CN101887269A - 一种61850变电站的五防逻辑测试方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种61850变电站的五防逻辑测试方法及其系统，所述方法包括以下步骤：根据标准五防逻辑的规定，利用计算机技术模拟各个间隔层装置输出的GOOSE报文信号；将除待测间隔层装置之外的各个所述间隔层装置的GOOSE报文信号，通过GOOSE通信网络输入到所述待测间隔层装置，其中，所述待测间隔层装置中预先储存有待测五防逻辑；通过硬件连接线反馈所述待测间隔层装置按照待测五防逻辑输出的开关量；根据所述反馈的开关量以及所述标准五防逻辑判断所述待测五防逻辑是否正确。本发明提供的61850变电站的五防逻辑测试方法减少了五防逻辑测试时对所述间隔层装置的大量操作，能够方便快速地实现对61850变电站五防逻辑的检测。

Description

一种61850变电站的五防逻辑测试方法及其系统

技术领域

本发明涉及变电站的五防技术领域，尤其涉及一种61850变电站的五防逻辑测试方法，本发明还涉及一种61850变电站的五防逻辑测试系统。

背景技术

在变电站运行管理中，五防的概念是指防带负荷分合隔离开关；防误分、误合断路器；防带负荷合闸接地开关；防接地开关闭合时送负荷；防误入带电间隔。五防功能关系到变电站运行过程中设备和检修人员的安全，是变电站综合自动化系统的重要功能。五防逻辑就是为实现以上五防功能而设定的各个设备之间的联闭锁逻辑关系。

通常变电站分为过程层、间隔层和站控层，而五防的操作主要通过间隔层装置的五防逻辑实现。任何下达到所述间隔层装置的遥控命令都需经过五防逻辑规则的校验后才能执行，每个间隔层装置自身储存的五防逻辑规则库都是整个五防逻辑规则库的子集。

通常的变电站都遵守IEC61850通信规约，变电站中的间隔层装置都通过符合IEC61850通信规约的网络进行信息交互，各个间隔层装置之间通过GOOSE报文来传递信息，实现五防逻辑闭锁。

要实现变电站的五防功能，首先要在各个间隔层装置中预存五防逻辑规则，一个间隔层装置中预存的所述五防逻辑规则限定所述间隔层装置与其他间隔层装置动作时的逻辑闭锁关系。当所述间隔层装置接收到站控层的命令后，各个所述间隔层装置之间通过GOOSE报文进行通信，对于符合每个所述间隔层装置的五防逻辑规则的命令，则允许执行，并对相应的一次设备输出控制命令；对于不符合所述五防逻辑规则的命令，则拒绝执行。

通常的数字化变电站包括完全数字化的变电站和61850变电站，所述61850变电站在间隔层采用符合IEC61850标准的GOOSE通信网络实现各个间隔层装置之间的通信，而各个所述间隔层装置输出到一次设备的遥控命令则是直接以开关量实现。

由于各个所述间隔层装置中的五防逻辑需要预先录入储存，在录入过程中可能会发生错误操作而导致录入错误的五防逻辑。因此，在实际应用之前需要对每一所述间隔层装置中预存的五防逻辑进行测试检验。在对61850变电站进行五防逻辑测试时，需要根据标准的五防逻辑规则，对所述标准五防逻辑涉及的各个所述间隔层装置输入对应的开关量，验证所述五防逻辑的正确性。

例如，61850变电站的间隔层中设置有多个IED(Intelligent ElectronicDevice，智能电子设备)装置，则要验证所述61850变电站中其中一个IED装置的某个刀闸合逻辑的正确性，根据所述标准五防逻辑的规定，必须使所述合逻辑涉及的其他IED装置中的相关刀闸处于分的位置，因此需要采用专门的开关量模拟设备分别连接各个所述IED装置，分别对各个所述IED装置输入对应的开关量，改变各个所述IED装置的设置来模拟相关刀闸处于分的位置，然后再判断被测的IED装置控制的相关刀闸是否处于合的状态，以此判断所述IED装置的相关刀闸合逻辑的正确性。

然而，在上述测试过程中，一条五防逻辑涉及的间隔层装置通常比较多，要验证一条五防逻辑就必须将所述五防逻辑涉及到的各个间隔层装置分别输入对应的开关量，需要很大的工作量。以一个典型的500kV变电站而言，其五防逻辑就有高达几千条，对于每一条五防逻辑都必须分别改变各个间隔层装置的设置，在实际操作中极不方便。

发明内容

为解决现有技术的61850变电站的五防逻辑测试方法不够方便的问题，本发明提供一种比较方便的61850变电站的五防逻辑测试方法。

一种61850变电站的五防逻辑测试方法，包括以下步骤：根据标准五防逻辑的规定，利用计算机技术模拟各个间隔层装置输出的GOOSE报文信号；将除待测间隔层装置之外的各个所述间隔层装置的所述GOOSE报文信号，通过GOOSE通信网络输入到所述待测间隔层装置，其中，所述待测间隔层装置中预先储存有待测五防逻辑；通过硬件连接线反馈所述待测间隔层装置按照所述待测五防逻辑输出的开关量；根据所述反馈的开关量以及所述标准五防逻辑判断所述待测五防逻辑是否正确。

与现有技术相比较，本发明提供的61850变电站的五防逻辑测试方法中，对所述待测间隔层装置输出模拟的GOOSE报文信号，使所述待测间隔层装置根据所述GOOSE报文信号以及预存的待测五防逻辑计算输出的开关量，然后反馈所述开关量并进行分析，判断所述待测五防逻辑是否正确，完成对所述待测间隔层装置一次完整的测试过程。减少对所述间隔层装置的大量操作，因此能够方便快速地实现对61850变电站五防逻辑的检测。

为解决现有技术的61850变电站的五防逻辑测试系统不够方便的问题，本发明提供一种比较方便的61850变电站的五防逻辑测试系统。

一种61850变电站的五防逻辑测试系统，包括：GOOSE信号收发模块、测试设备和分析模块。所述GOOSE信号收发模块用于根据标准五防逻辑的规定，利用计算机技术模拟各个间隔层装置输出的GOOSE报文信号，并将除待测间隔层装置之外的各个所述间隔层装置的所述GOOSE报文信号，通过GOOSE通信网络输入到所述待测间隔层装置，其中，所述待测间隔层装置中预先储存有待测五防逻辑。所述测试设备用于通过硬件连接线连接所述待测间隔层装置，反馈所述待测间隔层装置按照所述待测五防逻辑输出的开关量。所述分析模块用于根据所述反馈的开关量以及所述标准五防逻辑判断所述待测五防逻辑是否正确。

与现有技术相比较，本发明提供的61850变电站的五防逻辑测试系统中，所述GOOSE信号收发模块对所述待测间隔层装置输出模拟的GOOSE报文信号，使所述待测间隔层装置根据所述GOOSE报文信号以及预存的待测五防逻辑计算输出的开关量，然后所述测试通过硬件连接线反馈接收所述开关量，传送至所述分析模块中分析，判断所述待测五防逻辑是否正确。对所述待测间隔层装置形成一个闭环的测试回路，不需要人工参与，可自动对61850变电站中的各个间隔层装置的五防逻辑进行检验，减少大量的操作，因此能够方便快速地实现对61850变电站五防逻辑的检测。

附图说明

图1是本发明61850变电站的五防逻辑测试方法的步骤流程示意图；

图2是本发明61850变电站的五防逻辑测试系统的结构示意图；

图3是本发明的61850变电站的五防逻辑测试系统一种优选实施方式的结构示意图。

其中，2061850变电站的五防逻辑测试系统；

21    处理模块；

211   GOOSE信号收发模块；

213   分析模块；

215   客户端模块；

217   内部通信处理模块；

23    测试设备；

25    待测间隔层装置。

具体实施方式

请参阅图1，图1是本发明61850变电站的五防逻辑测试方法的步骤流程示意图。

所述61850变电站的五防逻辑测试方法包括以下步骤：

S101，根据标准五防逻辑的规定，利用计算机技术模拟各个间隔层装置输出的GOOSE报文信号；

在本步骤中，利用计算机技术，根据预先设定的标准五防逻辑，模拟各个间隔层装置在所述标准五防逻辑中规定输出的GOOSE报文信号，或者模拟除待测间隔层装置之外的其他间隔层装置的所述GOOSE报文信号。

例如，61850变电站中的一个间隔层装置IEDx(IED，Intelligent ElectronicDevice，智能电子设备，主要有电子式互感器等，应用于数字化变电站中)为待测间隔层装置，则对于所述IEDx涉及的其中一条所述标准五防逻辑，利用计算机技术模拟所述标准五防逻辑涉及的其他IED(IED1、IED2......IEDx-1、IEDx+1......IEDn)的GOOSE报文信号输出。

S103，将除待测间隔层装置之外的各个所述间隔层装置的GOOSE报文信号，通过GOOSE通信网络输入到所述待测间隔层装置；

将除待测间隔层装置之外的各个所述间隔层装置的所述GOOSE报文信号通过GOOSE通信网络传输至所述述待测间隔层装置。即，将步骤S101中模拟的所述IED1、IED2......IEDx-1、IEDx+1......IEDn的GOOSE报文输入到所述IEDx中。

其中，所述待测间隔层装置中预先录入了待测试的五防逻辑，当各个所述GOOSE报文信号到达所述待测间隔层装置时，所述待测间隔层装置按照所述待测五防逻辑和输入的所述GOOSE报文信号，计算需要对一次设备输出的开关量，然后输出所述开关量以控制所述一次设备的操作。

S105，通过硬件连接线反馈所述待测间隔层装置按照待测五防逻辑输出的开关量；

由于61850变电站的间隔层装置对一次设备的控制通过输出开关量实现，所述开关量可能是数字信号或者模拟信号，不能通过所述GOOSE通信网络传输，因此，需要利用硬件连接线连接所述待测间隔层装置，对所述待测间隔层装置输出的开关量进行反馈，再根据反馈的所述开关量进行分析处理。

在进行本步骤之前，可以先对所述待测间隔层装置发送遥控命令，控制所述待测间隔层装置根据所述待测五防逻辑以及输入到其中的各个所述GOOSE报文信号，计算所述开关量输出。

S107，以所述待测间隔层装置按照所述标准五防逻辑规定输出的开关量为基准信号，比较所述反馈的开关量与所述基准信号；

所述标准五防逻辑中规定了当接收到对应的所述GOOSE报文信号时，所述待测间隔层装置控制一次设备做出的操作，因此也就规定了所述待测间隔层装置输出的开关量。以所述待测间隔层装置按照所述标准五防逻辑规定输出的开关量为基准信号，比较所述基准信号与步骤S105中获得的所述反馈的开关量是否一致。也可以将所述反馈的开关量以及所述基准信号先转化为预定格式的信号，再作比较。

S109，根据上述比较结果，将所述待测五防逻辑划分为正确的五防逻辑和错误的五防逻辑。

如果上述比较结果为所述反馈的开关量与所述基准信号一致，则证明所述待测五防逻辑和所述标准五防逻辑的规定是一致的，因此将所述待测五防逻辑划分为正确的五防逻辑；如果比较结果为所述反馈的开关量与所述基准信号不一致，则证明所述待测五防逻辑和所述标准五防逻辑的规定不同，因此将所述待测五防逻辑划分为错误的五防逻辑，应该参照对所述待测间隔层装置中的五防逻辑重新录入，或者修改所述待测五防逻辑。

与现有技术相比较，本发明提供的61850变电站的五防逻辑测试方法中，对所述待测间隔层装置输出模拟的GOOSE报文信号，使所述待测间隔层装置根据所述GOOSE报文信号以及预存的待测五防逻辑计算输出的开关量，然后接收所述开关量并进行分析，判断所述待测五防逻辑是否正确，完成对所述待测间隔层装置一次完整的测试过程。减少对所述间隔层装置的大量操作，因此能够方便快速地实现对61850变电站五防逻辑的检测。

作为本发明61850变电站的五防逻辑测试方法的一种优选实施方式，在步骤S103中，将各个所述GOOSE报文信号输入到所述待测间隔层装置之前，通过所述硬件连接线对所述待测间隔层装置输入测试状态下的开关量。

由于本发明61850变电站的五防逻辑测试方法中要根据所述待测间隔层装置输出的开关量进行分析判断，因此，如果所述待测间隔层装置在测试开始前对应的开关量就已经设置成与所述标准五防逻辑规定的相同，就可能影响测试结果。例如，当所述待测间隔层装置由于自身故障而计算错误，使测试前后输出的开关量保持不变时，就会影响对所述待测五防逻辑的分析判断，使测试出现错误。

因此，在将各个所述GOOSE报文信号输入到所述待测间隔层装置之前，先对所述待测间隔层装置输入测试状态下的开关量，其中，所述测试状态下的开关量不同于所述标准五防逻辑规定的开关量，改变所述待测间隔层装置中的对应的开关量设置。然后再输入各个所述GOOSE报文信号，使所述待测间隔层装置根据所述待测五防逻辑对输入的各个所述GOOSE报文信号进行响应。当所述待测五防逻辑正确时，所述待测间隔层装置在测试前后输出的开关量将发生明显的改变，避免由于所述待测间隔层装置自身故障而引起的错误，提高本发明61850变电站的五防逻辑测试方法的测试准确率。

根据本发明的61850变电站的五防逻辑测试方法，如果预先模拟出各个所述标准五防逻辑规定的所有GOOSE报文信号，即可以对所述间隔层装置重复执行步骤S103至步骤S109，依次对所述间隔层装置中的所有待测五防逻辑进行测试，实现全自动的批处理，而无需每次单独模拟所述GOOSE报文信号，进一步减少测试流程，使测试更加方便。

请参阅图2，图2是本发明61850变电站的五防逻辑测试系统的结构示意图。

所述61850变电站的五防逻辑测试系统20包括处理模块21和测试设备23，所述处理模块21通过GOOSE通信网络连接待测间隔层装置25，所述测试设备23则通过模拟信号通道连接所述待测间隔层装置25。其中，所述待测间隔层装置25中预先储存有待测五防逻辑；所述处理模块21和所述测试设备23之间通过内部通信规约进行通信。

所述处理模块21包括GOOSE信号收发模块211和分析模块213。

所述GOOSE信号收发模块211根据预先设定的标准五防逻辑，利用计算机技术模拟各个间隔层装置在所述标准五防逻辑中规定输出的GOOSE报文信号，或者模拟除待测间隔层装置25之外的其他间隔层装置的所述GOOSE报文信号，并将除所述待测间隔层装置25之外的各个间隔层装置的所述GOOSE报文信号通过GOOSE通信网络输入到所述待测间隔层装置25。所述测试设备23用于通过硬件连接线反馈所述待测间隔层装置25按照所述待测五防逻辑输出的开关量，并将所述开关量传输至所述分析模块213。所述分析模块213用于根据所述反馈的开关量以及所述标准五防逻辑判断所述待测五防逻辑是否正确。

例如，61850变电站中的一个间隔层装置IEDx(IED，Intelligent ElectronicDevice，智能电子设备，主要有电子式互感器等，应用于数字化变电站中)为待测间隔层装置，所述GOOSE信号收发模块211对于所述IEDx涉及的其中一条所述标准五防逻辑，模拟所述标准五防逻辑涉及的其他IED(IED1、IED2......IEDx-1、IEDx+1......IEDn)的GOOSE报文信号输出。

所述GOOSE信号收发模块211通过GOOSE通信网络将所述GOOSE报文信号传输至所述述待测间隔层装置25。即，将模拟的所述IED1、IED2......IEDx-1、IEDx+1......IEDn的GOOSE报文输入到所述IEDx中。

所述待测间隔层装置25中预先录入了待测试的五防逻辑，61850变电站的间隔层装置对一次设备的控制通过输出开关量实现，当各个所述GOOSE报文信号到达所述待测间隔层装置25时，所述待测间隔层装置25按照所述待测五防逻辑和各个所述GOOSE报文信号计算需要输出的开关量，并输出所述开关量控制所述一次设备进行操作。

而由于所述待测间隔层装置25输出的所述开关量不是GOOSE报文信号，不能通过所述GOOSE通信网络传输，也不能由所述GOOSE信号收发模块211接收，因此，所述测试设备23通过硬件连接线连接所述待测间隔层装置，接收所述待测间隔层装置25输出的所述反馈的开关量，然后通过内部通信规约将所述反馈的开关量传输至所述分析模块213进行分析处理。

所述标准五防逻辑中规定了当所述待测间隔层装置25接收到对应的所述GOOSE报文信号时，所述待测间隔层装置25应该输出的正确的开关量。因此所述分析模块213以所述待测间隔层装置25按照所述标准五防逻辑规定输出的开关量为基准信号，比较所述基准信号与所述测试设备23反馈的开关量是否一致。所述分析模块213也可以将所述反馈的开关量以及所述基准信号先转化为预定格式的信号，再作比较。

如果上述比较结果为所述反馈的开关量与所述基准信号一致，则证明所述待测五防逻辑和所述标准五防逻辑的规定是一致的，因此所述分析模块213将所述待测五防逻辑划分为正确的五防逻辑；如果比较结果为所述反馈的开关量与所述基准信号不一致，则证明所述待测五防逻辑和所述标准五防逻辑的规定不同，因此所述分析模块213将所述待测五防逻辑划分为错误的五防逻辑。此时可参照对所述待测间隔层装置中的五防逻辑重新录入，或者修改所述待测五防逻辑。

与现有技术相比较，本发明提供的61850变电站的五防逻辑测试系统20中，所述GOOSE信号收发模块211对所述待测间隔层装置25输出模拟的GOOSE报文信号，使所述待测间隔层装置25根据所述GOOSE报文信号以及预存的待测五防逻辑计算输出的开关量，然后所述测试设备23反馈所述开关量，传送至所述分析模块213中分析，判断所述待测五防逻辑是否正确。对所述待测间隔层装置25形成一个闭环的测试回路，不需要人工参与，可自动对61850变电站中各个间隔层装置的五防逻辑进行检验，减少大量的操作，因此能够方便快速地实现对61850变电站五防逻辑的检测。

请参阅图3，图3是本发明的61850变电站的五防逻辑测试系统一种优选实施方式的结构示意图。

作为本发明的61850变电站的五防逻辑测试系统20一种优选实施方式，在所述GOOSE信号收发模块211将各个所述GOOSE报文信号输入到所述待测间隔层装置25之前，所述测试设备23通过所述模拟信号通道先对所述待测间隔层装置25开出测试状态下的开关量，其中，所述测试状态下的开关量不同于所述标准五防逻辑规定的开关量。

由于所述分析模块213要根据所述待测间隔层装置25输出的开关量进行分析判断，因此，如果所述待测间隔层装置25在测试开始前对应的开关量就已经设置成与所述标准五防逻辑规定的相同，就可能影响测试结果。例如，当所述待测间隔层装置25由于自身故障而计算错误，使测试前后输出的所述开关量保持不变时，就会影响对所述待测五防逻辑的分析判断，使测试出现错误。

因此，在所述GOOSE信号收发模块211将各个所述GOOSE报文信号输入到所述待测间隔层装置25之前，所述测试设备23先通过所述硬件连接线对所述待测间隔层装置25输入测试状态下的开关量，改变所述待测间隔层装置25中的开关量设置。然后所述GOOSE信号收发模块211再通过GOOSE通信网络对所述待测间隔层装置25输入各个所述GOOSE报文信号，使所述待测间隔层装置25根据所述待测五防逻辑对输入的各个所述GOOSE报文信号进行响应。当所述待测五防逻辑正确时，所述待测间隔层装置25在测试前后输出的开关量将发生明显的改变，避免由于所述待测间隔层装置25自身故障而引起的测试错误，提高本发明61850变电站的五防逻辑测试系统20的测试准确率。

进一步地，所述处理模块21还包括客户端模块215，所述客户端模块215用于对所述待测间隔层装置25发送遥控命令，控制所述待测间隔层装置25根据所述待测五防逻辑以及输入到其中的各个所述GOOSE报文信号，计算所述反馈的开关量。

所述客户端模块215对所述待测间隔层装置25发送的遥控命令是通过mms通信网络发送的，与所述GOOSE通信网络和所述模拟信号通道互不干扰。通过设置所述客户端模块215，可以根据用户的操作指令来进行测试，增强所述61850变电站的五防逻辑测试系统20的使用灵活性。

进一步地，所述处理模块21还包括内部通信处理模块217，所述内部通信处理模块217用于根据预设的内部通信规约，将所述开关量从所述测试设备23传输至所述分析模块213。

进一步地，所述处理模块21还包括界面模块(未标示)，所述界面模块用于接收用户指令，所述处理模块21根据所述用户指令进行操作。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种61850变电站的五防逻辑测试方法，其特征在于包括步骤：

根据标准五防逻辑的规定，利用计算机技术模拟各个间隔层装置输出的GOOSE报文信号；

将除待测间隔层装置之外的各个所述间隔层装置的所述GOOSE报文信号，通过GOOSE通信网络输入到所述待测间隔层装置，其中，所述待测间隔层装置中预先储存有待测五防逻辑；

通过硬件连接线反馈所述待测间隔层装置按照所述待测五防逻辑输出的开关量；

根据所述反馈的开关量以及所述标准五防逻辑判断所述待测五防逻辑是否正确。

2.如权利要求1所述的61850变电站的五防逻辑测试方法，其特征在于，根据所述开关量以及所述标准五防逻辑判断所述待测五防逻辑是否正确的步骤包括：

以所述待测间隔层装置按照所述标准五防逻辑规定输出的开关量为基准信号，比较所述反馈的开关量与所述基准信号；

根据上述比较结果，将所述待测五防逻辑划分为正确的五防逻辑和错误的五防逻辑。

3.如权利要求1或者2所述的61850变电站的五防逻辑测试方法，其特征在于，将所述GOOSE报文信号通过GOOSE通信网络输入到所述待测间隔层装置之前，执行以下步骤：

通过所述硬件连接线对所述待测间隔层装置输入测试状态下的开关量，其中，所述测试状态下的开关量不同于所述标准五防逻辑规定的开关量。

4.如权利要求1或者2所述的61850变电站的五防逻辑测试方法，其特征在于，将所述GOOSE报文信号输入到所述待测间隔层装置中之后，进一步执行以下步骤：

发送遥控命令，控制所述待测间隔层装置根据所述待测五防逻辑和输入的所述GOOSE报文信号计算所述反馈的开关量。

5.一种61850变电站的五防逻辑测试系统，其特征在于包括：

GOOSE信号收发模块，用于根据标准五防逻辑的规定，利用计算机技术模拟各个间隔层装置输出的GOOSE报文信号，并将除待测间隔层装置之外的各个所述间隔层装置的所述GOOSE报文信号，通过GOOSE通信网络输入到所述待测间隔层装置，其中，所述待测间隔层装置中预先储存有待测五防逻辑；

测试设备，所述测试设备用于通过硬件连接线连接所述待测间隔层装置，反馈所述待测间隔层装置按照所述待测五防逻辑输出的开关量；

分析模块，用于根据所述反馈的开关量以及所述标准五防逻辑判断所述待测五防逻辑是否正确。

6.如权利要求5所述的61850变电站的五防逻辑测试系统，其特征在于：所述分析模块用于，以所述标准五防逻辑规定输出的开关量为基准信号，比较所述反馈的开关量与所述基准信号，并根据上述比较结果，将所述待测五防逻辑划分为正确的五防逻辑和错误的五防逻辑。

7.如权利要求5或者6所述的61850变电站的五防逻辑测试系统，其特征在于：方法特征所述GOOSE信号收发模块将所述GOOSE报文信号输入到所述待测间隔层装置之前，所述测试设备先通过所述硬件连接线对所述待测间隔层装置输入测试状态下的开关量，其中，所述测试状态下的开关量不同于所述标准五防逻辑规定的开关量。

8.如权利要求5或者6所述的61850变电站的五防逻辑测试系统，其特征在于：所述61850变电站的五防逻辑测试系统进一步包括内部通信处理模块，所述内部通信处理模块用于根据预设的内部通信规约，将所述反馈的开关量传输至所述分析模块。

9.如权利要求5或者6所述的61850变电站的五防逻辑测试系统，其特征在于：所述61850变电站的五防逻辑测试系统进一步包括客户端模块，所述客户端模块用于发送遥控命令，控制所述待测间隔层装置根据所述待测五防逻辑以及所述GOOSE报文信号计算所述反馈的开关量。

10.如权利要求5或者6所述的61850变电站的五防逻辑测试系统，其特征在于：所述61850变电站的五防逻辑测试系统进一步包括界面模块，所述界面模块用于接收用户指令。

Images