CN104391247A - 一种基于iec61850数字化测试仪的继电保护测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于IEC61850数字化测试仪的继电保护测试方法及系统，属于电能测试技术领域。本发明通过将测试业务添加到测试用例脚本中，一个业务对应一个测试用例脚本中的一个节点，用户可以编辑测试用例脚本中的测试内容，设定结束条件，用户对编辑好后的自动测试用例库，下达启动测试后测试仪即可执行测试过程。本发明将测试过程和量值加载固化下来的原则对测试方法进行改进，通过大量实验证明该自动测试方法可有效节省测试人员工作时间，提高测试可靠性和效率。

Description

一种基于IEC61850数字化测试仪的继电保护测试方法及系统

技术领域

本发明涉及一种基于IEC61850数字化测试仪的继电保护测试方法及系统，属于电能测试技术领域。

背景技术

随着电子式互感器、智能化一次设备和微电子技术等技术日趋成熟，智能变电站已成为一种发展的趋势，智能电子设备的应用也越来越广泛，在对IED设备的测试中，测试仪通过对被测装置输入电流、电压来进行性能测试，重复性的操作占据大部分测试内容，测试过程占用大量的人力物力。另外数字化网络化技术的引入，对测试人员提出了一定的61850技术标准和规约的要求，微机保护校验要求测试设备能够较真实的模拟系统故障，它要求专业人员对保护原理即测试方法非常清楚，这就增加了对高水平继电保护人员的依赖度，降低了测试效率和测试准确度。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于IEC61850数字化测试仪的继电保护测试方法及系统，以解决目前测试过程对继电保护人员的依赖度大导致测试效率以及测试准确性低的问题。

本发明为解决上述技术问题而提供一种基于IEC61850数字化测试仪的继电保护测试方法，该测试方法包括测试用例脚本文件、测试加量方案配置文件和智能本地化规则描述文件的生成，所述测试用例脚本文件，后缀名为*.tcase，该文件用来描述自动测试的操作步骤和判据，通过输入试验条件来实现定值控制和压板控制，输入测试判据来判断试验结果并输出测试仪反馈信息，保护出口动作信息并进行数据录波；所述测试加量方案配置文件，后缀名为*.se,该文件用来描述测试仪加量方案，解决如何加故障量，命令测试仪发出实际模拟量；所述智能本地化规则描述文件，后缀名为*.ase，用来设置定值控制和测试反馈判据。

所述各文件的编辑流程如下：

A.编写测试仪故障加量配置数据，故障前状态，故障状态，故障后状态设置，保存成基于xml格式的se文件；

B.加载被测类型装置61850规约的ICD配置文件，为定值、遥信和遥控映射特征字；

C.编写基于特征字的自动测试脚本文件tcase，涉及到本次故障的试验条件、相关定值、压板控制、操作步骤、测试判据以及结果判定逻辑；

D.编写自动本地化脚本文件ase，基于被测装置核心定值门槛，动态设置出口逻辑，配置加量方案，限定出口时限门槛；

E.模拟测试模版正确性，正确入库保存方便以后装置的大量测试。

所述测试方法的过程如下：

a.加载被测装置61850配置文件,连接被测装置，读取定值；

b.导入被测装置的配置文件；

c.根据自动测试模版序列*.asp，加载进入自动测试引擎；

d.生成本地自动测试方案序列；

e.启动自动测试引擎执行本地自动测试方案序列，各个用例自动给出测试结果。

所述步骤a中连接被测装置时将PC连接到被测装置站控层网络口，PC上的网口地址要和被测装置的网口地址在同一网段，被测装置CID或者其所在站的整站SCD配置文件需要传输到测试引擎中，是和装置上61850服务运行的配置文件一致。

所述加载被测装置61850配置文件为*.scd或者*.cid文件。

本发明还提供了一种基于IEC61850数字化测试仪的继电保护测试系统，该测试系统包括测试用例脚本文件、测试加量方案配置文件和智能本地化规则描述文件，所述测试用例脚本文件，后缀名为*.tcase，该文件用来描述自动测试的操作步骤和判据，通过输入试验条件来实现定值控制和压板控制，输入测试判据来判断试验结果并输出测试仪反馈信息，保护出口动作信息并进行数据录波；所述测试加量方案配置文件，后缀名为*.se,该文件用来描述测试仪加量方案，解决如何加故障量，命令测试仪发出实际模拟量；所述智能本地化规则描述文件，后缀名为*.ase，用来设置定值控制和测试反馈判据。

所述各文件的编辑流程如下：

A.编写测试仪故障加量配置数据，故障前状态，故障状态，故障后状态设置，保存成基于xml格式的se文件；

B.加载被测类型装置61850规约的ICD配置文件，为定值、遥信和遥控映射特征字；

C.编写基于特征字的自动测试脚本文件tcase，涉及到本次故障的试验条件、相关定值、压板控制、操作步骤、测试判据以及结果判定逻辑；

D.编写自动本地化脚本文件ase，基于被测装置核心定值门槛，动态设置出口逻辑，配置加量方案，限定出口时限门槛；

E.模拟测试模版正确性，正确入库保存方便以后装置的大量测试。

所述测试系统的测试过程如下：

a.加载被测装置61850配置文件,连接被测装置，读取定值；

b.导入被测装置的配置文件；

c.根据自动测试模版序列*.asp，加载进入自动测试引擎；

d.生成本地自动测试方案序列；

e.启动自动测试引擎执行本地自动测试方案序列，各个用例自动给出测试结果。

所述步骤a中连接被测装置时将PC连接到被测装置站控层网络口，PC上的网口地址要和被测装置的网口地址在同一网段，被测装置CID或者其所在站的整站SCD配置文件需要传输到测试引擎中，是和装置上61850服务运行的配置文件一致。

所述加载被测装置61850配置文件为*.scd或者*.cid文件。

本发明的有益效果是:本发明通过将测试业务添加到测试用例脚本中，一个业务对应一个测试用例脚本中的一个节点，用户可以编辑测试用例脚本中的测试内容，设定结束条件，用户对编辑好后的自动测试用例库，下达启动测试后测试仪即可执行测试过程。本发明将测试过程和量值加载固化下来的原则对测试方法进行改进，通过大量实验证明该自动测试方法可有效节省测试人员工作时间，提高测试可靠性和效率。

附图说明

图1是本发明继电保护测试方法采用的硬件构成图；

图2是自动测试文件功能说明图；

图3是自动测试执行流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

如图1所示，本发明测试方法所采用硬件结构包括控制计算机、继电保护测试仪、可编程控制器、卫星时钟同步装置和继电保护装置，软件由三个子系统构成，分别为测试仪控制系统、仿真主站系统、用例编辑和调用管理系统。其中测试仪控制系统用于仿真电力故障过程，由客户端提供测试结果数据；仿真主站系统用于与被测保护装置进行信息交互，以完成装置定值整定、压板控制以及录波数据获取；自动测试工具用于测试脚本编辑、测试任务执行和测试报告生成。

本发明的自动测试方法如图2所示包括测试用例脚本文件、测试加量方案配置文件和智能本地化规则描述文件的生成，所述测试用例脚本文件，后缀名为*.tcase，该文件用来描述自动测试的操作步骤和判据，通过输入试验条件来实现定值控制和压板控制，输入测试判据来判断试验结果并输出测试仪反馈信息，保护出口动作信息并进行数据录波；所述测试加量方案配置文件，后缀名为*.se,该文件用来描述测试仪加量方案，解决如何加故障量，命令测试仪发出实际模拟量；所述智能本地化规则描述文件，后缀名为*.ase，用来设置定值控制和测试反馈判据。

首先通过测试用例脚本的形式描述用户传统对数字化保护的测试工作过程，测试用例包含故障量配置方案的生成，该部分控制装置自动动作，用例以模板形式固定下来并直接面向测试业务编写针对具体装置的测试，对自动测试模板编辑的实质即为将测量流程固化下来的过程。

测试仪的故障量部分，可以包括故障量设置配置数据保存方案，61850通讯参数设置和继电保护故障量模拟数据分开存储，形成se格式的存储文件。ase脚本语法根据被测装置具体定值和压板，自动形成故障加量逻辑。

自动测试模版编辑流程如下所示：

i)、编写测试仪故障加量配置数据，故障前状态，故障状态，故障后状态设置，保存成基于xml格式的se文件。

ii)、加载被测类型装置61850规约的ICD配置文件，为定值、遥信和遥控等映射特征字，注意特征字的唯一性。

iii)、编写基于特征字的自动测试脚本文件tcase，涉及到本次故障的试验条件、相关定值、压板控制、操作步骤、测试判据以及结果判定逻辑。

iv)、编写自动本地化脚本文件ase，基于被测装置核心定值门槛，动态设置出口逻辑，配置加量方案，限定出口时限门槛。

v)、模拟测试模版正确性，正确入库保存方便以后装置的大量测试。

脚本驱动的测试用例生成方式，一定程度上解决了用例通用性不高的问题，对于任意台被测装置，从测试用例库中挑出合适的测试模板后，通过脚本编辑很快即可适应本次测试装置的需要，生成针对被测装置的全套测试用例。

自动测试系统获取被测装置的当前定制区所有定值，成功获取定值后导入一次特征字和61850配置文件把被测装置的最新定值同步到自动测试引擎中。同步完被测装置的当前定值区定值到自动测试系统中后，点击主界面的自动测试引擎按钮，启动自动测试引擎界面，自动测试引擎界面点击用例编辑按钮，同时批量生成被测装置同步的测试用例实例。

在对自动测试模板编辑好后便可以进行测试，自动测试流程如图3所示，具体包括以下步骤：

i)、加载被测装置61850配置文件(*.scd或者*.cid),连接被测装置，读取定值。连接装置时首先将PC连接到被测装置站控层网络口，PC上的网口地址要和被测装置的网口地址在同一网段，被测装置CID或者其所在站的整站SCD配置文件需要传输到测试引擎中，而且必须是和装置上61850服务运行的配置文件一致。

ii)、导入被测装置的配置文件，可以看到装置的遥控、遥测、遥信和定值表，导入SCD时需选择对应装置，一次只能测试一个装置。

iii)、根据自动测试模版序列*.asp,加载进入自动测试引擎。

iv)、智能本地化，自动生成本地自动测试方案序列。

v)、启动自动测试引擎执行本地自动测试方案序列，各个用例自动给出测试结果。启动测试时先启动一下测试仪客户端，保证测试客户端和测试仪联机正常。测试完成后可以阅读网页格式的测试报告。

本发明的一种基于IEC61850数字化测试仪的继电保护测试系统的实施例

如图1所示，本发明测试系统所采用硬件结构包括控制计算机、继电保护测试仪、可编程控制器、卫星时钟同步装置和继电保护装置，软件由三个子系统构成，分别为测试仪控制系统、仿真主站系统、用例编辑和调用管理系统。其中测试仪控制系统用于仿真电力故障过程，由客户端提供测试结果数据；仿真主站系统用于与被测保护装置进行信息交互，以完成装置定值整定、压板控制以及录波数据获取；自动测试工具用于测试脚本编辑、测试任务执行和测试报告生成。

该测试系统如图2所示，包括测试用例脚本文件、测试加量方案配置文件和智能本地化规则描述文件，所述测试用例脚本文件，后缀名为*.tcase，该文件用来描述自动测试的操作步骤和判据，通过输入试验条件来实现定值控制和压板控制，输入测试判据来判断试验结果并输出测试仪反馈信息，保护出口动作信息并进行数据录波；所述测试加量方案配置文件，后缀名为*.se,该文件用来描述测试仪加量方案，解决如何加故障量，命令测试仪发出实际模拟量；所述智能本地化规则描述文件，后缀名为*.ase，用来设置定值控制和测试反馈判据。

各文件的脚本编辑过程如下：

i)、编写测试仪故障加量配置数据，故障前状态，故障状态，故障后状态设置，保存成基于xml格式的se文件。

ii)、加载被测类型装置61850规约的ICD配置文件，为定值、遥信和遥控等映射特征字，注意特征字的唯一性。

iii)、编写基于特征字的自动测试脚本文件tcase，涉及到本次故障的试验条件、相关定值、压板控制、操作步骤、测试判据以及结果判定逻辑。

iv)、编写自动本地化脚本文件ase，基于被测装置核心定值门槛，动态设置出口逻辑，配置加量方案，限定出口时限门槛。

v)、模拟测试模版正确性，正确入库保存方便以后装置的大量测试。

该测试系统的自动测试流程如图3所示，具体包括以下步骤：

i)、加载被测装置61850配置文件(*.scd或者*.cid),连接被测装置，读取定值。连接装置时首先将PC连接到被测装置站控层网络口，PC上的网口地址要和被测装置的网口地址在同一网段，被测装置CID或者其所在站的整站SCD配置文件需要传输到测试引擎中，而且必须是和装置上61850服务运行的配置文件一致。

ii)、导入被测装置的配置文件，可以看到装置的遥控、遥测、遥信和定值表，导入SCD时需选择对应装置，一次只能测试一个装置。

iii)、根据自动测试模版序列*.asp,加载进入自动测试引擎。

iv)、智能本地化，自动生成本地自动测试方案序列。

v)、启动自动测试引擎执行本地自动测试方案序列，各个用例自动给出测试结果。启动测试时先启动一下测试仪客户端，保证测试客户端和测试仪联机正常。测试完成后可以阅读网页格式的测试报告。

本发明将测试过程和量值加载固化下来的原则对测试方法进行改进，通过大量实验证明该自动测试方法可有效节省测试人员工作时间，提高测试可靠性和效率。自动测试的工作量是花费在测试环境的搭建和测试脚本的编写上，被测对象测试项目模型描述每个测试对象的性能测试项目的内容，以及测试项目间的逻辑关系，测试时可根据引擎所提供的测试项目的模型灵活定义测试方案，不同装置的不同测试编写不同的测试用例。

Claims (10)

1.一种基于IEC61850数字化测试仪的继电保护测试方法，其特征在于，该测试方法包括测试用例脚本文件、测试加量方案配置文件和智能本地化规则描述文件的生成，所述测试用例脚本文件，后缀名为*.tcase，该文件用来描述自动测试的操作步骤和判据，通过输入试验条件来实现定值控制和压板控制，输入测试判据来判断试验结果并输出测试仪反馈信息，保护出口动作信息并进行数据录波；所述测试加量方案配置文件，后缀名为*.se,该文件用来描述测试仪加量方案，解决如何加故障量，命令测试仪发出实际模拟量；所述智能本地化规则描述文件，后缀名为*.ase，用来设置定值控制和测试反馈判据。

2.根据权利要求1所述的基于IEC61850数字化测试仪的继电保护测试方法，其特征在于，所述各文件的编辑流程如下：

A.编写测试仪故障加量配置数据，故障前状态，故障状态，故障后状态设置，保存成基于xml格式的se文件；

B.加载被测类型装置61850规约的ICD配置文件，为定值、遥信和遥控映射特征字；

C.编写基于特征字的自动测试脚本文件tcase，涉及到本次故障的试验条件、相关定值、压板控制、操作步骤、测试判据以及结果判定逻辑；

D.编写自动本地化脚本文件ase，基于被测装置核心定值门槛，动态设置出口逻辑，配置加量方案，限定出口时限门槛；

E.模拟测试模版正确性，正确入库保存方便以后装置的大量测试。

3.根据权利要求2所述的基于IEC61850数字化测试仪的继电保护测试方法，其特征在于，所述测试方法的过程如下：

a.加载被测装置61850配置文件,连接被测装置，读取定值；

b.导入被测装置的配置文件；

c.根据自动测试模版序列*.asp，加载进入自动测试引擎；

d.生成本地自动测试方案序列；

e.启动自动测试引擎执行本地自动测试方案序列，各个用例自动给出测试结果。

4.根据权利要求3所述的基于IEC61850数字化测试仪的继电保护测试方法，其特征在于，所述步骤a中连接被测装置时将PC连接到被测装置站控层网络口，PC上的网口地址要和被测装置的网口地址在同一网段，被测装置CID或者其所在站的整站SCD配置文件需要传输到测试引擎中，是和装置上61850服务运行的配置文件一致。

5.根据权利要求4所述的基于IEC61850数字化测试仪的继电保护测试方法，其特征在于，所述加载被测装置61850配置文件为*.scd或者*.cid文件。

6.一种基于IEC61850数字化测试仪的继电保护测试系统，其特征在于，该测试系统包括测试用例脚本文件、测试加量方案配置文件和智能本地化规则描述文件，所述测试用例脚本文件，后缀名为*.tcase，该文件用来描述自动测试的操作步骤和判据，通过输入试验条件来实现定值控制和压板控制，输入测试判据来判断试验结果并输出测试仪反馈信息，保护出口动作信息并进行数据录波；所述测试加量方案配置文件，后缀名为*.se,该文件用来描述测试仪加量方案，解决如何加故障量，命令测试仪发出实际模拟量；所述智能本地化规则描述文件，后缀名为*.ase，用来设置定值控制和测试反馈判据。

7.根据权利要求6所述的基于IEC61850数字化测试仪的继电保护测试系统，其特征在于，所述各文件的编辑流程如下：

A.编写测试仪故障加量配置数据，故障前状态，故障状态，故障后状态设置，保存成基于xml格式的se文件；

B.加载被测类型装置61850规约的ICD配置文件，为定值、遥信和遥控映射特征字；

C.编写基于特征字的自动测试脚本文件tcase，涉及到本次故障的试验条件、相关定值、压板控制、操作步骤、测试判据以及结果判定逻辑；

D.编写自动本地化脚本文件ase，基于被测装置核心定值门槛，动态设置出口逻辑，配置加量方案，限定出口时限门槛；

E.模拟测试模版正确性，正确入库保存方便以后装置的大量测试。

8.根据权利要求7所述的基于IEC61850数字化测试仪的继电保护测试系统，其特征在于，所述测试系统的测试过程如下：

a.加载被测装置61850配置文件,连接被测装置，读取定值；

b.导入被测装置的配置文件；

c.根据自动测试模版序列*.asp，加载进入自动测试引擎；

d.生成本地自动测试方案序列；

e.启动自动测试引擎执行本地自动测试方案序列，各个用例自动给出测试结果。

9.根据权利要求8所述的基于IEC61850数字化测试仪的继电保护测试系统，其特征在于，所述步骤a中连接被测装置时将PC连接到被测装置站控层网络口，PC上的网口地址要和被测装置的网口地址在同一网段，被测装置CID或者其所在站的整站SCD配置文件需要传输到测试引擎中，是和装置上61850服务运行的配置文件一致。

10.根据权利要求9所述的基于IEC61850数字化测试仪的继电保护测试系统，其特征在于，所述加载被测装置61850配置文件为*.scd或者*.cid文件。