[发明专利]一种基于错误注入的智能电能表程序稳定性检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能电能表程序稳定性检测系统，具体讲涉及一种基于错误注入的智能电能表程序稳定性检测系统。

背景技术

智能电网工程是电网建设最新成果的集中展示，包括智能变电站、配电自动化系统、电能质量监测、故障抢修管理系统、储能系统、新能源接入、用电信息采集系统、智能楼宇/家居、电动汽车充放电站等工程和智能电网调度技术支持系统展示、智能输电展示、信息平台展示、可视化展示工程。

作为智能电网智能终端的智能电表已经不是传统意义上的电能表，除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，还具有适应智能电网和新能源的使用的双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能，智能电表代表着未来节能型智能电网最终用户智能化终端的发展方向。随着智能电网的日益发展，世界各国对于智能化用户终端的需求也日益增大，有人估计，在未来5年，随着智能电网在世界各国的建设，智能电表在全球安装的数量将高达2亿只。同样，在中国，随着国家坚强智能电网建设的进展，作为用户端的智能电表的需求也会大幅度地增长，保守的预计，市场将会有1.7亿只左右的需求。美国政府为升级本国电网的拨款中，就有一部分专门用于在未来3年致使13％的美国家庭(1800万户家庭)能装上智能电表。在欧洲，意大利及瑞典已经完成先进计量基础设施的部署，将所有普通电表更换为智能电表。法国、西班牙、德国和英国预计在未来10年内完成也将完成智能电表的全面推广和应用。

智能电表的工作原理是，用户持IC卡到供电部门交款购电，供电部门用售电管理机将购电量写入IC卡中，用户持IC卡在感应区刷非接触式IC卡，即可合闸供电，供电后将卡拿走。当表内剩余电量等于报警电量时，拉闸断电报警(或蜂鸣器报警)，此时用户在感应区刷卡即可恢复供电；当剩余电量为零时，自动拉闸断电，用户必须再次持卡交费购电，才可以恢复用电。

智能电网的工程建设，日趋成熟的智能用电技术对智能电能表的性能提出了更高的要求，目前针对智能电能表的检测项目大多是通过设置外部环境来实现的，但是很多复杂的工况是无法通过外部环境模拟出来。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于错误注入的智能电能表程序稳定性检测系统，该系统通过FPGA的高速运算，模拟EEPROM、FLASH存储器、计量芯片、时钟芯片、ESAM模块等智能表接口电路。配备上位机检测软件，测试数据能够通过以太网上传计算机分析并能通过计算机发送相应检测指令，并且用模拟仿真的方式接入到装置中。通过各个模拟模块工作情况的变化模拟现场出现的各种工况，来检测电能表程序的稳定性。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种基于错误注入的智能电能表程序稳定性检测系统，其改进之处在于，所述系统包括通过接口连接的程序测试模块与仿真模块；所述仿真模块与计算机通过网络连接。

进一步地，所述程序测试模块用于支持智能电能表程序的运行和显示，包括MCU模块和显示模块；所述MCU模块是程序的存储和运行区，用来存储智能电能表厂商的测试程序；所述显示模块能够显示智能电能表的运行状态和运行参数，所显示的运行状态和运行参数设置在计算机的检测软件中。

进一步地，所述程序测试模块在运行过程中实时从仿真模块中读取运行信息，完成对预定工况的模拟。

进一步地，所述仿真模块用于对智能电能表的组件进行模拟，辅助检测系统完成功能测试；所述仿真模块为可扩展的模块，包括数控电源模块，ESAM模块，时钟模块，继电器模块和存储模块。

进一步地，所述数控电源模块能够为检测系统中各个模块(各个模块指的是智能电能表程序测试模块与仿真模块以及两个模块中包括的小的功能模块)提供可控的工作电压，所述模块数控电源能够模拟以下情况：

①智能电能表程序测试模块与仿真模块在过压情况下的工作状态；

②智能电能表程序测试模块与仿真模块在欠压情况下的工作状态；

③智能电能表程序测试模块与仿真模块在电压缓慢升高情况下的工作状态；

④智能电能表程序测试模块与仿真模块在电压缓慢降低情况下的工作状态。

进一步地，所述ESAM模块能够响应与智能电能表安全相关的报文，该模块能够模拟以下异常情况：

1)智能电能表模块不响应MCU的通信；

2)智能电能表模块延时响应MCU的通信；

3)智能电能表模块回复相同的报文；

4)智能电能表模块回复错误长度的报文；

5)智能电能表模块回复错误格式的报文。