ Tl和Λ Τ2相減的Λ Τ，可消除合并單元固定延時的影響。需要說明的是，上述守時誤差測試的方法僅僅為使用本實施例智能變電站合并單元守時誤差測試裝置對被測試合并單元進行守時誤差測試的一種方法舉例。毫無疑問，本實施例智能變電站合并單元守時誤差測試裝置的實現(xiàn)并不依賴于上述守時誤差測試的方法舉例，基于本實施例的授時接口模塊11、光報文接收串口模塊12和被測試合并單元形成閉環(huán)連接結(jié)構(gòu)，結(jié)合銫原子鐘模塊2產(chǎn)生高精度頻率信號和光報文接收串口模塊12接收的光報文信號，還可以采用其他方法來實現(xiàn)對被測試合并單元進行守時誤差測試。
[0026]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實用新型的保護范圍。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種智能變電站合并單元守時誤差測試裝置，包括外殼(1)，其特征在于:所述外殼(I)上設(shè)有用于向被測試合并單元授時的授時接口模塊(11)及用于接收被測試合并單元報文的光報文接收串口模塊(12)，所述外殼(I)中設(shè)有銫原子鐘模塊(2)、電源模塊(3)和誤差測試電路單元(4)，所述誤差測試電路單元(4)包括時鐘采集模塊(41)、光報文收發(fā)模塊(42),處理器模塊(43)、內(nèi)存模塊(44)、存儲模塊(45)和人機交互模塊(46)，所述電源模塊(3 )分別和時鐘采集模塊(41)、光報文收發(fā)模塊(42 )、處理器模塊(43 )、內(nèi)存模塊(44 )、存儲模塊(45)、人機交互模塊(46)相連，所述銫原子鐘模塊(2)通過時鐘采集模塊(41)和處理器模塊(43)相連，所述光報文接收串口模塊(12)通過光報文收發(fā)模塊(42)和處理器模塊(43 )相連，所述授時接口模塊(11)、內(nèi)存模塊(44 )、存儲模塊(45 )、人機交互模塊(46 )分別和處理器模塊(43)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站合并單元守時誤差測試裝置，其特征在于:所述授時接口模塊(11)為光以太網(wǎng)接口模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能變電站合并單元守時誤差測試裝置，其特征在于:所述外殼(I)上還設(shè)有充電接口( 13 )，所述電源模塊(3 )中包括充放電電路(31)和鋰電池(32 )，所述鋰電池(32 )通過充放電電路(31)分別和時鐘采集模塊(41)、光報文收發(fā)模塊(42 )、處理器模塊(43 )、內(nèi)存模塊(44 )、存儲模塊(45 )、人機交互模塊(46 )、充電接口( 13 )相連。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能變電站合并單元守時誤差測試裝置，其特征在于:所述存儲模塊(45 )包括SD卡存儲模塊(451)和閃存存儲模塊(452 )，所述SD卡存儲模塊(451)、閃存存儲模塊(452)分別和處理器模塊(43)相連。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能變電站合并單元守時誤差測試裝置，其特征在于:所述人機交互模塊(46 )包括鍵盤模塊(461)和IXD顯示模塊(462 )，所述鍵盤模塊(461)、IXD顯示模塊(462)分別和處理器模塊(43)相連。
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能變電站合并單元守時誤差測試裝置，外殼上設(shè)有授時接口模塊及光報文接收串口模塊，外殼中設(shè)有銫原子鐘模塊、電源模塊和誤差測試電路單元，誤差測試電路單元包括時鐘采集模塊、光報文收發(fā)模塊、處理器模塊、內(nèi)存模塊、存儲模塊和人機交互模塊，銫原子鐘模塊通過時鐘采集模塊和處理器模塊相連，光報文接收串口模塊通過光報文收發(fā)模塊和處理器模塊相連，授時接口模塊、內(nèi)存模塊、存儲模塊、人機交互模塊分別和處理器模塊相連。本實用新型能夠降低測試條件及人員素質(zhì)要求、設(shè)備簡單、無多余外設(shè)、便攜性好、合并單元通用性好、操作快捷方便、測試不需人工干預(yù)。
【IPC分類】G01R31/00
【公開號】CN204789827
【申請?zhí)枴緾N201520530710
【發(fā)明人】梁文武, 劉海峰, 陳宏 , 李輝, 敖非, 周坤
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院, 武漢凱默電氣有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月21日