一种用于电能质量监测装置在线检定的校时系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电力设备在线检定技术领域，具体涉及一种用于电能质量监测装置在线检定的校时系统及方法。该系统包括标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置、网络交换机、检测主机。本发明专利技术通过IEEE1588精密时钟同步协议实现标准电能质量监测装置与被检电能质量监测装置的时间实现同步，降低被检的电能质量监测装置和标准电能质量测量装置的时间误差，在不改变被检电能质量监测装置电气接线、短时终止被检电能质量监测装置与主站服务器正常通讯的情况下，完成对被检电能质量监测装置的现场检定，使得电能质量监测装置的定期检定工作能够有效开展。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电能质量监测装置在线检定的校时系统及方法
本专利技术涉及电力设备在线检定
，具体涉及一种用于电能质量监测装置在线检定的校时系统及方法。
技术介绍
电能质量监测装置的运行管理是电能质量技术监督的工作内容之一。电能质量监测装置在恶劣的电磁环境中长期运行后，难免会由于元器件的老化、失效而导致装置的可靠性、测量准确度下降，进而产生大量无效、异常数据，因此需要对其进行定期检测。一般不建议拆下电能质量监测装置送实验室检测其精度，因存在电压短路、电流开路等安全风险，而使用标准电能质量测量装置可对电能质量监测装置进行在线检测。这里需标准电能质量测量装置和被检的电能质量监测装置的时间进行同步，而且同步一致性越高越好，目前国内主流设备也仅仅支持简单网络时间协议SNTP，两装置的同步精度仅达到毫秒级别，对被检的电能质量监测装置和标准电能质量测量装置的实时测量数据存在较大误差。可见，有必要研究一种使用方便、可靠性高的对电能质量监测装置进行校时的系统和方法。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种用于电能质量监测装置在线检定的校时系统及方法，具体技术方案如下：一种用于电能质量监测装置在线检定的校时系统包括标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置、网络交换机、检测主机；所述标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置皆支持IEC61850通信规约和IEEE1588精密时钟同步协议，所述网络交换机支持IEEE1588精密时钟同步协议，所述检测主机包括时间同步模块，所述时间同步模块包括IEEE1588精密时钟同步协议；所述标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置分别与网络交换机连接，所述网络交换机与检测主机连接；所述检测主机的时间同步模块采用IEEE1588精密时钟同步协议对标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置进行时间同步。进一步，所述IEC61850通信规约包括两个数据集，分别为监测数据集、检测数据集；所述所述监测数据集包括实时数据、统计数据、稳态告警信息和暂态事件波形数据，所述检测数据集只有实时数据；所述实时数据是由电能质量监测装置计算得到的各电能质量稳态指标的150周波值，所述统计数据是由电能质量监测装置计算得到的各电能质量稳态指标的3分钟值，所述稳态告警信息是指电能质量监测装置内部产生的，采用SOE格式记录电能质量稳态指标的越限事件、暂态事件、自定义触发事件以及电能质量监测装置运行状态变化事件；所述暂态事件波形数据是指记录的可表征电能质量暂态事件特征的电压波形和电流波形。进一步，所述被检电能质量监测装置包括监测数据集和检测数据集，两个数据集通过被检电能质量监测装置进行自由切换设置。进一步，所述标准电能质量监测装置包括检测数据集。进一步，所述时间同步模块采用IEEE1588精密时钟同步协议通过对时报文对标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置进行时间同步；所述对时报文分为事件报文和通用报文两类，所述事件报文在主时钟和从时钟间进行收发信息时，相应的发出端和接收端都会记录下其相应的发出和接收的精确时间，并生成时间戳；所述通用报文在主时钟和从时钟间进行收发信息时，相应的发出端和接收端都会记录下其相应的发出和接收的精确时间，不生成时间戳。一种用于电能质量监测装置在线检定的校时方法包括以下步骤：(1)以检测主机的时钟为主时钟，以标准电能质量监测装置或被检电能质量监测装置的时钟为从时钟；(2)调谐：主时钟根据发送周期周期性地发送报文，以某一帧报文为起点报文，设其发出时间为TM0，接收时间为TS0，发出时间TM0由主时钟提供并经过链路延迟补偿，接收时间TS0由从时钟提供，间隔若干个发送周期后，当前发送的报文的发出时间为TMi，接收时间为TSi，i是当前发送的报文与起点报文的发送周期间隔数，其中i>0，以主时钟频率与从时钟频率的比值，对从时钟的时间变化率进行调整，所述主时钟频率与从时钟频率的比值即(TMi-TM0)/(TSi-TS0)；(3)计算时间延迟Tdelay和时间偏移Toffset：1)在T1时刻发送同步报文，在此时刻由从时钟记录下同步报文到达时刻T2，此时从时钟端只有时间戳T2；2)再由紧随同步报文发送的跟随报文携带同步报文发送时刻T1至从时钟端，此时从时钟端具有时间戳T1和T2；3)接着由从时钟向主时钟发送延迟请求报文，并在从时钟端记录下延迟请求报文发出时刻T3，此时从时钟端具有时间戳T1、T2和T3；4)最后由主时钟端将延迟请求报文到达主时钟的时间T4记录下来，由延迟响应报文携带延迟请求报文到达时刻T4向从时钟发送，并由从时钟记录时间T4，此时从时钟端具有时间戳T1、T2、T3和T4；5)由此整个同步过程基本完成，然而T1和T4时刻是以主时钟的时间信息为衡量标准的，而T2和T3时刻是以从时钟的时间信息为衡量标准的，如果统一采用主时钟的标准进行衡量，则T2和T3在时间上相对于T1和T4存在时间延迟Tdelay和时间偏移Toffset，计算表达式为T2-Toffset-Tdelay＝T1；T3-Toffset+Tdelay＝T4；将两式整理有(4)根据时间延迟Tdelay和时间偏移Toffset调整从时钟，使得从时钟与主时钟同步。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的校时系统结构简单，无需携带体积大、笨重的硬件对时设备，减少了人力和物力投入。提供的校时方法可以实现对标准电能质量监测装置和被检电能质量监测装置两者时间同步，因此大大提高了校时精准。本专利技术通过IEEE1588精密时钟同步协议实现标准电能质量监测装置与被检电能质量监测装置的时间实现同步，降低被检的电能质量监测装置和标准电能质量测量装置的时间误差，在不改变被检电能质量监测装置电气接线、短时终止被检电能质量监测装置与主站服务器正常通讯的情况下，完成对被检电能质量监测装置的现场检定，使得电能质量监测装置的定期检定工作能够有效开展，从而保证各项电能质量指标的测量准确度，真正地将电能质量技术监督工作落到实处，为电网的安全、稳定、经济运行保驾护航。附图说明图1为本专利技术的一种用于电能质量监测装置在线检定的校时系统的结构示意图；图2为本专利技术中一种用于电能质量监测装置在线检定的校时方法的调谐过程示意图；图3为本专利技术中一种用于电能质量监测装置在线检定的校时方法的时钟同步过程示意图。具体实施方式为了更好的理解本专利技术，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明：如图1所示，一种用于电能质量监测装置在线检定的校时系统包括标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置、网络交换机、检测主机；标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置皆支持IEC61850通信规约和IEEE1588精密时钟同步协议，网络交换机支持IEEE1588精密时钟同步协议，检测主机包括时间同步模块，时间同步模块包括IEEE1588精密时钟同步协议；标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置分别通过以太网与网络交换机连接，网络交换机通过以太网与检测主机连接；检测主机的时间同步模块采用IEEE1588精密时钟同步协议对标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置进行时间同步。标准电能质量监测装置比被检电能质量监测装置至少高一个精度等级。IEC61850通信规约包括两个数据集，分别为监测数据集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电能质量监测装置在线检定的校时系统，其特征在于：包括标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置、网络交换机、检测主机；所述标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置皆支持IEC61850通信规约和IEEE1588精密时钟同步协议，所述网络交换机支持IEEE1588精密时钟同步协议，所述检测主机包括时间同步模块，所述时间同步模块包括IEEE1588精密时钟同步协议；所述标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置分别与网络交换机连接，所述网络交换机与检测主机连接；所述检测主机的时间同步模块采用IEEE1588精密时钟同步协议对标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置进行时间同步。

【技术特征摘要】
1.一种用于电能质量监测装置在线检定的校时系统，其特征在于：包括标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置、网络交换机、检测主机；所述标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置皆支持IEC61850通信规约和IEEE1588精密时钟同步协议，所述网络交换机支持IEEE1588精密时钟同步协议，所述检测主机包括时间同步模块，所述时间同步模块包括IEEE1588精密时钟同步协议；所述标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置分别与网络交换机连接，所述网络交换机与检测主机连接；所述检测主机的时间同步模块采用IEEE1588精密时钟同步协议对标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置进行时间同步。2.根据权利要求1所述的一种用于电能质量监测装置在线检定的校时系统，其特征在于：所述IEC61850通信规约包括两个数据集，分别为监测数据集、检测数据集；所述所述监测数据集包括实时数据、统计数据、稳态告警信息和暂态事件波形数据，所述检测数据集只有实时数据；所述实时数据是由电能质量监测装置计算得到的各电能质量稳态指标的150周波值，所述统计数据是由电能质量监测装置计算得到的各电能质量稳态指标的3分钟值，所述稳态告警信息是指电能质量监测装置内部产生的，采用SOE格式记录电能质量稳态指标的越限事件、暂态事件、自定义触发事件以及电能质量监测装置运行状态变化事件；所述暂态事件波形数据是指记录的可表征电能质量暂态事件特征的电压波形和电流波形。3.根据权利要求2所述的一种用于电能质量监测装置在线检定的校时系统，其特征在于：所述被检电能质量监测装置包括监测数据集和检测数据集，两个数据集通过被检电能质量监测装置进行自由切换设置。4.根据权利要求2所述的一种用于电能质量监测装置在线检定的校时系统，其特征在于：所述标准电能质量监测装置包括检测数据集。5.根据权利要求1所述的一种用于电能质量监测装置在线检定的校时系统，其特征在于：所述时间同步模块采用IEEE1588精密时钟同步协议通过对时报文对标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置进行时间同步；所述对时报文分为事件报文和通用报文两类，所述事件报文在主时钟和从时钟间进行收发信息时，相应的发出端和接收端都会记...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫东，郭敏，金庆忍，姚知洋，楚红波，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西,45