CN101361004B - 用于测试处理数字扫描数据的保护设备的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于测试处理数字扫描数据的保护设备(60)的方法。本发明要解决的技术问题是提供一种可以特别简单地测试保护设备是否正常运行的方法。该技术问题这样解决：将已存储的至少一个变换器的干扰值记录(DU，DI)加载到检验装置(50)中，用干扰值记录的数据形成数字扫描值，该数字扫描值对应于变换器在记录干扰值期间记录下的变换器数据，将形成的数字扫描值嵌入数字的、与网络兼容的数据分组(Dtest)中，将该与网络兼容的数据分组(Dtest)发送到保护设备(60)的与网络兼容的接口(D60)，对保护设备对传送的数字扫描值的反应进行分析。

Description

用于测试处理数字扫描数据的保护设备的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种用于测试处理数字扫描数据的保护设备的方法，尤其是用于测试电技术设备如能量传输系统的保护设备的方法。

背景技术

能量传输系统的保护设备例如由Siemens公司以商品名称SIPROTEC销售。在这种保护设备中，通过对该保护设备重新设定参数，该保护设备的工作方式可以从外面通过网络连接或数据总线连接更改。在公知的保护设备运行期间，将数字扫描数据存储在保护设备中并进行分析。如果保护设备在分析时确定扫描数据出现了错误，则产生故障信号或报警信号。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种方法，利用该方法可以特别简单地测试处理数字扫描数据的保护设备是否正常运行。

按照本发明，该技术问题通过权利要求1的特征部分的特征解决。本发明方法的优选实施方式在从属权利要求中提出。

根据本发明，将存储的至少一个变换器(即例如变流器或变压器)的干扰值记录加载到检验装置中，用干扰值记录的数据形成数字扫描值，该扫描值对应于变换器在记录干扰值期间记录下的变换器数据，将形成的数字扫描值嵌入与网络兼容的数字数据分组中，将该与网络兼容的数据分组发送到保护设备的与网络兼容的接口，并对保护设备对传送该数字扫描值的反应进行分析。

概念“网络”在下面应理解为所有类型的数据连接，尤其是外部数据连接(例如以外部数据总线、外部以太网络或互联网的形式)或内部数据连接(设备或设备设置内的内部数据总线、设备或设备设置内的内部网络)。

本发明方法的一个重要优点在于，可以在引入任意干扰值记录的情况下测试保护设备；因为根据本发明，对保护设备的测试不是用物理上实际“新”产生的变换器信号，而是用“保留的”信号变化曲线来进行的，该信号变化曲线是在早先的任意时刻由任意电转换器形成的。因此本发明方法的执行与使用“真实的”变换器数据的方法相比，需要的设备或硬件成本明显更少，因为变换器数据的产生只是在引入“已有的”、所存储的干扰值记录的情况下根据软件来进行的，该干扰值记录来自干扰值库等等，因此不必重新产生。由此本发明的方法可以非常简单地提供数字扫描值以进行系统的和自动的例如基于标准IEC61850-9-2的保护检验。

本发明方法的另一个显著优点在于，利用该方法还可以调整输出数字变换器数据的数字变换器和输出模拟变换器数据的模拟变换器之间的量化比较，其中依据存储的与网络兼容的数据分组来自哪个源来分析待测试的保护设备对该数据分组的反应。

优选的，在设备测试期间用模拟变换器数据来处理模拟变换器的干扰值记录，并用该干扰值记录形成与网络兼容的数据分组。因此，如果变换器的干扰值记录例如以Comtrade的格式存储，则首先将与Comtrade兼容的信号转换为数字扫描值。

作为与网络兼容的数据分组，优选形成与以太网兼容的数据分组，并通过与以太网兼容的网络传送。例如，与以太网兼容的数据分组按照IEC61850-9-2标准形成。

按照该方法的特别优选的变形，将至少两个变换器的存储的干扰值记录加载到检验装置中，该变换器的变换器数据是时间相关地记录的。利用干扰值记录的变换器数据，形成针对每个变换器的与变换器相关的数字扫描值。将所形成的与变换器相关的扫描值嵌入与扫描时刻相关的数据分组中，该数据分组分别涉及同一个扫描时刻，并且对保护设备对传送的与扫描时刻相关的数据分组的反应进行分析。

形成与扫描时刻相关的数据分组例如是与实时以太网标准、IEC 61850标准和/或IEEE 1588标准兼容地进行的。

为了测试保护设备，例如可以将至少一个干扰值记录加载到检验装置中，该干扰值记录描述了保护设备根据预定规则应当识别出的错误。然后在传送了与网络兼容的数据分组之后，优选产生状态信号，该状态信号指明保护设备已经正确地识别了错误或未能识别错误。为了形成状态信号，例如可以监控保护设备是否在传送了与网络兼容的数据分组之后产生了错误或警报信号。

在进行设备测试的范围内，优选将多个不同的或相同的测试序列逐个地传送到保护设备，并在保护设备上测试以获得尽可能确定的关于保护设备的工作方式的结论。

通常在存在描述错误的测试序列的情况下，用检验装置测量保护设备的触发或反应时间。例如，也可以用检验装置确定保护设备的“质量”，其中对测得的保护设备的触发或反应时间进行分析，并依据测量值来形成质量测量值。

还可以依据作为变换器数据传送给保护设备的电压值和/或电流值来测量以触发特征曲线形式存在的触发时间。

另外特别有利的是，用分立的操作装置通过网络来配置或控制检验装置。这例如使得可以将检验装置配置为一个或多个“合并单元”，这些合并单元可以通过检验装置这样同步，使得即使是复杂的网络干扰也可以显示出来。“合并单元”的功能以公知方式在于，处理模拟测量变换器的与相线导体相关的扫描值并用该扫描值形成数据电文，该数据电文可以由处理数字扫描数据的保护设备继续处理。

此外，本发明还涉及具有保护设备和通过网络与该保护设备连接的检验装置的系统，该检验装置用于测试保护设备。

本发明因此要解决的技术问题是，提供一种可以特别简单地测试处理数字扫描值的保护设备的系统。

该技术问题在本发明中通过具有权利要求15的特征的系统解决。本发明系统的优选实施方式在从属权利要求中给出。本发明系统及其优选实施方式的优点参照结合本发明方法的上述实施方式。

只是在本发明中要强调的是，通过网络与检验装置连接并适用于控制测试过程的流程和/或配置检验装置的分立的操作装置，被看作是非常有利的。

优选的还有，网络与数据库连接，可以从该数据库直接向检验装置传送测试序列，或者首先向操作装置传送然后从操作装置向检验装置传送测试序列。

例如，操作装置和/或检验装置是互联网兼容的，并且可以与互联网通信，使得已存储的干扰值记录或测试序列通过互联网加载，由检验装置继续处理，并继续用于测试保护设备。

此外，作为发明还有一种用于待监控电技术设备的现场设备，具有用于输入模拟或数字测量信号的输入端，该测量信号涉及待监控的电技术设备，以及具有与该输入端连接的分析装置，该分析装置在输入端施加有测量信号的情况下对该测量信号进行分析，并在该测量信号表明待监控电设备中存在错误的情况下产生错误信号。现场设备例如可以通过保护设备或功率质量测量设备构成。

就这种现场设备而言，本发明要解决的技术问题是为该现场设备提供简单但是可靠的测试手段。

按照本发明，该技术问题这样来解决，现场设备具有与分析装置连接的、设备内部的检验装置，该检验装置适用于产生数字测试信号本身，或者继续处理外部施加的数字测试信号，并在测试模式开始之后将数字测试信号作为测量信号输入分析装置中以用于测试现场设备。

本发明的现场设备的一个显著优点在于，可以用非常少的成本实现这一设备测试，因为根据本发明已经有用于测试现场设备的检验装置集成在该现场设备中。因此不需要首先提供单独的检验装置，这本来会增加成本，而且也不需要在可以对现场设备进行测试之前将该检验装置连接到现场设备。

本发明的现场设备的另一个显著优点在于，该现场设备为了测试而直接使用数字测试信号。这使得可以检验实施在分析装置中的数字检验算法，而不会有在模拟测试信号转换成数字测试信号器件可能出现的变换器错误来影响测试结果。因此可以单独测试分析装置的可工作性，而无需考虑转换器的影响。

特别有利的是，现场设备具有与设备内部的检验装置连接的触发输入端，其中检验装置实施为在触发输入端上施加触发信号时启动用于测试现场设备的测试模式。因为这样的触发输入端使得可以同步地测试具有多个现场设备的装置，其中通过施加合适的触发信号为整个装置启动时间上彼此协调的检验流程。

在使用存储的或保留的干扰值记录方面，该干扰值记录例如保存在数据库中，优选的是设备内部的检验装置适用于加载外部的干扰值记录，并用该外部的干扰值记录形成数字测试信号或者将加载的干扰值记录直接处理为数字测试信号。

例如，检验装置这样构成，该检验装置用外部干扰值记录的数据形成数字扫描值，该扫描值对应于至少一个变换器的在干扰值记录期间记录的变换器数据，并且将该扫描值用于测试现场设备。

优选的，检验装置还适用于用模拟变换器数据处理模拟变换器的干扰值记录，并用该模拟变换器数据形成数字测试信号。优选的，检验装置还适用于继续处理以Comtrade格式存在的外部的干扰值记录。

优选的，现场设备可以执行与网络兼容形式的测试模式；优选的，检验装置为此实施为，该检验装置将数字测试信号嵌入与网络兼容的数字数据分组中，并将与网络兼容的数据分组通过设备内部的网络传送给分析装置的设备内部的与网络兼容的接口。

设备内部的网络例如可以通过与以太网兼容的网络或通过根据SPI或CAN标准的数据总线形成。但是根据使用情况还可以采用其它网络类型或数据总线类型。

在多个现场设备的时间上彼此协调的触发方面，优选的是现场设备的设备内部的检验装置可以将触发输入端上施加的时间信号继续处理为触发信号，其中该检验装置在通过该时间信号定义的时刻启动相应的测试模式。因此，时间信号例如允许各个现场设备不是同时，而是有目的地先后或级联式地启动。

优选的，现场设备具有通信接口，尤其是网络连接，其中触发输入端优选通过该通信接口形成。

如果分析装置具有多个数字信号输入端，则有利的是可以在检验装置中加载配置文件，该配置文件确定检验装置的数字测试信号应当施加到分析装置的哪个数字信号输入端。优选的，检验装置实施为，该检验装置可以同时向分析装置施加多个数字测试信号，其中可以通过配置文件确定测试信号与分析装置的信号输入端的对应应当如何进行。

在尽可能可靠的测试结果方面，优选的是检验装置实施为，检验装置为了测试现场设备而将数字测试信号重复地、尤其是周期性重复地输入分析装置。在数字测试信号被重复输入的情况下，例如可以使用不同的比例因子。

为了记录测试，优选的是将检验装置实施为，其在执行测试模式时将施加在分析装置上的测试信号以及现场设备对此的相应反应以干扰记录值的形式存储起来。

优选的，现场设备具有可关闭执行的错误信号输出端，用于向外部输出错误信号，在此该检验装置实施为其在测试模式的情况下关闭或停用错误信号输出端。通过关闭或停用错误信号输出端，可以防止在测试期间不期望地影响与现场设备连接的电技术设备或其设备部件。

如果外部通信接口如外部网络连接形成现场设备的错误信号输出端，则分析装置在测试模式的情况下可以在错误信号输出端上例如产生编码的错误信号，该错误信号表明测试的执行。

本发明还涉及一种用于测试具有至少两个现场设备的现场设备系统的方法。

对此本发明要解决的技术问题是提供一种测试方法，其可以模拟电技术设备中的复杂的错误情况以用于测试。

该技术问题根据本发明通过同步测试该现场设备系统的现场设备来解决。

本发明方法的重要优点是，利用该方法可以模拟非常复杂的错误情况，如在复杂的电技术设备中可能出现的，以作为“测试模板”来测试现场设备。例如，单独控制或触发在连接的现场设备内的不同时间流程。

优选的，在至少一个现场设备中输入另一现场设备的输出信号(例如错误信号、触发信号、测试结果、测试期间的中间结果、其它分析信号)，以模拟和测试现场设备之间的相关关系。例如，为了测试差别保护系统，这样输入其它现场设备的输出信号是有意义的。

例如，现场设备可以将其它现场设备的输出信号继续用作数字测试信号，或者用该输出信号形成现场设备的数字测试信号。还可以由现场设备将其它现场设备的输出信号继续用作触发信号，或者用该输出信号形成自己的触发信号。

附图说明

下面借助实施例详细解释本发明；在此例如示出

图1是本发明系统的实施例，该系统具有保护设备、检验装置和单独的操作装置，借助该系统还例如解释本发明的方法；

图2和图3示例性示出干扰值记录，利用该干扰值记录测试按照图1的保护设备；

图4示出本发明现场设备的实施例；

图5示出具有按照图4的多个现场设备的系统，借助该系统解释本发明的测试方法的实施例。

具体实施方式

在图1中可以看到以太网或以太网数据总线10，其与IEC61850-9-2标准、实时以太网标准、IEC61850标准和/或IEEE1588标准兼容，并且可以按照这些标准运行。

合并单元20用其网络连接端子A20连接到以太网络10。该合并单元20与模拟的电压和电流变换器连接，该模拟的电压和电流变换器连接到图1中未详细示出的能量传输系统，并且采集该能量传输系统的模拟电流和电压测量值U和I，并将该测量值发送给合并单元20。模拟的电压和电流变换器在图1中为清楚起见只是示意性示出，并用附图标记30和40表示。

电压和电流变换器30和40例如通过模拟的1/5A或100V接口E20a和E20b连接到合并单元20。

此外还可以从图1中看出，在合并单元20中集成了检验装置50，该检验装置与合并单元20的控制装置(例如微处理器装置)20’连接或者集成在该控制装置中；检验装置50的工作方式还将在下面讨论。

此外，以太网络10还与保护设备60、数据库70以及用于操作、控制和配置合并单元20的检验装置50的操作装置80连接。

对图1系统的描述如下：

在用保护设备60监控能量传输系统之前，用检验装置50检验保护设备60是否处于正确的工作方式之下。为此用操作装置80从数据库70中读取以Comtrade格式存储的干扰值记录，并传送给检验装置50。

在图2和图3中以模拟的电压和电流变化曲线U(t)和I(t)的形式示例性以及示意性示出在干扰值记录时间间隔Δt内的干扰值记录。干扰值记录U(t)和I(t)因此包括在该干扰值记录时间间隔Δt内的不同时刻t的多个单个测量值。

检验装置50接收干扰值记录作为数据分组DU和DI，并将它们转换为数字扫描值，这些扫描值对应于干扰值记录变换器在干扰值记录期间所记录的变换器信号。

接着，检验装置50将通过这种方式由干扰值记录形成的扫描值嵌入按照IEC61850-9-2标准的、与网络兼容的数字测试数据分组Dtest中，并将该测试数据分组通过其网络连接端子A20传送给保护设备60的与网络兼容的接口D60。

测试数据分组Dtest的传送在此优选这样进行，该传送对于保护设备60来说与合并单元20的在合并单元20稍后的正常运行期间利用模拟电压和电流变换器30和40的模拟电压和电流测量值U、I形成的其它数据分组并无不同。

优选的，利用操作装置80向检验装置传送干扰值记录，该干扰值记录表明应当由保护设备60识别的错误。操作装置80在此监控保护设备60是否识别该错误并产生相应的错误信号F。如果是，则保护设备60正确地工作，并且可以用于监控能量传输系统以及分析电压和电流变换器30和40的模拟电压和电流测量值U、I；反之，保护设备60不能正确工作，从而要进行适当的维修或更换工作。

此外，可以量化地采集保护设备60的质量，其中依据输入的干扰值记录的电流和/或电压值来测量和分析保护设备60的反应或触发时刻。例如，可以为了判断质量而依据输入的电压和/或电流值以触发特征曲线的形式获得触发时间。

在保护设备60的尽可能全面的测试方面，通常可以将大量干扰值记录以反复传送的测试序列的形式输入保护设备60，并如上所述获得其反应。

在按照图1的实施例中，检验装置50例如设置在合并单元20中。替代地，检验装置50还可以集成在例如通过数据处理装置如个人计算机等构成的操作装置80中，或集成在保护设备60中。取代这种方式还可以将检验装置50作为独立设备直接与以太网络10连接；检验装置50例如可以通过相应编程的数据处理设备如个人计算机等构成。

同样地也适用于操作装置80：在按照图1的实施例中，例如通过相应的可编程数据处理装置如个人计算机等形成的操作装置80，作为独立设备直接与以太网络10连接。替换的，操作装置80还可以集成在合并单元20或保护设备60中。

通常，操作装置80以及数据库70不必直接连接到以太网络10；而是这些部件可以通过互联网与以太网络10连接，以及与连接到以太网络10的设备连接。换句话说，就是可以考虑从与互联网连接的数据库中下载用于测试保护设备60的测试序列，并将该测试序列用于测试。

图4中示出本发明的现场设备的实施例。现场设备是一种保护设备，其在图4中用附图标记200表示。

保护设备200具有多个模拟输入端用于输入模拟的测量信号；这些输入端在图4中示例性地示出3个，并用附图标记E200a、E200b、E200c表示。每个模拟输入端E200a、E200b、E200c分别通过A/D转换单元210连接到数字工作或处理数字输入信号的分析装置220的数字信号输入端。

分析装置220在向模拟输入端E200a、E200b、E200c施加模拟测量信号时，在进行了模拟数字转换之后对该信号进行分析，并在出现的数字测量信号表明在与模拟输入端E200a、E200b、E200c连接的电技术设备中存在错误时产生错误信号F，该电技术设备在图4中为清楚起见未示出。

为了输出错误信号F，分析装置220与外部通信接口230连接，此外该通信接口230还形成保护设备的错误信号输出端。

此外，外部通信接口230形成输入端，用于向分析装置220输入数字测量信号。为此外部通信接口230与分析装置220的数字信号输入端S220连接，而且是通过设备内部的连接装置240。设备内部的连接装置240例如可以是内部数据总线(例如SPI或CAN标准)或内部网络(例如以太网)等。

因此通过外部的通信接口230可以向分析装置220输入数字测量信号，该分析装置同样涉及与保护设备200连接的电技术设备，例如涉及连接到模拟输入端E200a、E200b、E200c的同一个电技术设备。保护设备200因此提供了分析模拟测量信号和数字测量信号的能力。

为了实现保护设备200的简单的设备测试，该保护设备200还具有设备内部的检验装置250，该检验装置通过设备内部的连接装置240既与分析装置220又与外部的通信接口230连接，并且可以实现保护设备的测试模式。

设备内部的检验装置250在测试模式期间可以通过设备内部的连接装置240向分析装置220输入数字测试信号Te；为此该检验装置操作分析装置220的数字信号输入端S220。在测试模式的范围内，分析装置220分析在输入端上的测试信号Te，而且正好与在正常运行时给出的数字测量信号或连接的电技术设备的经过模拟/数字转换后的测量信号一样，并且在该数字测试信号表明存在错误时向外部通信接口230产生错误信号F。

为了能从外部作用于保护设备200，使得测试模式在完全特定的时刻被触发，保护设备200具有同样通过外部的通信接口230形成的触发输入端。因此可以从外部将触发信号Tr输入保护设备200，并由此输入检验装置250，并触发保护设备的测试模式。在检验装置250的连接端子A250施加触发信号Tr时，该触发信号Tr产生用于测试分析装置220的数字测试信号Te。

数字测试信号Te可以事先预先给定或设定。从而例如可以从外部通过外部通信接口230将具体的数字测试信号Te传送给检验装置250，并存储在其中，由此检验装置250可以将数字测试信号Te在稍晚时刻作为数字测量信号输入分析装置220中。数字测试信号Te例如可以是通过模拟或分析干扰值记录来形成的，该干扰值记录已经记录在实际的电技术设备上。

替换的，可以通过通信接口230直接将数字或模拟的干扰值记录传送给检验装置250，由此检验装置250可以用该干扰值记录产生数字测试信号Te本身。

还可以通过外部通信接口230向检验装置250传送控制信号ST，该控制信号触发预先安装在检验装置250中的特定测试模板。因此在这种情况下，控制信号ST确定应当向分析装置220传送哪个测试信号Te。在传输这种控制信号的范围内，例如还可以一起传输比例因子等，该比例因子说明预先安装在检验装置250中的测试模板以何种方式缩放才能获得期望的数字测试信号Te。

如果通过通信接口230向检验装置250传送干扰值记录，则优选以所谓的Comtrade格式进行(Common Format for Transient Data-IEEE C37.111-1999)。

为了确定应当由分析装置220的哪些内部数字信号输出端S220来继续处理数字测试信号Te，还可以通过通信接口230向检验装置250传送配置文件，该配置文件确定数字测试信号Te与分析装置220的各信号输入端的对应应当如何进行。通过这种方式例如可以响应和测试分析装置220的每个数字信号输入端S220，以确保每个数字信号输入端S220都正确工作。

为了避免用保护设备200在测试模式或测试周期中产生的错误信号F引起对安全反应的触发，如断开与保护设备200连接的电技术设备，保护设备200实施为在测试模式期间，在通过外部通信接口230输出错误信号F的情况下还另外表明该错误信号是在测试模式下产生的错误信号。替换的，在测试模式期间还在硬件方面断开通过通信接口230形成的错误信号输出端，以禁止不期望地输出错误信号F。

分析装置220优选实施为，该分析装置220将在输入端施加的模拟或数字测量信号以及基于该测量信号产生的错误信号以干扰记录的形式(例如以Comtrade格式)存储起来，以便事后能够读取和继续处理该数据。为此例如可以采用通信接口230。分析装置220优选既为正常运行模式产生这种干扰记录，在该正常运行模式中以测量技术监视真实的电技术设备并且产生“真实”的错误信号，而且也为测试模式产生这种干扰记录，在该测试模式中为了测试的目的而处理检验装置250的数字测试信号Te并产生测试错误信号。

在按照图4的实施例中，例如假定检验装置250和分析装置220是分立的子部件；替换的，检验装置250和分析装置220还可以通过一个控制装置(例如微处理器装置)构成，其中将检验装置250和分析装置220按照软件技术实施为软件模块。在这种情况下检验装置250和分析装置220可以通过在该微处理器装置中安装相应的计算机程序产品来形成。

在图5中示出具有两个现场设备的现场设备系统，利用该现场设备还可以模拟复杂的网络干扰并用于测试的目的。

在图5中可以识别出电技术设备300，其与两个保护设备310和320连接。两个保护设备310和320例如可以就其构造而言与按照图4的保护设备200相同。

两个保护设备310和320分别以它们的模拟输入端E310a、E310b和E310c、E320a、E320b、E320c(它们与按照图4的输入端E200a、E200b和E200c相同)连接到电技术设备300，使得模拟测量信号Ma1至Ma6被输入两个保护设备310和320。这些测量信号由保护设备中包含的A/D转换单元转换为数字测量信号，接着由各保护设备的分析装置进行分析。关于该分析参见上面结合图4的实施例。

在图5中，还可以看到设备外部的网络330，该网络将两个保护设备310和320的通信接口K310和K320相互连接，该通信接口分别与按照图4的通信接口230相同。

此外，设备外部的网络330还与外部的操作装置340连接，利用该操作装置可以从外部控制两个保护设备310和320。从而该操作装置340使得可以将触发信号Tr1输入保护设备310，而将另一个触发信号Tr2输入保护设备320。如果两个保护设备应当同时切换到测试模式，则两个触发信号Tr1和Tr2可以同时输入两个保护设备中。替换的，还可以将两个触发信号Tr1和Tr2时间上错开地产生，以便将两个保护设备在不同时刻、但是彼此同步地切换到它们的测试模式。

此外，操作装置340还使得可以通过设备外部的网络330向相应的保护设备310和320传送用于测试模式的数字测试信号Te1和Te2。代替应当用于测试模式的数字测试信号Te1和Te2，还可以例如以Comtrade格式的干扰值记录的形式向保护设备传送文件，利用该文件保护设备可以形成最终的测试信号Te1或Te2本身。在这种情况下，优选在要用于测试模式的测试信号Te1和Te2已经通过网络330完全在保护设备310和320中实现或者已经在保护设备310和320中进行了预处理时，才产生触发信号Tr1和Tr2。

只要触发信号Tr1和Tr2在其各自所属的保护设备310或320中已经触发了测试模式，则包含在两个保护设备310或320中的设备内部的检验装置分别产生事先通过操作装置340定义的数字测试信号Te1、Te2，并将它们分别输入各自所属的分析装置。对于每个保护设备310、320中的检验装置和分析装之间的共同作用，参见结合图4的保护设备200描述的实施例。

除了借助操作装置340只从外部触发两个保护设备310或320之外，还可以这样运行两个保护设备，使得它们相互通信。从而例如可使两个保护设备之一(例如保护设备310)通过设备外部的网络320触发另一个保护设备(例如保护设备320)。这种对保护设备的触发发生的时刻例如可以取决于是否或何时在进行触发的保护设备中确定存在预先给定的触发状态(例如确定出错误，超过预定测量值极限等)。

还可以使两个保护设备之一(例如保护设备310)通过设备外部的网络320将测量信号、它自己产生或由外部预先给定的分析信号、自己产生的中间信号等输入另一个保护设备(例如保护设备320)，从而该另一个保护设备可以将接收的信号继续用作测试信号Te2，或者用该信号形成自己的测试信号Te2。在这种情况下，保护设备“相互合作”并作为一个整体接受测试，由此也可以模拟非常复杂的错误情况并用于测试目的。

Claims (42)

1.一种用于测试处理数字扫描数据的现场设备的方法，其特征在于，

将已存储的至少一个变换器的干扰值记录(DU，DI)加载到检验装置(50)中，

用干扰值记录的数据形成数字扫描值，该数字扫描值对应于由该变换器在记录干扰值期间记录下的变换器数据，

将形成的数字扫描值嵌入数字的、与网络兼容的数据分组(Dtest)中，

将该与网络兼容的数据分组(Dtest)发送到现场设备的与网络兼容的接口(D60)，

对该现场设备对传送的数字扫描值的反应进行分析，

其中，所述检验装置安装在现场设备内部，其通过设备内部的连接装置(240)一方面与现场设备的分析装置相连，另一方面与现场设备的外部通信接口相连。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用模拟的变换器数据来处理模拟变换器的干扰值记录，并用该干扰值记录形成与网络兼容的数据分组(Dtest)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，变换器的干扰值记录以Comtrade格式存储，并按照该格式被继续处理。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，作为与网络兼容的数据分组(Dtest)形成与以太网兼容的数据分组，并通过与以太网兼容的网络(10)传送。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述与以太网兼容的数据分组按照IEC61850-9-2标准形成，并通过与以太网兼容的网络(10)传送。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，

将至少两个变换器的存储的干扰值记录加载到检验装置(50)中，这些变换器的变换器数据是时间相关地记录的，

利用干扰值记录的变换器数据，形成针对每个变换器的与变换器相关的数字扫描值，

将形成的与变换器相关的扫描值嵌入与扫描时刻相关的数据分组中，这些数据分组分别涉及同一个扫描时刻，以及

对现场设备对传送的与扫描时刻相关的数据分组的反应进行分析。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成与扫描时刻相关的数据分组是与实时以太网标准、IEC61850标准和/或IEEE1588标准兼容地进行的。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

为了测试现场设备，将至少一个干扰值记录加载到检验装置(50)中，该干扰值记录描述现场设备根据预定规则应当识别出的错误，以及

在传送了与网络兼容的数据分组之后产生状态信号，该状态信号指示现场设备正确地识别了错误还是未能识别错误。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，为了形成状态信号，监控现场设备是否在传送了与网络兼容的数据分组(Dtest)之后产生了错误或警报信号(F)。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在执行设备测试的范围内，将多个不同的或相同的测试序列逐个地传送到保护设备，并在保护设备上进行测试。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在存在描述错误的测试序列的情况下，用检验装置测量现场设备的触发或反应时间。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，用检验装置确定现场设备的质量，其中，对测得的现场设备的触发或反应时间进行分析，并依据测量值形成质量值。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，依据作为变换器数据传送给现场设备的电压值和/或电流值来测量以触发特征曲线形式存在的触发或反应时间。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用操作装置(80)通过网络(10)来配置或控制检验装置(50)。

15.一种用于待监控的电技术设备(300)的现场设备(200，310，320)，具有

用于输入模拟的测量信号(Ma1，Ma2，Ma3，Ma4，Ma5，Ma6)的模拟输入端(E200a，E200b，E200c)，该测量信号涉及待监控的电技术设备，

用于输入数字的测量信号的外部通信接口(230)，和

与该模拟输入端和外部通信接口(230)连接的分析装置(220)，该分析装置在输入端存在测量信号的情况下对该测量信号进行分析，并在该测量信号表明待监控的电设备中存在错误的情况下产生错误信号(F)，

其特征在于，

该现场设备具有通过设备内部的连接装置(240)一方面与所述分析装置(220)另一方面与所述外部通信接口(230)连接的、设备内部的检验装置(250)，该检验装置适用于

产生数字测试信号(Te)本身，或者继续处理外部施加的数字测试信号，以及在测试模式开始之后将该数字测试信号作为测量信号输入所述分析装置(220)以用于测试现场设备。

16.根据权利要求15所述的现场设备，其特征在于，

该现场设备具有与设备内部的检验装置(250)连接的触发输入端(230)，

其中，该检验装置(250)实施为在触发输入端上施加有触发信号时启动用于测试该现场设备的测试模式。

17.根据权利要求15或16所述的现场设备，其特征在于，所述设备内部的检验装置(250)适用于加载外部的干扰值记录，并用该外部的干扰值记录形成数字测试信号或者将该加载的干扰值记录直接作为数字测试信号继续使用。

18.根据权利要求17所述的现场设备，其特征在于，所述设备内部的检验装置(250)这样构成，该检验装置用外部干扰值记录的数据形成数字扫描值，该数字扫描值对应于至少一个变换器的在干扰值记录期间记录的变换器数据，并且将该数字扫描值用于测试该现场设备。

19.根据权利要求17所述的现场设备，其特征在于，所述设备内部的检验装置(250)还适用于用模拟变换器数据来处理模拟变换器的干扰值记录，并用该模拟变换器数据形成数字测试信号。

20.根据权利要求17所述的现场设备，其特征在于，所述设备内部的检验装置(250)适用于对以Comtrade格式从外部施加的干扰值记录进行继续处理。

21.根据权利要求15所述的现场设备，其特征在于，所述设备内部的检验装置(250)实施为，

该检验装置将数字测试信号嵌入与网络兼容的数字数据分组中，以及

将与网络兼容的数据分组通过设备内部的连接装置(240)传送给分析装置的设备内部的与网络兼容的接口。

22.根据权利要求21所述的现场设备，其特征在于，所述设备内部的连接装置(240)通过与以太网兼容的网络或通过根据SPI或CAN标准的数据总线构成。

23.根据权利要求16所述的现场设备，其特征在于，所述设备内部的检验装置(50)实施为，将施加在触发输入端上的时间信号作为触发信号继续处理，其中该检验装置在通过该时间信号定义的时刻启动所述测试模式。

24.根据权利要求16所述的现场设备，其特征在于，所述外部通信接口(230)是网络连接，以及触发输入端由该外部通信接口(230)构成。

25.根据权利要求15所述的现场设备，其特征在于，

所述分析装置(230)具有多个数字信号输入端(S200)，

在设备内部的检验装置(250)中加载配置文件，该配置文件确定检验装置(250)的数字测试信号应当施加到分析装置(230)的哪个数字信号输入端(S200)。

26.根据权利要求25所述的现场设备，其特征在于，

所述设备内部的检验装置(250)实施为，该检验装置能够同时向分析装置(230)施加多个数字测试信号，

其中，通过该配置文件能够确定测试信号应如何与分析装置(230)的信号输入端(S200)相对应。

27.根据权利要求16所述的现场设备，其特征在于，所述设备内部的检验装置(250)实施为，为了测试该现场设备而将数字测试信号重复地输入分析装置(230)。

28.根据权利要求27所述的现场设备，其特征在于，所述设备内部的检验装置(250)实施为，在重复输入数字测试信号的情况下使用不同的比例因子。

29.根据权利要求15所述的现场设备，其特征在于，所述设备内部的检验装置(250)实施为，在执行测试模式时将施加在分析装置(230)上的测试信号以及现场设备对此的相应反应以干扰记录的形式存储起来。

30.根据权利要求15所述的现场设备，其特征在于，

该现场设备具有实施为可关闭的错误信号输出端，用于向外部输出错误信号，以及

所述设备内部的检验装置(250)实施为在测试模式的情况下关闭或停用该错误信号输出端。

31.根据权利要求15所述的现场设备，其特征在于，

该现场设备的外部通信接口(230)构成错误信号输出端，用于向外部输出错误信号，以及

分析装置实施为，在测试模式的情况下在该外部通信接口(230)上产生编码的错误信号，该错误信号表明测试的执行。

32.根据权利要求15所述的现场设备，其特征在于，所述现场设备是保护设备。

33.根据权利要求16所述的现场设备，其特征在于，所述设备内部的检验装置(250)实施为，为了测试该现场设备而将数字测试信号周期性重复地输入分析装置(230)。

34.一种系统，该系统具有按照权利要求15至33中任一项构造的现场设备(200，310，320)和通过设备内部的连接装置(240)与该现场设备连接的检验装置，该系统还具有操作装置(80)，该操作装置(80)通过设备内部的连接装置(240)与检验装置连接并适用于控制测试过程的流程和/或配置检验装置(250)。

35.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述设备内部的连接装置(240)与数据库(70)连接，从该数据库(70)直接向设备内部的检验装置(250)传送测试序列，或者首先向操作装置传送然后从操作装置向设备内部的检验装置(250)传送测试序列。

36.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述操作装置是与互联网兼容的，并且这样与互联网通信，使得通过互联网加载已存储的干扰值记录或测试序列，由设备内部的检验装置(250)继续处理，并继续用于测试现场设备。

37.根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述现场设备是保护设备。

38.一种根据权利要求1所述的方法，在该方法中，测试至少两个具有根据权利要求15至33中任一项所述的现场设备(310，320)的现场设备系统，其特征在于，同步测试该现场设备系统的现场设备。

39.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，在每个现场设备上分别施加一个触发信号(Tr1，Tr2)，使得现场设备在时间上彼此相关地执行各自的测试模式。

40.根据权利要求38或39所述的方法，其特征在于，在至少一个现场设备中输入其它现场设备的输出信号。

41.根据权利要求40所述的方法，其特征在于，所述至少一个现场设备将所述其它现场设备的输出信号作为数字测试信号继续使用，或者用该输出信号形成该至少一个现场设备的数字测试信号。

42.根据权利要求40所述的方法，其特征在于，所述至少一个现场设备将所述其它现场设备的输出信号作为触发信号继续使用，或者用该输出信号形成其自己的触发信号。

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