GDST-8000A 变电站综合自动化测试系统说明书

测控单元

测控单元是测试仪各个功能实现的主体部分，完成测试仪的主要测试功能，采用嵌入式处理器和外围电路，实现RTC实时时钟、串口通信、网络通信、遥测、遥信等接口，并对所测试设备的通信规约进行转换，与EMPC模块通过通信接口进行数据交换；

2.2.1 RTC实时时钟

RTC是设备的实时时钟模块；

内置GPS，可提供系统实时时间；

具备1路脉冲输出接口和1路时间报文输出接口；

脉冲输出接口可设置为PPS、PPM或PPH；

时间报文输出接口可设置为RS232、RS422、RS485；

具备1路IRIG-B输出接口，接口电平可设置为RS232/RS422/RS485或TTL；

具备1路脉冲输入接口和1路时间报文输入接口；

脉冲输入接口可设置为PPS、PPM或PPH；

时间报文输入接口可设置为RS232、RS422或RS485；

可对待测设备的脉冲输入、时间报文输入或IRIG-B输入的时间源与系统时间进行脉冲边沿测试或时间报文对时；

MCU模块通过内部数据／地址总线访问RTC模块；

2.2.2 串口通信模块COM

COM是设备的多串口通信模块，可提供4通道的串口。

每个串口可按需设置为RS232/422/485接口；

可按需对每个接口收到的数据报文增加时标，以确定待测设备的报文响应时间；

每个串口支持波特率120～57600，5、6、7、8比特位数据位，1、1.5、2比特停止位，无、奇、偶、传号、空号等校验方式；

每个串口提供最少64Bytes的Buffer；

主控板通过地址和数据总线访问COM内部寄存器；

2.2.3 主控模块MCU

MCU是设备的主控模块，是设备测控模块的核心处理板。

采用业内先进的飞思卡尔（Freescale）Coldfire处理器和uClinux操作系统；

内置RTC实时时钟；

内置温度传感器，可以感知当前设备温度；

提供2路10／100BaseT以太网接口，1路连接PC模块，另外一路提供给用户使用；

提供2路UART，1路作为设备的Console使用，1路连接RTC板的GPS模块，作为时间报文输入接口；

提供1路USB2.0 Host接口，可使用USB盘供用户交换数据；

内置高速DSP处理器，可快速响应输入／输出信号；

最大提供36路TTL电平GPIO，用来控制DI/DO的输入或输出；

具备SPI通信接口，可访问DI/DO模块；

通过地址和数据总线访问RTC时钟模块和COM多串口通信模块；

通过I2C总线接口与显示面板通信；

2.2.4 二进制信号量输入模块 DI

DI是设备的二进制信号输入模块，可以用来测试装置的遥控或遥调功能的输出二进制信号是否准确。

每个模块支持8路输入接口，8路为接口类型可变；

可变类型接口可以根据需要配置为有源输入和无源输入两种类型；

有源输入时的每个接口电压等级可分别设置为DC24V、DC48V、DC110V、DC220V等4种；

直流输入电流值符合《GB-T13729-92远动终端通用技术条件》中“I级”要求；

输入接口采用光电隔离技术；

2.2.5 二进制信号量输出模块 DO

DO是设备的二进制信号输出模块，可以作为装置遥信功能测试的信号输入源使用。

每个模块支持8路输出接口，8路为接口类型可变；

可变类型接口可以根据需要配置为有源输出和无源输出两种类型；

有源输出时的每个接口电压等级可分别设置为DC24V、DC48V、DC110V、DC220V等4种；

直流输出电流值符合《GB-T13729-92远动终端通用技术条件》中“II级”要求；

输出接口采用光电隔离技术；

2.3 三相标准表测量单元

   三相标准表可以测量三相工频（45HZ～65HZ）交流信号的电压、电流、幅度、频率、相位、功率及谐波。方便电量计量单位研发、检定。

三相交流电压输入：

电压输入量程：57.7V/100V/220V/380V

电压输入范围：0～420V  

测量准确度：0.05%RG

三相交流电流输入：

电流输入范围：0～10A  

测量准确度：0.05%RG

三相交流其它电参数测量：

频率测量：40Hz～65Hz     准确度：0.001Hz

功率因数测量：-1～０～+1  准确度：0.0005  

相位测量：0～359.99   准确度：±0.03度

功率测量准确度：0.05%RG

谐波测量：2～22次，准确度：0.2%（相对于基波额定值）

直流测量

直流电压测量：0～12V    测量准确度：0.05%RG

直流电流测量：0～25mA   测量准确度：0.05%RG

其它：

外形尺寸：420mm×310mm×150mm

重量：（不含外包装箱）约15kg

2.4 三相标准源输出单元

三相标准源是设备的模拟源输出模块，既可以单独作为交流采样装置的虚负荷使用，也可以与测试仪配套使用，配套自动测试软件调整模拟量输出，并自动生成测试检定报告。

可以输出纯净的， 失真度在0.05％ （ 典型值）的正弦功率信号。

可以在基波上叠加各次谐波输出。

频率输出从45Hz ～ 65Hz 任意可调， 分辨率0.001H z ， 准确度0.005H z 。

相位0～360 度任意可调， 可以方便模拟各种供电情况， 甚至反送电的情形。

强劲的带载能力，可以带容性、感性、阻性负载或者复合类型负载， 且负载调整率优于0.01％RG 。

可以输出0～±10V，0.2～20mA 信号用于检定变送器。

2.5 电源单元

电源单元分为主电源模块和辅助电源模块两部分。

2.5.1 主电源模块POWER

POWER是设备的嵌入式系统的工作电源模块。

提供DC5V、DC12V电源；

DC5V的功率为120W，DC12V的功率为50W；

2.5.2 辅助电源模块DCSUPPLY

DCSUPPLY是设备的辅助电源模块，提供DI/DO接口所需要的各种基准电压。

提供DC24V电源、提供DC48V、DC110V、DC220V3种不同的电源输入接口；

每路输出最大功率20W；

具备保护功能；

技术参数

5.1 机械尺寸

GDST-8000A变电站综合自动化测试系统可安装于标准19寸机柜，外形尺寸为：445（宽）* 375（深）* 220（高）mm

5.2 环境条件

电源： 185～250VAC

功耗： 不大于150W

温度： -40～70˚C（存储），-25～55˚C（使用）

相对湿度： 95％@35˚C

5.3 可靠性

MTBF： 不小于 40，000小时

5.4 主要接口技术参数

5.4.1以太网

传输介质使用5类双绞线；

传输距离为不超过100M（单段，无中继）；

速率为10M／100M自适应；

5.4.2串口通信与时间报文接口

可根据需要设置接口类型为RS232/422/485接口；

传输距离根据接口类型和速率的不同而不同，符合RS232/422/485的规程要求；

速率为可设置；

5.4.3 IRIG-B接口

可根据需要设置接口电平类型为RS232/422/485或TTL接口；

传输距离根据接口类型的不同而不同，符合RS232/422/485的规程要求，TTL接口传输距离为不超过5M；

输出接口不需要设置，各种接口为同时输出；

输入接口需要设置；

5.4.4脉冲接口

脉冲类型的输入／输出可设置为PPS／PPM／PPH；

可根据需要设置接口电平类型为RS232/422/485或TTL接口；

传输距离根据接口类型的不同而不同，符合RS232/422/485的规程要求，TTL接口传输距离为不超过5M；

输出接口不需要设置，各种接口为同时输出；

5.4.5 DO接口

DO可以设置为有源和无源两种接口；

有源时电压等级可选择：Un＝［24，48，110，220］VDC；

阻抗：无源时开路>50KΩ,闭路<0.05Un/Imax。Un=［24，48，110，220］

5.4.6 DI接口

DI可以设置为有源和无源两种接口；

有源时电压等级可选择：Un＝［24，48，110，220］VDC；

阻抗：无源时开路>50KΩ，闭路<0.05Un/Imax；

5.4.7三相标准表接口

输入电压测量

电压测量分辨率：0.01% X 档位

电压测量准确度：0.05%RG，0~420V

输入电流测量

电流测量分辨率：0.01% X 档位

电压测量准确度：0.05%RG，0~10A

输入功率测量

有功功率准确度：0.05%RG，0.05A-10A  30V-420V PF≥0.5

无功功率准确度：0.01%RG，0.05A-10A  30V-420V PF≥0.5

相位测量

相位测量范围：-180.00~+180.00°或 0°~359.99°

相位测量准确度：0.05°（电流≥200mA 电压≥30V）

分辨率：0.001°

频率测量

频率测量范围：45Hz~65Hz

频率测量分辨率：0.001Hz

频率测量准确度：0.005Hz

功率因数测量

功率因数测量范围：-1.0~0~+1.0

功率因数测量分辨率：0.0001

功率因数测量准确度：0.0005

谐波测量

谐波测量范围：2~50次

谐波测量准确度：0.4%RG

小信号直流测量

直流电压测量范围：-10V~10V

直流电流测量范围：0~24mA

5.4.8三相标准源接口

输出量程

三相交流电压量程：57V、100V

三相交流电流量程：1A、5A

三相输出相位:  0 ～ 360°

频率输出范围：45Hz～65Hz

输出负载容量

交流电压输出：15VA

交流电流输出：15VA

电压负载特性:纯阻性、纯容性以及阻性和容性的任意组合

输出功率稳定度

交流电压： 0.01%RG/3min

交流电流： 0.01%RG/3min

交流功率： 0.01%RG/3min

稳定时间:  < 300ms (从接收到命令到稳定输出，误差小于0.05%的时间)

输出功率调节

电压、电流调节

(1)调节范围：测量范围上限值的0%～120%

(2)调节细度：0.01%RG

(3)三相电压、电流能分相控制和调节。

频率调节

(1)调节范围：45Hz～65Hz。

(2)调节细度：0.001Hz

(3)调节精度: 0.0001Hz

相位调节

(1)调节范围：0 ～360

(2)调节细度：0.01

(3)调节精度: 0.03

精度

交流电压、电流： 0.05%

交流有功、无功功率[cos =1.0和0.5]： 0.05%

直流源输出

直流电压输出：0～±10V/0.1W，精度：0.05%

直流电流输出：0.2～20mA/0.1W，精度：0.05%

工作电源

AC220V±15%

6  接口信号线定义

6.1通信串口

串口通信接口为RJ45，可以选择RS232、RS422、RS485中任意一种，其信号定义如下