CN102821010B - 保护装置仿真仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了保护装置仿真仪，包括：公共调度模块、与所述公共调度模块的一端相连的保护装置行为模拟模块、与所述公共调度模块的另一端相连的通信规约模拟模块、与所述通信规约模拟模块相连的通信接口。采用本发明，可以实现测试自动化，提高测试效率，也增强了测试的规范性，帮助使用者对保信系统子站的功能正确性做出合理的判断和评价。

Description

保护装置仿真仪

技术领域

本发明涉及通信设备的测试技术，特别是涉及保护装置仿真仪。

背景技术

电力系统继电保护及故障信息系统（业内简称保信系统）包括主站、子站两部分。在厂站端，保信系统的子站与继电保护、故障录波器、安全自动装置等智能电子设备（IED）通信，收集这些装置的正常运行、异常告警及故障信息，经过初步处理之后上传到位于调度端的主站。

保信系统子站部分（业内简称保信子站）需要采集不同厂家不同型号保护装置的信息，并上传到主站。因此保信子站必须与各保护装置保持通信正常，并能够正确解析保护装置上传的各种信息。但是保信子站面对的保护装置数量多，保护装置通信规约种类多。如何保证保信子站与保护装置通信正常且信息解析正确是目前需要解决的问题。

在目前对保信子站接入保护装置的现场测试主要采用互操作测试的方式进行，也就是在现场验收时，将保信子站与现场的保护装置进行互联的方式进行测试，按照特定的验收标准和验收要求，对保护装置信息逐一进行测试。这种测试通常需要测试人员逐一记录保护装置处核对所有保护定值和动作信号等，然后在子站处核对相关信息与保护装置原始信息的一致性，工作量十分浩大，且测试内容不全面并容易产生疏漏。另外，如果保护装置通信规约实现不标准，直接影响到保信子站接入其他同类通信规约的保护装置。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种保护装置仿真仪，能够仿真不同通信规约类型的保护装置及其主要信息和行为，帮助使用者高效、智能、自动化的完成预定测试项目。

一种保护装置仿真仪，包括：

公共调度模块、与所述公共调度模块的一端相连的保护装置行为模拟模块、与所述公共调度模块的另一端相连的通信规约模拟模块、与所述通信规约模拟模块相连的通信接口；其中，

所述公共调度模块用于接收所述通信规约模拟模块的操作指令，根据所述操作指令向所述保护装置行为模拟模块调取相应的保护装置的模拟信息，并将调取的模拟信息传递给所述通信规约模拟模块；

所述保护装置行为模拟模块用于接收所述公共调度模块的信息调取指令，并根据指令向相应的信息库调取信息；

所述通信规约模拟模块用于接收通信接口的通信报文，解释所述通信报文；根据解析的结果判断规约的类型，向相应的规约库调度相应的报文内容；根据所述解析的结果向所述公共调度模块发送调取保护装置信息的操作指令；并在收到所述报文内容和所述保护装置信息后，将两方面的信息进行组合，获取与保信子站通信的规约报文，发送到通信接口；

所述通信接口用于接收保信子站的通信报文并传送给所述通信规约模拟模块；还用于接收所述通信规约模拟模块的所述规约报文并传递给所述保信子站。

相应地，一种基于保护装置仿真仪的测试保信子站的方法，包括：

与保信子站建立通信连接，接收该保信子站的通信报文；

解释所述通信报文；根据解析的结果判断规约的类型，向相应的规约库调度相应的报文内容；根据所述解析的结果向所述信息库发送调取保护装置信息的操作指令；

在收到所述报文内容和所述保护装置信息后，将两方面的信息进行组合，获取与所述保信子站通信的规约报文，发送给所述保信子站。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明采用模块化的设计，对保护装置的仿真采用保护装置的行为模拟模块、通信规约模块、通信接口模块、结果判断模块、调度模块和人机界面终端模块。采用模块化结构，分工明确、功能全面、便于扩展。而且，测试全过程的自动化作业，整个测试过程中保护装置仿真仪自动与保信子站进行通信，测试实现自动化，提高了测试效率，也增强了测试的规范性，帮助使用者对保信系统子站的功能正确性做出合理的判断和评价。

附图说明

图1为本发明保护装置仿真仪的示意图；

图2为本发明保护装置仿真仪的实施例示意图；

图3为基于保护装置仿真仪的测试保信子站的方法第一流程图；

图4为基于保护装置仿真仪的测试保信子站的方法第二流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

图1为本发明保护装置仿真仪的示意图，包括：

公共调度模块、与所述公共调度模块的一端相连的保护装置行为模拟模块、与所述公共调度模块的另一端相连的通信规约模拟模块、与所述通信规约模拟模块相连的通信接口；其中，

所述公共调度模块用于接收所述通信规约模拟模块的操作指令，根据所述操作指令向所述保护装置行为模拟模块调取相应的保护装置的模拟信息，并将调取的模拟信息传递给所述通信规约模拟模块；

所述保护装置行为模拟模块用于接收所述公共调度模块的信息调取指令，并根据指令向相应的信息库调取信息；

所述通信规约模拟模块用于接收通信接口的通信报文，解释所述通信报文；根据解析的结果判断规约的类型，向相应的规约库调度相应的报文内容；根据所述解析的结果向所述公共调度模块发送调取保护装置信息的操作指令；并在收到所述报文内容和所述保护装置信息后，将两方面的信息进行组合，获取与保信子站通信的规约报文，发送到通信接口；

所述通信接口用于接收保信子站的通信报文并传送给所述通信规约模拟模块；还用于接收所述通信规约模拟模块的所述规约报文并传递给所述保信子站。

下面对本发明的工作原理展开叙述，本发明提供的保护装置仿真仪包括：公共调度模块、通信规约模拟模块、保护装置行为模拟模块、信息库、规约库和通信接口。

公共调度模块用于接收人机界面终端、结果判断模块、通信规约模拟模块的操作指令或信息调用指令，根据相关的指令向保护装置行为模拟模块调取相应的保护装置模拟信息，并将调度的信息传递给发送的命令的模块，例如人机界面终端、结果判断模块、通信规约模拟模块。

保护装置行为模拟模块用于接收公共调度模块的信息调用指令，并根据指令向相应的信息库调度信息。

通信规约模拟模块用于接收通信接口的通信报文，对通信报文进行解析，根据解析结果判断规约类型，并向相应的规约库调度相应规约的通信报文，同时根据解析结果向公共调度模块调度相应的保护装置信息。在收到通信报文和保护装置信息后，通信规约模拟模块将两方面信息进行组合，并形成于保信子站通信的规约报文，发送到通信接口。

规约库用于接收通信规约模拟模块的规约调用指令，根据指令向通信规约模拟模块发送通信报文。

通信接口用于接收保信子站的通信报文并传送给通信规约模拟模块，接收通信规约模拟模块的通信报文并传递给保信子站。

本发明完善的保护装置行为信息库，能够模拟保护装置各种行为，并能够测试需要进行扩展。解决了以往需要接入实际保护装置，工作量大，效率低的问题。另外，标准的通信规约模拟模块，根据通信规约的标准进行设计。解决了以往规约不一致的问题。整个测试过程中保护装置仿真仪自动与保信子站进行通信，测试实现自动化，提高了测试效率，也增强了测试的规范性。

图2为本发明保护装置仿真仪的实施例示意图。与图1相比，图2还包括结果判定模块，能够判断仿真测试的结果；进一步地，还包括人机界面终端，能够实现用户指令的输入和/或仿真测试结果的显示。

连接在所述保信子站与所述公共调度模块之间的结果判断模块，用于导入所述保信子站输出的数据信息，向所述公共调度模块发送调用保护装置信息的信息调用指令，并将保信子站输出的数据信息与保护装置信息进行比较。

结果判断模块用于导入保信子站输出的数据信息，并向公共调度模块发送信息调用指令，调用保护装置信息。将保信子站输出的数据信息与保护装置信息进行比较，将测试结果在人机界面终端显示。

本发明能够导入保信子站数据信息，并与信息库中的输出信息比较，自动给出测试结果，形成闭环测试。极大的减少了测试人员的工作量，并提高了检测结果的准确性。

与所述公共调度模块相连的人机界面终端，用于接收用户输入的指令和显示系统的测试命令，包括故障触发命令、变位触发命令；

所述人机界面终端还与结果判断模块相连，用于信息比较的结果、通信报文、保信子站输出的数据信息、以及告警信息的显示。

人机界面终端用于用户命令的输入和通信报文、数据、测试结果以及告警信息的显示。人机界面终端由专用的程序软件进行显示，在人机界面上显示了本测试系统可人工输入的命令，例如，故障触发、变位触发。

综上所述，本发明采用模块化的设计，对保护装置的仿真采用保护装置行为模拟模块、通信规约模块、通信接口模块、结果判断模块、调度模块和人机界面模块。采用模块化结构，分工明确、功能全面、便于扩展。

图3为基于保护装置仿真仪的测试保信子站的方法第一流程图，包括：

S101：与保信子站建立通信连接，接收该保信子站的通信报文；

S102：解释所述通信报文；根据解析的结果判断规约的类型，向相应的规约库调度相应的报文内容；

S103：根据所述解析的结果向所述信息库发送调取保护装置信息的操作指令；

S104：将两方面的信息进行组合，获取与所述保信子站通信的规约报文，发送给所述保信子站；

S105：导入所述保信子站输出的数据信息，向所述信息库发送调用保护装置信息的信息调用指令，并将保信子站输出的数据信息与保护装置信息进行比较；

S106：显示信息比较的结果、通信报文、保信子站输出的数据信息、以及告警信息。

图3的流程图与图1的实施装置相对应，在保信子站与保护装置仿真仪建立通信连接之后，便自动完成仿真测试。具体过程分述如下：

首先，通信接口与保信子站建立通信，接收保信子站的通信报文。并将保信子站的通信报文传递给通信规约模拟模块。

通信规约模拟模块接收到通信接口的报文后，对通信报文进行解析，判断规约类型以及命令类型，根据解析结果，向相应的规约库发送规约调用指令。同时根据解析的结果，通信规约模拟模块向公共调度模块发送操作指令，指明调取的保护装置信息。

规约库接收到通信规约模拟模块的指令后，向通信规约模拟模块发送通信报文。规约库包括103规约库、61850规约库和扩展规约库，扩展规约库可以个测试需要对通信规约进行扩展。

公共调度模块收到通信规约模拟模块的操作指令后，根据指令内容向保护装置行为模块发送信息调用指令，调取相应的保护装置信息。保护装置行为模拟模块根据信息调用指令调度相应的信息库，信息库包括信号库、故障库、录波库、定值库、参数库和扩展库，扩展库可以根据测试需要对信息库进行扩展。公共调度模块在接收到保护装置行为模拟模块的信息后，将信息传递给通信规约模拟模块。通信规约模拟模块接收到公共调度模块的信息和规约库的通信报文后，将通信报文和信息重新组合，形成新的通信报文，并将通信报文传递给通信接口，通信接口将报文发送给保信子站。

在一个实施例当中，为了能够判断仿真测试的结果。导入所述保信子站输出的数据信息，向所述信息库发送调用保护装置信息的信息调用指令，并将保信子站输出的数据信息与保护装置信息进行比较。

在一个实施例当中，为了能够实现仿真测试结果的显示。显示信息比较的结果、通信报文、保信子站输出的数据信息、以及告警信息。

图4为基于保护装置仿真仪的测试保信子站的方法第二流程图。与图3相比，图4的流程图能够接收用户输入的指令，并且，进一步地，能够对仿真测试的结果进行比较判断，并将判断的结果显示给用户。

S201：接收用户输入的指令；

S202：解析指令的类型，根据指令的类型向信息库调取相应的保护装置信息，并向规约库调度相应的报文内容；

S203：将两方面的信息进行组合，获取与所述保信子站通信的规约报文，发送给所述保信子站；

S204：导入所述保信子站输出的数据信息，向所述信息库发送调用保护装置信息的信息调用指令，并将保信子站输出的数据信息与保护装置信息进行比较；

S205：显示信息比较的结果、通信报文、保信子站输出的数据信息、以及告警信息。

在另一测试过程中，能够通过人机界面终端人工输入命令，例如故障触发、变位触发。以模拟保护装置的遥信和动作事件的主动向保信子站上传。具体过程分述如下：

人机界面终端接收到用户指令，将用户指令传递给公共调度模块，公共调度模块接收到人机界面的指令后解析指令类型，根据指令类型向调度相应的信息库，公共调度模块在接收到保护装置行为模拟模块的信息后，将信息传递给通信规约模拟模块。通信规约模拟模块接收到公共调度模块的信息和规约库的通信报文后，将通信报文和信息重新组合，形成新的通信报文，并将通信报文传递给通信接口，通信接口将报文发送给保信子站。

在测试过程完成后，由保信子站输出数据信息。结果判断模块导入保信子站输出的数据信息，结果判断模块分析保信子站输出的数据信息，并向公共调度模块发送调取相关信息的调用指令，调用保护装置信息。公共调度模块接收到结果判断模块的信息调用指令后解析指令类型，根据指令类型向调度相应的信息库，公共调度模块在接收到保护装置行为模拟模块的信息后，将信息传递给结果判断模块。结果判断模块将保信子站导出的数据信息与保护装置信息进行比较，得出结果后，向人机界面终端发送显示指令，人机界面终端接收到结果判断模块的显示指令到对分析结果进行显示。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种保护装置仿真仪，其特征在于，包括：

公共调度模块、与所述公共调度模块的一端相连的保护装置行为模拟模块、与所述公共调度模块的另一端相连的通信规约模拟模块、与所述通信规约模拟模块相连的通信接口；其中，

所述公共调度模块用于接收所述通信规约模拟模块的操作指令，根据所述操作指令向所述保护装置行为模拟模块调取相应的保护装置的模拟信息，并将调取的模拟信息传递给所述通信规约模拟模块；

所述保护装置行为模拟模块用于接收所述公共调度模块的信息调取指令，并根据指令向相应的信息库调取信息；

所述通信规约模拟模块用于接收通信接口的通信报文，解释所述通信报文；根据解析的结果判断规约的类型，向相应的规约库调度相应的报文内容；根据所述解析的结果向所述公共调度模块发送调取保护装置信息的操作指令；并在收到所述报文内容和所述保护装置信息后，将两方面的信息进行组合，获取与保信子站通信的规约报文，发送到通信接口；

所述通信接口用于接收保信子站的通信报文并传送给所述通信规约模拟模块；还用于接收所述通信规约模拟模块的所述规约报文并传递给所述保信子站。

2.根据权利要求1所述的保护装置仿真仪，其特征在于，还包括：

连接在所述保信子站与所述公共调度模块之间的结果判断模块，用于导入所述保信子站输出的数据信息，向所述公共调度模块发送调用保护装置信息的信息调用指令，并将保信子站输出的数据信息与保护装置信息进行比较。

3.根据权利要求1或2所述的保护装置仿真仪，其特征在于，还包括：

与所述公共调度模块相连的人机界面终端，用于接收用户输入的指令和显示系统的测试命令，包括故障触发命令、变位触发命令；

所述人机界面终端还与结果判断模块相连，用于信息比较的结果、通信报文、保信子站输出的数据信息、以及告警信息的显示。

4.一种基于权利要求1至3任一项所述的保护装置仿真仪的测试保信子站的方法，其特征在于，包括：

与保信子站建立通信连接，接收该保信子站的通信报文；

解释所述通信报文；根据解析的结果判断规约的类型，向相应的规约库调度相应的报文内容；根据所述解析的结果向所述信息库发送调取保护装置信息的操作指令；

在收到所述报文内容和所述保护装置信息后，将两方面的信息进行组合，获取与所述保信子站通信的规约报文，发送给所述保信子站。

5.根据权利要求4所述的基于保护装置仿真仪的测试保信子站的方法，其特征在于，在收到所述报文内容和所述保护装置信息后，将两方面的信息进行组合的步骤之前，包括：

接收用户输入的指令，解析指令的类型，根据指令的类型向信息库调取相应的保护装置信息，并向规约库调度相应的报文内容。

6.根据权利要求4或5所述的基于保护装置仿真仪的测试保信子站的方法，其特征在于，获取与所述保信子站通信的规约报文，发送给所述保信子站的步骤之后，还包括：

导入所述保信子站输出的数据信息，向所述信息库发送调用保护装置信息的信息调用指令，并将保信子站输出的数据信息与保护装置信息进行比较。

7.根据权利要求6所述的基于保护装置仿真仪的测试保信子站的方法，其特征在于，将保信子站输出的数据信息与保护装置信息进行比较的步骤之后，包括：

显示信息比较的结果、通信报文、保信子站输出的数据信息、以及告警信息。