[发明专利]一种电能质量监测终端对时与时钟精度测试系统及其方法

说明书

技术领域

本发明属于自动化测试技术，具体讲涉及一种电能质量监测终端对时与时钟精度测试系统及其方法。

背景技术

随着电力系统自动化程度的提高，保护、通信、远动、监控、监视等自动化设备均需统一、精确的时钟，以便于数据信息的统一、事件时间的统一、事故调查的统一。“电能质量监测设备”是用于电网中电能质量指标监测的二次设备。IEC61000系列标准以及我国国家标准对电能质量监测设备实时时钟的绝对精度要求不超过±20毫秒，在无法采用外部信号同步时，实时时钟误差应优于±1秒，因此在“电能质量监测设备”的生产及投运过程中，要求对其对时与时钟精度进行检测。

多数“电能质量监测设备”没有提供对时与内部时钟检测的外部接口，因此无法直接检测其对时与内部时钟精度，且对于较小的时间误差，人为是根本无法判断的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种电能质量监测终端对时与时钟精度测试系统及其方法，通过本发明可完成电能质量监测设备对时钟精度与对时的自动检测，提高了测试效率，减少了人为因素对测试过程的影响。本发明利用GPS对时设备给系统提供IRIG-B对时信号以达到系统中所有设备的同步。基于所有设备的同步，被测电能质量监测设备具有电能质量事件记录功能，能记录电能质量事件的发生时刻，信号采集装置可以采集、计算电能质量事件的发生的标准时刻，本系统通过测量、比较被检终端所记录的电能质量发生时刻与标准时刻之误差，间接测试被检设备的对时及内部时钟精度。

本发明包括一套自动测量回路和一套验证回路以确保检测的可靠性。自动测量回路执行检测功能，验证回路的测量结果可以验证检测的准确性以及可靠性。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种电能质量监测终端对时与时钟精度测试系统，其改进之处在于，所述系统包括电能质量标准源、信号采集装置、事件发生时刻记录仪、IRIG-B码转换器、测试工作站和被测设备；

所述电能质量标准源、信号采集装置、事件发生时刻记录仪、IRIG-B码转换器、测试工作站和被测设备依次连接形成闭合回路。

优选的，所述系统与GPS天线通信，通过GPS天线对时设备提供IRIG-B对时信号进行系统中所有设备的同步。

进一步地，所述GPS天线与GPS卫星通信，用于GPS天线接收GPS卫星所发出的对时信号并提供给相关设备对时。

优选的，所述信号采集装置、电能质量事件标准源、测试工作站及被检设备连接形成检测回路。

优选的，所述测试工作站通过网络协议、GPIB总线控制与信号采集装置和电能质量事件标准源连接并通过以太网读取被检设备上传的数据。

优选的，所述电能质量事件标准源、事件发生时刻记录仪及测试工作站连接形成验证回路。

优选的，所述电能质量事件标准源通过GPIB总线与测试工作站通信，用于控制电能质量事件标准源发生电能质量事件。

优选的，所述测试工作站通过NI通讯协议与信号采集装置通信，用于控制信号采集装置采集、上传数据。

优选的，所述被检设备的检测结果通过常规通信方式传输到测试工作站，用于后续误差计算使用。

优选的，所述IRIG-B信号包括多种制式和电压形式。

本发明基于另一目的提供的一种电能质量监测终端对时与时钟精度测试方法，其改进之处在于，所述方法包括

（1）电能质量事件标准源接收测试工作站指令，发生电压暂降或暂升或中断，并在事件发生时刻记录仪产生TTL脉冲；

（2）信号采集装置带时标采样电能质量事件波形与TTL脉冲；

（3）被检设备记录事件特征值与事件发生时刻，此发生时刻为被检测值；

（4）测试工作站接收信号采集装置上传的带时标的TTL脉冲采样值，计算电能质量事件标准源给出的电能质量事件发生时刻，此时刻为标准值；

（5）测试工作站接收标准值与被检设备的测量值，计算被检设备指标，给出检测结果；

（6）控制被检设备失去IRIG-B对时同步信号；

（7）失去同步后执行步骤（2）至（5）；

（8）对比两次测量中被检测设备给出的测量值与标准值误差，计算出被检设备内部时钟的准确度。

优选的，所述步骤（1）中电能质量事件标准源接收测试工作站指令，可发生任意持续时间的电压暂降或暂升或中断，并在事件发生时刻记录仪产生TTL上升沿或下降沿脉冲。

优选的，所述步骤（6）包括失去与GPS的同步，持续使被检设备断开同步至少24小时。