CN102075012B - 自动装置逻辑验证系统及测试方法 - Google Patents
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Abstract
一种自动装置逻辑验证系统及测试方法，所述系统包括计划曲线管理模块，测点模拟模块，报文打包模块，报文解析模块和报文手法模块。所述方法通过以太网将一个包含遥信、遥测、遥控点的测控装置接入变电站监控系统；自动装置逻辑验证系统支持遥测按照预定计划曲线变化的方式上送给变电站监控系统，作为自动装置输入，当自动装置调节动作发生时，自动响应其调节命令，自动模拟调节导致的相关遥测变化，并修正计划曲线，最终形成调节后的曲线，通过计划曲线和调节后的曲线比对，检验自动装置调节过程。本发明可以给自动装置提供输入，支持模拟连续变化的输入，并自动响应其调节命令，模拟调节命令的实际效果，实现自动、高效、有效的测试。
Description
技术领域
本发明涉及自动装置逻辑验证系统及测试方法，适用于对变电站监控系统包含的自动装置进行逻辑测试。
背景技术
目前变电站监控系统中的自动装置使用日益广泛、种类也越来越多。例如在电力系统的变电站监控系统子领域，较为常用的自动装置有电压无功控制、小电流接地选线、备用电源自投、低周减载、故障解列等。这些装置一般本身并不配备量测采集模块和输出节点，通常需要依靠测控装置采集数据，并通过测控装置执行控制命令。传统测试方法是在测控装置输入端模拟部分量测输入，模拟自动装置逻辑功能触发条件，以此验证自动装置的逻辑。这种方法主要面向测控装置，测控装置主要负责量测的采集和传输，其功能逻辑非常简单，其测试主要面向精度和传输性能等方面，所以这种方法对于测控装置的测试时非常有效的。但是自动装置的测试偏重于逻辑部分的验证，如果还是沿用传统测试方式，则存在如下问题：
（1）低效：外接测控装置，再使用量测发生装置给测控装置提供输入，除本身系统构建消耗大量时间外，人为的物理连接的错误也严重影响测试的效率；
（2）片面：只能逐个验证单一逻辑，不能模拟持续的运行过程。一方面，变电站监控系统中的自动装置往往都是连续数月或者几年而不需要人工干预，其运行是很长的一个过程，单用某个时间点某个触发条件去验证自动装置的逻辑，其测试结论无疑是片面的，不完全有效的；另一方面自动装置的自动控制子逻辑之间往往有很强的联系，例如某个控制过程需要几个步骤，一个步骤结束以后，通过一定的判据，决定是否启动另一个步骤，如果只是模拟单步的触发条件，验证了每一个步骤单独的逻辑，其测试结论无疑是片面的，不完全有效的。
发明内容
本发明的目的是：提供一种能够高效地并且完全地对自动装置逻辑进行验证的系统及测试方法。
本发明自动装置逻辑验证系统，包括计划曲线管理模块，测点模拟模块，报文打包模块，报文解析模块和报文收发模块：
（1）计划曲线管理模块：按照测试的需要生成计划曲线，并按照计划曲线的变化规律实时修正虚拟目标测点的量测值；按照监控系统的调节命令类型和按照测试的需要预设的修正规则对相应的虚拟目标测点的量测值；对计划曲线和调节后的曲线进行比对、形成结果图；
（2）测点模拟模块：统一管理系统中虚拟的遥测、遥信、遥控和档位测点，管理量测点状态、周期上送和变位上送，响应对虚拟控制点的控制命令；
（3）报文打包模块：根据量测模拟模块的量测上送命令，将命令打包成报文，并发送至报文收发模块；
（4）报文解析模块：根据报文收发模块接收到的报文，提取出报文的命令，并发送至测点模拟模块进行处理；
（5）报文收发模块：即通信管理模块，负责报文的收发。
自动装置逻辑验证系统的测试方法：利用普通计算机的硬件资源和网络资源，模拟一个包含遥信、遥测、遥控点的测控装置，可以通过以太网直接接入变电站监控系统，可以响应变电站监控系统的控制命令，并模拟控制命令导致的遥信变位、遥测变化反馈给变电站监控系统，以此来模拟闭环的控制过程。该系统支持遥测按照预定计划曲线变化的方式上送给变电站监控系统，作为自动装置输入，当自动装置调节动作发生时，自动响应其调节命令，自动模拟调节导致的相关遥测变化，并修正计划曲线，最终形成调节后的曲线，通过计划曲线和调节后的曲线比对，检验自动装置调节过程的效果。
本发明的有益效果：
（1）不需要外接测控装置和量测模拟发生装置，仅需一台普通的计算机就可以实现自动装置的测试，大大节约了系统构建时间和硬件成本；
（2）可以响应变电站监控系统的控制命令，并模拟控制命令导致的遥信变位、遥测变化反馈给变电站监控系统，实现了自动装置的完全闭环测试；
（3）对于程序化操作，能模拟整个控制过程的控制逻辑，相对于传统的测试方式其测试的覆盖性、有效性大大增强；
（4）支持遥测按照预定计划曲线变化的方式上送给变电站监控系统，并自动形成调节后的修正曲线，可以验证自动装置持续的、动态的控制效果，大大增强了测试结果的可信度。
附图说明
图1是自动装置逻辑验证系统的实现架构图，
图2是自动装置逻辑验证系统的实现架构图，
图3是变电站电压自动调节装置的自动调节效果测试结果图。
具体实施方式
如图1为自动装置逻辑验证系统的实现架构图，变电站监控系统包含若干自动装置，或者包含若干内置于监控后台机中的软件方式实现的自动装置模块。传统的测试方式如虚线框内所示，由量测发生装置和测控、保护装置组成，自动装置逻辑验证系统替换了虚线框中的所有装置。
自动装置逻辑验证系统，包括计划曲线管理模块，测点模拟模块，报文打包模块，报文解析模块和报文手法模块：
（1）计划曲线管理模块：按照测试的需要生成计划曲线，并按照计划曲线的变化规律实时修正虚拟目标测点的量测值；按照监控系统的调节命令类型和按照测试的需要预设的修正规则对相应的虚拟目标测点的量测值；对计划曲线和调节后的曲线进行比对、形成结果图；
（2）测点模拟模块：统一管理系统中虚拟的遥测、遥信、遥控和遥调测点，管理量测点状态、周期上送和变位上送，响应对虚拟控制点的控制命令。
（3）报文打包模块：根据量测模拟模块的量测上送命令，将命令打包成报文，并发送至报文收发模块。
（4）报文解析模块：根据报文收发模块接收到的报文，提取出报文的命令，并发送至测点模拟模块进行处理。
（5）报文收发模块：即通信管理模块，负责报文的收发。
如图2所示的自动装置逻辑验证系统的实现架构图，自动装置逻辑验证系统通过以太网，使用模拟实际测控装置报文的办法，与监控系统形成一个闭环的测试环境，以达到自动测试的目的。其测试过程如下：
（1）根据自动装置的功能，确认测试该装置需要模拟的输入输出量测点、控制点；
（2）在自动装置逻辑验证系统中设置好上述量测点、控制点；
（3）根据自动装置控制特性，在自动装置逻辑验证系统中配置好在接收到自动装置控制命令后模拟调节引起的遥信、遥测变化的规则；
（4）根据自动装置的自动调节功能触发条件，编制适当的计划曲线，当自动装置模拟运行到计划曲线的某些临界点时，能触发自动装置的自动调节功能；
（5）将自动装置逻辑验证系统接入变电站监控系统，从监控系统的角度看起来，它就和一台普通的测控装置一样；
（6）将自动装置的输入输出关联到自动装置逻辑验证系统中配置好的量测点、控制点；
（7）自动装置逻辑验证系统开始模拟计划曲线所表示的量测变化，达到自动装置自动调节触发条件时，自动装置发出调节命令，自动装置逻辑验证系统接收到命令后，根据预先设定的修正条件，修正计划曲线；
（8）一个周期模拟完毕后，将原始计划曲线和修正后的计划曲线对比，验证自动装置的控制效果。
测试步骤：
（1）选择一台普通的计算机，安装自动装置逻辑验证系统；
（2）然后针对待测试的自动装置的控制逻辑，在自动装置逻辑验证系统中配置好相应的量测点和控制点；
（3）将自动装置的输入量测点和输出控制点与自动装置逻辑验证系统中的量测点和控制点建立关联关系；
（4）在自动装置逻辑验证系统中编制量测计划曲线，为自动装置提供变化的输入；
（5）自动测试完成后，形成调节后的修正曲线，与计划曲线对比，检验控制效果。
如图3所示的变电站电压自动调节装置的自动调节效果测试结果图，该系统的额定电压为0.38kV，调节的目标为0.36~0.4kV用两条水平的直线表示，实线表示调节前的电压曲线，虚线表示调节后的计划曲线，横轴表示时间。
图3的测试结果表明，对于该电压自动调节装置针对图中实线曲线表示的电压输入的控制效果良好，达到了预期的控制目标。
Claims (2)
1.一种自动装置逻辑验证系统，其特征是包括计划曲线管理模块，测点模拟模块，报文打包模块，报文解析模块和报文收发模块：
（1）计划曲线管理模块：按照测试的需要生成计划曲线，并按照计划曲线的变化规律实时修正虚拟目标测点的量测值；按照监控系统的调节命令类型和按照测试的需要预设的修正规则对相应的虚拟目标测点的量测值进行修正，修正计划曲线，最终形成调节后的曲线，对计划曲线和调节后的曲线进行比对、形成结果图；
（2）测点模拟模块：统一管理系统中虚拟的遥测、遥信、遥控和遥调测点，管理量测点状态、周期上送和变位上送，响应对虚拟控制点的控制命令；
（3）报文打包模块：根据测点模拟模块的量测上送命令，将量测上送命令打包成报文，并发送至报文收发模块；
（4）报文解析模块：根据报文收发模块接收到的报文，提取出报文的命令，并发送至测点模拟模块进行处理；
（5）报文收发模块：即通信管理模块，负责报文的收发。
2.一种如权利要求1所述的自动装置逻辑验证系统的测试方法，其特征是：通过以太网将一个包含遥信、遥测、遥控点的测控装置接入变电站监控系统；自动装置逻辑验证系统支持将遥测按照预定计划曲线变化的方式上送给变电站监控系统，该遥测作为自动装置输入，当自动装置调节动作发生时，自动装置逻辑验证系统自动响应其调节命令，自动模拟调节导致的相关遥测变化，并修正计划曲线，最终形成调节后的曲线，通过计划曲线和调节后的曲线比对，检验自动装置调节过程。
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