CN103439592A - 一种智能变电站现场智能测试方法 - Google Patents
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Abstract
一种智能变电站现场智能测试方法，该方法模拟站控层通讯，和被测试装置建立通讯联系，获得被测装置的整定值参数和通讯参数，自动设置测试方案，设置过程层数据参数，输出SV/GOOSE，接受GOOSE信息，实现对被测试装置（IED）的测试；所述方法在测试过程中根据自动设置测试方案改变SV/GOOSE的输出；自动改变被测装置的配置，使被测装置能适应具体测试的要求，所述方法采用了字典文件方式，实现正确解读被测装置发来的报文；测试结束后，自动从被测装置获取结果，自动给出分析结果。本发明方法改变目前测试仪的过程层性能测试方法，能智能设置测试参数和获取结果，大大减少了现场测试的人工操作和测试错误，提高了工作效率。本方法适用于智能变电站现场智能测试。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能变电站现场智能测试方法，属智能变电站测试技术领域。
背景技术
IEC61850将繁杂费事的现场集成过程转化为离线的配置过程，智能变电站中的各种配置文件描述了智能变电站中的所有信息，包括：变电站设备的拓扑结构、所有智能装置的模型和功能、所有智能装置之间的通信配置。对智能变电站的调试过程中，主要时间都花费在对智能变电站配置文件的生成和修改。而每修改一次配置文件，测试必须要重新进行一次。和常规变电站相比，其测试工作量不仅没有减轻，而且更加繁琐，任务加大。
而在智能变电站中，目前使用的测试仪如博电、omicron等往往只能进行过程层性能测试，和常规测试仪类似，输出SV（采样值）并接受GOOSE（面向通用对象的变电站事件）。用户要从装置中人工读取其整定值、动作时间等，要与测试系统的测试结果比较，这也会带来人为误差；在测试过程中要加入保护功能的投退等。所有测试必须要人工设置，而每次配置文件的修改，就要人工改变其测试仪的配置参数，不仅工作量大，而且很容易出错。
一般的测试方法是通过GOOSE/SMV过程层仿真器完成对装置输入信号的模拟输入，监视装置的行为和反应，完成整个测试过程。用户要从装置中人工读取其整定值、动作时间等，要与测试系统的测试结果比较，这也会带来人为误差；在测试过程中要加入保护功能的投退等。所有测试必须要人工设置，而每次配置文件的修改，就要人工改变其测试仪的配置参数。
发明内容
本发明的目的是，根据现有智能变电站只能进行过程层性能测试的不足，本发明提供一种智能变电站现场智能测试方法。
本发明的技术方案是，本发明方法通过智能测试系统，模拟站控层通讯，和被测试装置建立通讯联系，自动获取被测装置的整定值参数和通讯参数，自动设置测试方案，设置过程层数据参数，输出SV和GOOSE两种信息，只接受GOOSE信息，实现对被测试装置（IED）的测试；在测试过程中根据自动设置测试方案改变SV/GOOSE（采样值和面向对象的变电站事件）的输出；自动改变被测装置的配置，使被测装置能适应具体测试的要求；本方法通过设置智能屏蔽干扰，屏蔽非测试功能，避免测试中因非测试保护单元提前动作而引起的困扰和分析错误；本发明采用了字典文件方式，以实现正确解读被测装置发来的报文。测试结束后，自动从被测装置获取结果，自动给出分析结果。
本发明采用的智能测试系统含有PPC（精简指令系统架构的CPU），DSP（数字信号处理器）和FPGA（现场可编程门阵列）三个控制芯片，其中PPC主要负责和测试控制台联系，DSP主要负责实时计算，FPGA负责底层通讯。
本方法能实现被测参数的自动获取，在控制程序中设置了标准的测试单元库，如阻抗、低周，和常规保护功能单元对应。这样可以根据得到的被测装置配置信息来自动生成测试单元和基本的测试参数。如在测试距离保护时，自动获取被测参数定值，设置输出为其定值70%、100%、120%等，智能对IED进行测试，自动进行配置、分析。
本方法实现了智能屏蔽干扰项目，如测试距离保护时,智能把过流保护等屏蔽掉，通过下载参数禁止过流保护等工作，这样避免了测试中因过流保护等提前动作而引起的困扰和分析错误。
本方法在测试结束后，智能测试系统通过MMS报文的报告控制块，自动读取其结果，和智能测试系统本身的测试结果对比分析，给出更清晰的报告。
本方法的测试步骤为：
（1）输入被测装置的IP地址，和被测装置建立联系；
（2）智能测试系统自动获取被测装置的定值参数和数据模型；
（3）导入SCD系统文件，或用户手动输入，获取被测装置过程层参数配置；
（4）智能测试系统自动将第二、三两步获取的数据组合生成测试方案，并开始运行；
（5）测试方案会对被测装置中含有的多个功能单元依次测试，如有的被测装置同时有过流、低周等功能。
每一个功能单元测试遵循以下过程：
1）先屏蔽非测试功能。模拟站控层通讯控制被测装置的软压板和功能选项，只允许相关功能单元工作，避免测试干扰，以往这全要熟练测试人员手动在被测装置上完成，本方法实现了智能化，这部分由测试系统完成。
2）进行过程层数据通讯。按测试方案设定值测试被测装置的动作特性，并记录测试结果，这部分由测试系统通过PPC把程序下载到DSP中，由DSP运算并生成数据发送给FPGA，实现过程层数据通讯。
3）通过MMS通讯获取被测装置的测试报告。
4）恢复被测装置的软压板和功能选项到初始状态。
（6）依次完成所有功能单元测试后，给出所有功能单元的实际动作特性和被测装置的测试报告对比分析，给出测试结论。
要实现本发明方法的特点，必须要对被测装置信息的正确解析，必须要完全理解被测装置发来的报文。现各个厂家虽然都支持IEC61850规约，但对规约的理解并不完全一致，在具体细节方面会有差异。要通过软件智能完全解读其数据含义难度比较大，本发明采用了字典文件方式来解决这个问题。
如图中所示，得到LD下数据信息后，通过查询预先定义的字典文件，将信息描述为程序中定义的标准信息。
本发明程序中的字典文件，采用了XML文件格式，建立了LN和各种定值的描述文件，结构清晰简单，扩展能力强。
如果测试中遇到有厂家描述细节有异的情况时，可以通过修改或添加字典文件（XML文件）的方式来解决解析问题。这样一方面无需修改程序，只要简单修改文件就行，普通的测试人员也能胜任，比较方便；另一方面，随着测试的案例越来越多，系统的通用性会越来越好，相当于测试系统有“自学习”功能。
通过以上方式，本测试方式实现了智能屏蔽和被测参数的自动获取。
本发明的有益效果是，本测试方法改变目前测试仪的过程层性能测试方法，能智能设置测试参数和获取结果，大大减少了现场测试的人工操作，减少了测试错误，提高了效率；同时系统除了能对过程层测试外，还可以完成一些站控层功能测试和规约分析等。本方法还大大提高了测试效率，在现场的测试效果显示，以往一个变电站单个新的220V保护，从找定值、看说明书，接线、配置测试参数等，熟练测试人员要测试一个小时以上，本方法在无需测试人员干预的前提下，15分钟全部测试完毕。
本方法适用于智能变电站现场智能测试。
附图说明
图1是本发明方法采用的智能测试系统结构图；
图2是本发明测试方法测试步骤框图；
图3为查询字典文件步骤框图。
具体实施方式
本发明实施的具体方式如图1和图2所示。
图1是实施本发明的智能测试系统结构图。该系统由PPC，DSP和FPGA三块控制芯片组成。PPC通过网口与主机相联，接收控制台控制指令；DSP分别接PPC、FPGA和扩展口，由DSP运算并生成数据发送给FPGA；FPGA负责过程层数据通讯，通过SV/GOOSE输出。
本实施例测试步骤框图如图2所示，测试方法的具体步骤如下：
（1）输入被测装置的IP地址，和被测装置建立联系；
（2）智能测试系统自动获取被测装置的定值参数和数据模型；
（3）导入SCD系统文件，或用户手动输入，获取被测装置过程层参数配置；
（4）智能测试系统自动将第二、三两步获取的数据组合生成测试方案，并开始运行；
（5）测试方案会对被测装置中含有的多个功能单元依次测试，如有的被测装置同时有过流、低周功能。
（6）依次完成所有功能单元测试后，给出所有功能单元的实际动作特性和被测装置的测试报告对比分析，给出测试结论。
对于每一个功能单元测试，应遵循以下过程：
1）先屏蔽非测试功能。模拟站控层通讯控制被测装置的软压板和功能选项，只允许相关功能单元工作，避免测试干扰，以往这全要熟练测试人员手动在被测装置上完成，本方法实现了智能化，这部分由测试系统完成。
2）进行过程层数据通讯。按测试方案设定值测试被测装置的动作特性，并记录测试结果，这部分由测试系统通过PPC把程序下载到DSP中，由DSP运算并生成数据发送给FPGA，实现过程层数据通讯。
3）通过MMS通讯获取被测装置的测试报告。
4）恢复被测装置的软压板和功能选项到初始状态。
在测试中遇到有厂家描述细节有异的情况时，可以通过修改或添加字典文件（XML文件）的方式来解决解析问题。这样一方面无需修改程序，只要简单修改文件就行，普通的测试人员也能胜任，比较方便。查询字典文件步骤如图3所示。
Claims (4)
1.一种智能变电站现场智能测试方法，其特征在于，所述方法模拟站控层通讯，和被测试装置建立通讯联系，通过设置测试单元库自动获取被测装置的整定值参数和通讯参数，自动设置测试方案，设置过程层数据参数，输出SV和GOOSE两种信息，接受GOOSE信息，实现对被测试装置的测试；所述方法在测试过程中根据自动设置测试方案改变SV/GOOSE的输出；自动改变被测装置的配置，使被测装置能适应具体测试的要求；本方法通过设置智能屏蔽干扰，屏蔽非测试功能，避免测试中因过流保护提前动作而引起的困扰和分析错误；所述方法采用了字典文件方式，实现正确解读被测装置发来的报文；测试结束后，自动从被测装置获取结果，自动给出分析结果。
2.根据权利要求1所述的一种智能变电站现场智能测试方法，其特征在于，所述方法的测试步骤为：
（1）输入被测装置的IP地址，和被测装置建立联系；
（2）智能测试系统自动获取被测装置的定值参数和数据模型；
（3）导入SCD系统文件，或用户手动输入，获取被测装置过程层参数配置；
（4）智能测试系统自动将第二、三两步获取的数据组合生成测试方案，并开始运行；
（5）测试方案会对被测装置中含有的多个功能单元依次测试，如有的被测装置同时有过流、低周功能；
（6）依次完成所有功能单元测试后，给出所有功能单元的实际动作特性和被测装置的测试报告对比分析，给出测试结论。
3.根据权利要求2所述的一种智能变电站现场智能测试方法，其特征在于，所述每一个功能单元测试遵循以下过程：
（1）先屏蔽非测试功能，模拟站控层通讯控制被测装置的软压板和功能选项，只允许相关功能单元工作，避免测试干扰，以往这全要熟练测试人员手动在被测装置上完成，本方法实现了智能化，这部分由测试系统完成；
（2）进行过程层数据通讯，按测试方案设定值测试被测装置的动作特性，并记录测试结果，这部分由测试系统通过PPC把程序下载到DSP中，由DSP运算并生成数据发送给FPGA，实现过程层数据通讯；
（3）通过MMS通讯获取被测装置的测试报告；
（4）恢复被测装置的软压板和功能选项到初始状态。
4.根据权利要求1所述的一种智能变电站现场智能测试方法，其特征在于，所述字典文件采用了XML文件格式，建立了LN和各种定值的描述文件；如果测试中遇到有厂家描述细节有异的情况时，可以通过修改或添加字典文件的方式来解决解析问题。
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