配电终端检测系统及方法 【技术领域】
本发明属于配电设备检测技术领域， 尤其涉及一种配电终端的检测方法和系统。背景技术 近年来， 随着电网技术的不断发展， 数字变电站中智能化设备不断应用在电网技 术中， 实现电网的配电自动化。其中配网自动化终端产品就是这类产品的典型替代品， 而 且已普遍应用在智能电网中， 实现对配电网线路的有效监控及故障隔离， 是智能电网自动 化控制的最有效、 最具强大功能、 最优化节能、 最有发展前景的现代自动化监控产品， 同时 它也是信息网络平台不可缺少的前端设备， 它的应用标志着新时期尖端电量测试技术的开 始。
配电自动化终端的工作性能的好坏直接影响了配电网工作性能的好坏， 在将配电 自动化终端安装到电网上之前， 需要对开发的自动化终端产品进行功能和性能的检测， 确 保终端运行可靠， 达到无故障运行时间 5000 小时， 确保终端在现场 24 小时正常运行， 提供
供电可靠性。目前对配网终端产品的现有检测方法有三种， 一种是， 使用 104 规约性能测试 软件对其进行检测， 主要是对 IEC60870-5-101/104 规约进行检测 ； 第二种是， 使用交流标 准源给配电终端加入三相交流电压电流， 通过维护软件看终端采样数据的准确性 ； 第三种 是， 使用继电器保护测试仪器， 手动操作给终端加入故障电压电流 ； 通过维护软件看终端的 动作情况。
以上测试方法存在的缺点是 ： 各项功能分开测试， 在现场运行的条件下， 终端是 进行不间断通讯、 循环采样、 时刻判断线路故障的， 而以上测试方法只能是各项功能独立进 行； 而且各项功能都采用手工检测， 人工手动操作软件和仪器， 测试时间长， 工作效率低下。 发明内容
本发明旨在解决现有技术中对配网自动化产品测试功能单一， 不能实现自动化测 试的技术问题， 提供一种配电终端的检测系统及方法， 能够实现对配网自动化产品的全方 面测试， 同时实现测试自动化功能。
一种配电终端检测系统， 所述配电终端检测系统包括 ：
通讯规约检测模块， 用于对待测配电终端进行规约检测 ；
三相交流标准源， 用于给所述待测配电终端提供三相电流及电压信号 ；
继电保护仪器， 用于给所述待测配电终端施加故障电流及电压信号 ；
交流采样精度模块， 用于与所述配电终端通讯并获取配电终端的采样数据， 并将 该数据传送到主控模块 ；
故障处理检测模块， 用于检测故障电流及电压信号并传送至主动模块 ；
主控模块， 用于
a、 控制三相交流标准源输出并采集三相交流标准源的实际输出值， 并与所接受的 配电终端的采样数据进行比较 ；b、 控制通讯规约检测模块用于对所述待测配电终端进行规约检测 ；
c、 控制继电保护仪器输出故障电流及电压信号并通过故障处理检测模块采集故 障信息 ；
所述三相交流标准源、 通讯规约检测模块、 继电保护仪器、 交流采样精度模块及故 障处理检测模块分别与所述主控模块电连接， 所述通讯规约检测模块、 交流采样精度模块 及故障处理检测模块依次电连接。
优选地， 所述通讯规约检测模块具有 IEC60870-5-101/104、 DNP3.0、 SC1801、 CDT 标准规约的通讯程序。
优选地， 所述三相交流标准源具有 YC99A 三相交流标准源的内部通讯协议。
优选地， 所述继电保护仪器具有 GL802 继电保护仪器的内部通讯协议。
优选地， 该配电终端检测系统还包括 ：
在线监视模块， 用于实时检测被测配电终端运行状态、 测量数据及故障告警信 息；
参数维护模块， 用于对被测配电终端进行参数上传及下装 ；
报表管理模块， 用于根据检测方案中获得的数据生成报表 ；
所述在线监视模块、 参数维护模块及报表管理模块均与所述主控模块电连接。
本发明还提供一种配电终端检测方法， 其中， 该检测方法包括以下步骤 ：
步骤 S100， 主控模块控制通讯规约检测模块对待测配电终端进行规约测试 ；
步骤 S200， 主控模块控制三相交流标准源对被测配电终端输出电压电流信号并检 测待测配电终端的采样精度 ；
步骤 S300， 主控模块控制继电保护仪器输出故障电流及电压信号， 并检测待测配 电终端的故障处理性能 ；
步骤 S400， 根据以上检测数据生成检测报表。
优选地， 所述步骤 S100 包括以下步骤 ：
步骤 S101， 主控模块控制通讯规约检测模块选择 IEC60870-5-104 标准规约与所 述待测配电终端进行通讯 ；
步骤 S102， 通讯规约检测模块与待测配电终端进行连接、 初始化、 启动传输、 测试 帧、 总召唤、 分组召唤通讯功能测试 ；
步骤 S400， 自动生成检测报表。
优选地， 所述步骤 S200 包括以下步骤 ：
步骤 S201， 主控模块下发通讯命令， 控制三相交流标准源输出电流电压信号 ；
步骤 S202， 主控模块采集交流标准源的实际输出值， 并获得待测配电终端所采集 的数据 ；
步骤 S203， 将交流标准源的实际输出值与待测配电终端采集的数据值进行比较 ；
步骤 S400， 自动生成检测报表。
优选地， 所述步骤 S300 包括以下步骤 ：
步骤 S301， 主控模块下发通讯命令， 控制继电保护仪器输出故障电流电压信号 ；
步骤 S302， 待测配电终端进行跳闸控制处理， 同时该故障电流电压信号及待测配 电终端的动作信息通过故障处理检测模块输送给主控模块 ；步骤 S400， 自动生成报表。
以上所述技术方案， 根据配电终端现场运行条件搭建了一个配电终端现场运行平 台， 集三相交流标准源、 继电保护仪器及通讯规约检测模块与一体， 通过主控模块的控制实 现对待测配电终端标准规约检测、 采样数据精度检测及故障处理性能检测， 对配电终端的 功能、 性能、 故障处理能力进行一个全自动检测， 并自动生成检测报告， 把检测程序设定好 之后， 整个检测过程无需人工参与， 不但实现了各项功能检测一体化自动进行， 同时也有效 缩短了对配电终端的检测时间， 有效提高了检测效率。 附图说明
图 1 是本发明配电终端检测系统一种实施例的结构框图 ；
图 2 是本一种实施例的发明配电终端检测方法的工作流程图 ；
图 3 是本发明一种优选实施例的配电终端检测方法的工作流程图。 具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、 技术方案及有益效果更加清楚明白， 以下结合 附图及实施例， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明， 并不用于限定本发明。 如图 1 所示， 本发明提供一种配电终端检测系统， 包括三相交流标准源 1， 继电保 护仪器 2， 通讯规约检测模块 4， 主控模块 3， 交流采样精度模块 7 及故障处理检测模块 6。
所述通讯规约检测模块 4， 用于对待测配电终端 5 进行规约检测 ； 所述通讯规约检 测模块 4 优选具有 IEC60870-5-101/104、 DNP3.0、 SC1801、 CDT 标准规约的通讯程序， 可实 现对待测配电终端 5 的标准规约的检测和测试。 如通讯规约检测模块选择 IEC60870-5-104 标准规约， 然后依次自动与待测配电终端 5 进行连接、 初始化、 启动传输、 测试帧、 总召唤、 分组召唤等通讯功能测试命令。
所述三相交流标准源 1， 用于给所述待测配电终端 5 提供三相电流及电压信号 ； 三 相交流标准源 1 可给待测配电终端 5 提供一个标准的三相电流电压， 让待测配电终端 5 对 该三相电流电压进行检测， 并将检测数据与所述三相交流标准源 1 的实际输出数据进行比 较， 通过比较可以得出待测配电终端 5 的数据检测精度。所述三相交流标准源 1 优选地具 有 YC99A 三相交流标准源的内部通讯协议。
所述继电保护仪器 2， 用于给所述待测配电终端 5 施加故障电流及电压信号， 测试 待测配网终端 5 对该故障电流电压信号的处理能力。继电保护仪器 2 可以根据系统的设定 定时向待测配电终端 5 发送故障电流及电压信号， 也可以人工控制其向待测配电终端 5 发 送故障电流及电压信号。所述继电保护仪器 2 优选具有 GL802 继电保护仪器的内部通讯协 议。
所述交流采样精度模块 7， 用于与所述配电终端 5 通讯并获取配电终端的采样数 据， 并将该数据传送到主控模块 3 ；
所述故障处理检测模块 6， 用于检测故障电流及电压信号并传送至主动模块 ； 该 故障电流及电压信号是继电保护仪器 2 发送给配电终端 5 的故障信号， 通过对该信号的检 测和收集， 与待测配电终端 5 执行的动作进行比较， 可以得到待测配电终端 5 的故障处理能
力。 所述主控模块 3， 用于 ：
a、 控制三相交流标准源 1 输出并采集三相交流标准源 1 的实际输出值， 并通过交 流采样精度模块 7 去接收配电终端 5 的采样数据， 并将该采样数据与实际输出值进行比较。
b、 控制通讯规约检测模块 4 用于对所述待测配电终端进行规约检测 ；
c、 控制继电保护仪器 2 输出故障电流及电压信号并通过故障处理检测模块 6 采集 故障信息 ；
优选地， 本系统还包括在线监视模块 8， 用于实时检测被测配电终端 5 运行状态、 测量数据及故障告警等信息 ； 可以设定每 1 秒读取一次运行状态， 设定每隔 5 秒读取测量数 据， 实时接收故障告警等信息。
参数维护模块 9， 用于对被测配电终端 5 进行参数上传及下装 ； 参数包括待测配电 终端 5 的运行参数、 各个通讯协议的参数、 待测配电终端 5 的程序， 参数维护模块 9 还具有 对三相交流标准源的控制参数的设定， 具有对继电保护仪器的控制参数的设定。
报表管理模块， 用于根据检测方案中获得的数据生成报表 ； 报表管理模块 10 具有 报表生成功能， 根据检测方案执行过程中获得的数据源， 生成的报表有 ： 被检设备的检测报 告证书、 检测原始记录、 检测项目总表。
所述在线监视模块、 参数维护模块及报表管理模块均与所述主控模块电连接。
本发明还提供一种上述配电终端检测系统的检测方法， 如图 2 所示， 该配电终端 检测方法包括以下步骤 ：
步骤 S100， 主控模块 3 控制通讯规约检测模块 4 对待测配电终端 5 进行规约测试 ；
步骤 S200， 主控模块 3 控制三相交流标准源 1 对被测配电终端 5 输出电压电流信 号并检测待测配电终端 5 的采样精度 ；
步骤 S300， 主控模块 3 控制继电保护仪器 2 输出故障电流及电压信号， 并检测待测 配电终端 5 的故障处理性能 ；
步骤 S400， 根据以上检测数据生成检测报表。
作为一种优选实施例， 如图 3 所示， 所述主控模块 3 控制通讯规约检测模块 4 对待 测配电终端 5 进行规约测试的步骤包括 ：
步骤 S101， 主控模块 3 首先控制通讯规约检测模块 4 选择 IEC60870-5-104 标准规 约与所述待测配电终端 5 进行通讯 ；
步骤 S102， 通讯规约检测模块 4 开始于待测配电终端 5 进行连接、 初始化、 启动传 输、 测试帧、 总召唤、 分组召唤通讯功能测试 ；
通过以上步骤可以完成对待测配电终端 5 的通讯规约测试， 最终将该部分的测试 数据通过主控模块 3 传输到报表管理模块 10 中， 自动生成检测报表。
优选地， 所述主控模块 3 控制三相交流标准源 1 对被测配电终端 5 输出电压电流 信号并检测待测配电终端 5 的采样精度的步骤包括 ：
步骤 S201， 主控模块 3 下发通讯命令， 控制三相交流标准源 1 输出标准三相电流电 压信号 ；
步骤 S202， 主控模块 3 采集交流标准源 1 的实际输出值， 同时主控模块 3 通过交流 采样精度模块 7 获取待测配电终端 5 所采集的信号数据值 ；
步骤 S203， 主控模块 3 将交流标准源 1 的实际输出值与待测配电终端 5 采集的数 据值进行比较 ；
最后将比较后的结果输送给所述报表管理模块 10， 自动生成报表， 完成对待测配 电终端 5 的采样精度的检测。
优选地， 主控模块 1 控制继电保护仪器 2 输出故障电流及电压信号， 并检测待测配 电终端 5 的故障处理性能的步骤包括 ：
步骤 S301， 主控模块 3 下发通讯命令， 控制继电保护仪器 2 输出故障电流电压信 号；
步骤 S302， 待测配电终端 5 检测到该故障电流电压信号后会对进行跳闸控制处 理， 同时该故障电流电压信号及待测配电终端 5 的动作信息通过故障处理检测模块 6 输送 给主控模块 3 ；
最终主控模块 3 将该检测过程中所得的数据传送给所述报表管理模块 10， 自动生 成报表， 完成对待测配电终端 5 故障处理能力的检测。
最终通过自动生成的报表中的信息可以直观得到对待测配电终端 5 相关测试的 数据分析。 本系统的硬件平台主要利用已有的仪器仪表搭建检测平台， 通过检测软件来实现 各个检测方案， 自动完成检测任务。检测软件充分使用计算机 C/C++ 编程技术和通信技术， 对检测源进行控制和通信， 对被检测设备进行通信、 控制和实时监测。 本系统的检测软件使 用了多线程技术， 首先有一个任务调度的主线程， 完成所有单线程的任务调度， 任务派发、 启动、 暂停、 回收等工作， 系统对每个任务都使用一个线程运行控制， 线程之间采用消息模 式进行交换信息 ； 每个功能模块都有一个基本线程， 循环检测各个任务和执行状态。 功能模 块中每个任务都采用消息触发机制， 需要执行某个任务时， 发送一个消息。 线程内循环中启 动任务处理过程， 一步一步完成。任务都结束后， 基本线程中只循环执行一个计时任务。
检测方案将每个任务， 发送给任务调度的主线程。主线程把每个任务采用发送消 息的方式派发给各个模块的基本线程。 每个模块收到任务后， 启动线程中的任务处理过程， 一步一步完成任务， 并将每一步的完成情况发送消息给调度主线程 ； 主线程可以随时暂停、 回收任务， 收发自如。
各项功能同时有序测试， 利用搭建的配电终端现场运行检测平台， 使用一套完整 的配电终端功能和性能检测软件， 对配电终端的功能、 性能、 故障处理配合进行检测 ； 使用 检测平台软件下发通信命令， 控制三相交流标准源输出， 采集交流标准源实际输出值 ； 通过 终端的通信功能获得采样数据， 进行精确度计算 ； 使用检测平台软件下发通信命令， 控制继 电保护仪器输出故障信号， 终端进行处理后， 立即上报到检测平台软件 ； 本系统的检测方 法完全满足在现场运行的条件， 确保终端是在进行不间断通信、 循环采样、 时刻判断线路故 障； 确保终端的各项功能和性能配合进行检测。
各项功能都采用系统检测方案进行， 在检测方案中软件自动控制仪器和通信、 误 差计算 ； 自动生成报表， 消耗时间较短， 工作效率得到有效提高。
本系统的检测采样数据的精确度时， 采用计算机软件计算精度 ； 从检测平台软件 中取多个数据进行均方计算， 利用标准源的实际输出值和终端采样值进行计算， 检测方案 中可设置多点检测 ( 如 ： 0％、 40％、 80％、 100％、 120％等采样点 )， 误差结果准确。完全符
合国家电网公司技术规范 《交流采样测量装置校验规范》 。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。