一种用于智能变电站的广域同步测试仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于智能变电站的广域同步测试仪，包括信号接入电路、同步分析电路、冗余时钟调节电路和报文交互电路，同步分析电路分别与信号接入电路、冗余时钟调节电路和报文交互电路电连接，报文交互电路与被测广域时钟装置通信连接，信号接入电路分别与卫星和被测广域时钟装置通信连接。本实用新型专利技术能在离线条件下进行测试环境搭建，能对智能变电站同步数字网中可能出现的时间跳变、通道切换、抖动、漂移等各种通道时延变化现象进行模拟，实现智能变电站同步数字网络下时钟广域同步性能的离线测试，进而帮助提高智能变电站乃至整个电力系统的安全性和可靠性。整个电力系统的安全性和可靠性。整个电力系统的安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于智能变电站的广域同步测试仪


[0001]本技术涉及智能变电站广域同步测试领域，特别涉及一种用于智能变电站的广域同步测试仪。

技术介绍

[0002]智能化变电站是未来电力系统变电站的发展方向。在智能化变电站中，当广域时钟装置发生时间跳变、通道切换、抖动、漂移等各种通道时延变化现象时，就可能出现时钟不同步的问题，一旦广域时钟装置出现不同步问题将带来保护误动等风险。因此全网广域同步及其检测技术变得尤为重要。对时钟设备进行必要的广域同步检测，保证其入网时能够可靠运行，对电力系统智能化变电站运行的可靠性、安全性具有重要意义。
[0003]目前，对智能变电站时钟系统的广域同步检测存在SDH(SynchronousDigital Hierarchy，同步数字体系)测试环境难于搭建、现网测试安全风险不易评估与规避、尚缺乏广域同步性能检测方法及其装置等不足。
[0004]因此，设计一种用于智能变电站的广域同步测试仪，能在离线条件下进行测试环境搭建，能对智能变电站同步数字网中可能出现的时间跳变、通道切换、抖动、漂移等各种通道时延变化现象的模拟，实现智能变电站同步数字网络下时钟广域同步性能的离线测试，对智能变电站乃至整个电力系统的安全、可靠性至关重要。

技术实现思路

[0005]本技术提供了一种用于智能变电站的广域同步测试仪，解决了现有技术中测试环境难于搭建、现网测试安全风险不易评估与规避、尚缺乏广域同步性能检测装置的技术问题。
[0006]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0007]一种用于智能变电站的广域同步测试仪，包括信号接入电路、同步分析电路、冗余时钟调节电路和报文交互电路；
[0008]所述同步分析电路分别与所述信号接入电路、所述冗余时钟调节电路和所述报文交互电路电连接，所述报文交互电路与被测广域时钟装置通信连接，所述信号接入电路分别与卫星和所述被测广域时钟装置通信连接。
[0009]本技术的有益效果是：由于信号接入电路与卫星通信连接，通过信号接入电路可以接入卫星的基准时钟信号，信号接入电路与同步分析电路电连接，通过同步分析电路可以以基准时钟信号为基准，进行本技术中的广域同步测试仪自身的时钟同步校准，而同步分析电路与冗余时钟调节电路电连接，然后利用冗余时钟调节电路在测试仪时钟同步后，提供一个冗余时钟信号来模拟时间跳变、通道切换、抖动、漂移等各种通道时延变化现象，例如提供一个模拟通道切换的载有PTP的E12M BITS信号；由于冗余时钟调节电路和报文交互电路均与同步分析电路电连接，因此可以利用同步分析电路和报文交互电路将冗余时钟信号传输至被测广域时钟装置，被测广域时钟装置会依据该冗余时钟信号来进
行反馈，信号接入电路还与被测广域时钟装置通信连接，因此被测广域时钟装置依据该冗余时钟信号来反馈的一个被测时钟信号会传输至信号接入电路，同步分析电路会根据自身经过测试仪时钟同步后的时钟信号来对比该被测时钟信号，得到这两者之间的目标时间偏差数据，该目标时间偏差数据即反映了智能变电站中的被测广域时钟装置在发生时间跳变、通道切换、抖动、漂移等各种通道时延变化现象下的同步性能；
[0010]本技术的用于智能变电站的广域同步测试仪及其测试方法，只需利用广域同步测试仪和被测广域时钟装置共同搭建测试环境，而无需在智能变电站运行环境中进行，无需搭建SDH测试环境，能在离线条件下进行测试环境搭建，能对智能变电站同步数字网中可能出现的时间跳变、通道切换、抖动、漂移等各种通道时延变化现象进行模拟，实现智能变电站同步数字网络下时钟广域同步性能的离线测试，进而帮助提高智能变电站乃至整个电力系统的安全性和可靠性。
[0011]其中，本技术中同步分析电路以基准时钟信号为基准，进行测试仪自身的时钟同步校准，同步分析电路对比自身经过测试仪时钟同步后的时钟信号与反馈的被测时钟信号之间的偏差，以及报文交互电路将冗余时钟信号传输至被测广域时钟装置的具体方法均为现有技术，本技术不涉及计算机程序的改进。
[0012]在上述技术方案的基础上，本技术还有如下改进：
[0013]进一步：所述信号接入电路包括信号调理子电路、信号采集子电路和时钟分配子电路；
[0014]所述信号调理子电路依次通过所述信号采集子电路和所述时钟分配子电路与所述同步分析电路电连接，所述信号调理子电路分别与所述卫星和所述被测广域时钟装置通信连接。
[0015]上述进一步技术方案的有益效果是：信号调理子电路分别与卫星和被测广域时钟装置通信连接，因此，信号调理子电路可以在接收基准时钟信号时，对该基准时钟信号进行调理，提高基准时钟信号的质量，还可以在接收被测广域时钟装置反馈的被测时钟信号时，对该时钟信号进行调理，提高被测时钟信号的质量；由于在信号采集子电路分别采集调理后的基准时钟信号和被测时钟信号时，不同的接口用到的采样频率及输出频率不一样，因此利用时钟分配子电路可以产生不用的信号时钟频率，即对调理后的基准时钟信号和被测时钟信号分别进行时钟分配，保证得到准确的基准时钟信号和被测时钟信号。
[0016]进一步：所述信号调理子电路包括信号输入器、四阶巴特沃斯滤波器和 L级调理放大器；
[0017]所述信号输入器依次通过所述四阶巴特沃斯滤波器和所述L级调理放大器与所述信号采集子电路电连接，所述信号输入器分别与所述卫星和所述被测广域时钟装置通信连接。
[0018]上述进一步技术方案的有益效果是：通过信号输入器便于分别接收基准时钟信号和被测时钟信号，通过四节巴特沃斯滤波器能有效减少其他高频信号(例如24kHz以上的频率信号)产生的信号干扰，并能有效提高滤波效果；通过L级调理放大器，能同时实现增益放大和阻抗匹配，进一步提高获取的基准时钟信号和被测时钟信号的质量，实现高效的信号处理和采集，便于后续能精准地对测试仪进行时钟同步，以及精确地判断出被测广域时钟反馈的被测时钟信号与经过时钟同步后的测试仪时钟信号之间的偏差，进而判断出被测广
域时钟装置的同步性能。
[0019]进一步：所述时钟分配子电路包括鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器、N.F小数分频器和前置双模预分频器；
[0020]所述鉴频鉴相器与所述信号采集子电路电连接，所述鉴频鉴相器依次通过所述电荷泵、所述环路滤波器和压控振荡器与所述同步分析电路电连接，所述鉴频鉴相器还依次通过所述N.F小数分频器和所述前置双模预分频器与所述同步分析电路电连接。
[0021]上述进一步技术方案的有益效果是：上述结构构成的时钟分配子电路，通过鉴频鉴相器对内部分频结果与外部晶振信号进行对比产生脉冲信号，作用于电荷泵控制环路滤波器输出电压值，该输出电压值控制压控振荡器产生信号，该信号经过分频器产生分频频率，并使得该分频频率能朝着更加接近外部晶振信号的方向变化，当分频频率与外部晶振信号同频同相时，电荷泵的输电电压稳定后，压控振荡器产生稳定的频率，因此通过上述时钟分配子电路，能分别对采集的基准时钟信号和被测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于智能变电站的广域同步测试仪，其特征在于，包括信号接入电路(1)、同步分析电路(2)、冗余时钟调节电路(3)和报文交互电路(4)；所述同步分析电路(2)分别与所述信号接入电路(1)、所述冗余时钟调节电路(3)和所述报文交互电路(4)电连接，所述报文交互电路(4)与被测广域时钟装置通信连接，所述信号接入电路(1)分别与卫星和所述被测广域时钟装置通信连接。2.根据权利要求1所述的用于智能变电站的广域同步测试仪，其特征在于，所述信号接入电路(1)包括信号调理子电路、信号采集子电路和时钟分配子电路；所述信号调理子电路依次通过所述信号采集子电路和所述时钟分配子电路与所述同步分析电路(2)电连接，所述信号调理子电路分别与所述卫星和所述被测广域时钟装置通信连接。3.根据权利要求2所述的用于智能变电站的广域同步测试仪，其特征在于，所述信号调理子电路包括信号输入器、四阶巴特沃斯滤波器和L级调理放大器；所述信号输入器依次通过所述四阶巴特沃斯滤波器和所述L级调理放大器与所述信号采集子电路电连接，所述信号输入器分别与所述卫星和所述被测广域时钟装置通信连接。4.根据权利要求2所述的用于智能变电站的广域同步测试仪，其特征在于，所述时钟分配子电路包括鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王映波，杨乐，秦铆，
申请(专利权)人：中域高科武汉信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：