[发明专利]基于物理层信息的IED逻辑状态实时响应能力检测方法

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。

主权项

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(1)、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(JP1)的第一接口，第一电路连接器(JP1)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)连接至示波器(3)的第四通道输入口(34)，NSA接收数据信号的标记脉冲输出口(24)连接至示波器(3)的第五通道输入口(35)，智能电子设备(1)的IED数据信号接收口(11)连接至第一电路连接器(JP1)的第三接口，智能电子设备(1)的IED开关量输出口(12)分别连接至智能电子设备(1)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(1)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；所述方法包括如下步骤：步骤101：第一电路连接器(JP1)内部将第一电路连接器的第一接口(J1)仅与第一电路连接器的第二接口(J2)连接，第二电路连接器(JP2)内部将第二电路连接器的第一接口(51)仅与第二电路连接器的第二接口(52)连接；步骤102：在网络信号分析仪(2)的NSA人机接口(25)：设置NSA数据信号发送口(21)将发送的数据帧信号(TEST)的信息，设置NSA人机接口(25)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NSA数据信号发送口发送的数据信号(21a)、NSA数据信号接收口接收的数据信号(22a)以及NSA发送数据信号的标记脉冲输出口输出并指向NSA数据信号发送口发送的数据信号(21a)的标记脉冲信号(23a)、NSA接收数据信号的标记脉冲输出口输出并指向NSA数据信号接收口接收的数据信号(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(△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(△tRX)；步骤111：第一电路连接器(JP1)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1；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1；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(1)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)输出信号0至1跳变沿(12a)，智能电子设备(1)的IED开关量输入口(13)将接收到IED开关量输入口输入信号0至1跳变沿(13a)；步骤115：智能电子设备(1)根据IED开关量输入口(13)接收到的IED开关量输入口输入信号0至1跳变沿(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1的数据帧信号(22b)的信息，由智能电子设备(1)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(△tTX)、数据信号接收响应时间(△tRX)，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NSA数据信号发送口发送的数据信号(21a)发送完毕时刻T0、IED开关量输出口输出信号0至1跳变沿(12a)、IED开关量输入口输入信号0至1跳变沿(13a)、NSA数据信号接收口接收的数据信号(22a)的接收完毕时刻T1，得到IED开关量输出口响应时间△tDO、IED开关量输入口响应时间△tDI与数据信号响应时间△tDATA的关系：△tDATA＝T1‑T0＝△tDO+△tDI。