CN104535861A - 一种用于自动化继电保护测试仪的通用模板及其实例化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于自动化继电保护测试仪的通用模板及其实例化的方法，通用模板包括模板基本信息、IEC 61850参数和保护测试项目，所述模板基本信息包括模板名称、保护网段、保护名称、装置描述、保护型号、访问节点和IP地址，所述IEC 61850参数包括保护定值、控制字、软压板、保护事件的数据模型信息，所述保护测试项目包括保护测试项目下的整定值计算和设置。本发明的作用是：提高了自动化继电保护测试仪的适应性。相对于针对不同厂家的保护装置设置不同的模板的方法，本发明显著减少了模板的维护难度和维护工作量，降低了自动化继电保护测试仪操作的复杂性，用户可以快速地实例化具体型号保护装置的模板。
Description
技术领域
本发明涉及基于IEC 61850标准的继电保护装置的自动测试技术，具体涉及一种用于自动化继电保护测试仪的通用模板及其实例化的方法。
背景技术
继电保护测试仪作为继电保护装置的主要调试设备，原理上只要也基于IEC 61850标准，就能适应于不同设备制造厂家生产的不同继电保护装置的测试工作。但是IEC 61850标准的应用还处于起始阶段，各厂家对于标准的理解有所不同，不同类型的保护装置，各保护厂家对其有不同的判定和描述方式，导致基于同一标准下的测试仪与保护装置的互操作性差。以稳态差动保护为例，南瑞继保PCS931线路保护与国电南自PSL 603U线路保护对稳态差动I、II段的描述和判定就所有区别。南瑞继保PCS931稳态差动I段：故障量分别按0.95倍整定值（0.95*1.5*Izdˊ）、1.05倍整定值（1.05*1.5*Izdˊ）和1.2倍整定值（1.2*1.5*Izdˊ）计算并将相应数字信号输出至保护装置，此时差动I段分别须可靠不动作、可靠动作、无延时速动且动作时间在25ms以内；稳态差动II段：与稳态差动I段的计算方法类似，区别在于其整定值等于Izdˊ，且差动II段经25ms延时动作；不同于南瑞继保，国电南自PSL603U稳态差动I段和差动II段的动作门槛值分别为2.5*Izdˊ和1.5*Izdˊ，这些都是被保护装置的内部程序写死的，调试人员无法修改，只能针对不同厂家装置的判定方式对所加故障量做相应改变；又比如零序电流保护的 “零序灵敏角”，目前主流的五家保护装置厂家对它也有不同定义：南瑞继保、长园深瑞和北京四方对其定义为3I0/3U0的角度，而国电南自和许继为3U0/3I0的角度；此外，一套装置内往往配备主保护和后备保护等多种保护功能，测试仪每测试完一项保护功能后，测试人员就会人工投退软压板、控制字以切换保护功能，进入下一组保护功能测试。在自动化继电保护测试仪中，这些操作过程都由测试仪自动完成。但是不同变电站保护装置的配置各异，导致了软压板、控制字的设置以及投退方式也有所不同。这些差异性的存在，不利于自动化继电保护测试仪的通用性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于自动化继电保护测试仪的通用模板及其实例化的方法，解决现有的自动化继电保护测试仪的通用性差，以及对继电保护装置的测试自动化程度低，影响测试准确率的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于自动化继电保护测试仪的通用模板，包括模板基本信息、IEC 61850参数和保护测试项目，
所述模板基本信息包括模板名称、保护网段、保护名称、装置描述、保护型号、访问节点和IP地址，模板基本信息用于负责选取SCD文件中被测保护装置的保护功能配置信息、提供自动化继电保护测试仪与保护装置连接所用的IP地址及站控层MMS通讯所用的保护网段和访问节点；
所述IEC 61850参数包括保护定值、控制字、软压板的数据模型信息，IEC 61850参数应用于负责为MMS应用程序提供与被测装置有关的定值模型、控制模型，结合MMS应用程序中的定值服务和控制服务，完成对被测装置保护定值和控制字的读写、软压板的投退等MMS操作；
所述保护测试项目包括保护测试项目的选择和保护测试项目下的参数设置，保护测试项目用于负责与自动化继电保护测试仪的测试模块关联并根据被测装置的保护功能配置自动生成测试任务，参数设置用于负责保护测试项目下的整定值设置、控制字以及软压板投退方式和顺序设置。
一种用于自动化继电保护测试仪的通用模板实例化的方法，包括以下步骤：
步骤一：解析变电站SCD文件：提取与被测装置有关的三类配置信息：装置基本信息、SCD文件中包含的被测装置保护功能配置信息，以及涉及自动测试过程的与被测装置有关的IEC 61850 模型信息；
步骤二：利用关键词匹配的方法：匹配或自动匹配模板的模板基本信息与提取的所述装置基本信息，匹配或自动匹配模板的保护测试项目与提取的所述保护功能配置信息，匹配成功即为同时选择了保护测试项目关联的测试模块，测试系统对被测装置的测试任务自动生成；
步骤三：IEC 61850参数：在各保护功能测试项目下，匹配和关联模板中IEC 61850 参数模块提供的关键词与SCD文件提供的被测装置的IEC 61850 模型信息；
步骤四：保护测试项目下整定值、控制字和软压板的设置：利用MMS应用程序，结合匹配成功的IEC 61850参数模块，读取被测保护装置的保护定值、控制字和软压板信息，测试系统根据保护定值及各厂家对整定值和保护的判定方式，设置控制字、软压板投退方式和顺序，自动计算和设置各保护测试项目下的整定值，模板实例化完成。
进一步的技术方案是，所述步骤二中，匹配或自动匹配模板的模板基本信息与提取的所述装置基本信息，其方法是：
判断被提取的SCD文件中装置基本信息的自描述和模板中模板基本信息模块定义的关键词是否相同或者同义，若是，则自动匹配成功，若不是，则手动匹配。
进一步的技术方案是，所述自动匹配的方法是解析不同变电站的SCD文件，通过人工判断SCD文件提供的自描述和模板定义的关键词是否同义，若同义，则在同义词库中记录下来，以后再遇到同样的自描述名称后，则直接和模板提供的关键词自动匹配。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明设计的通用模板，实例化后即可应用于具体保护装置的测试工作，提高了自动化继电保护测试仪的适应性。相对于针对不同厂家的保护装置设置不同的模板的方法，本发明显著减少了模板的维护难度和维护工作量，降低了自动化继电保护测试仪操作的复杂性。
（2）通过本发明提供的一种实例化模板的方法，用户可以快速地实例化具体型号保护装置的模板，提高了工作效率，应用本发明的模板可以使自动化继电保护测试仪应用在实际生产中。
附图说明
图1为本发明一种用于自动化继电保护测试仪的通用模板的组成结构图。
图2为本发明一种用于自动化继电保护测试仪的通用模板实例化的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明一种用于自动化继电保护测试仪的通用模板的一个实施例：一种用于自动化继电保护测试仪的通用模板，其特征在于：包括模板基本信息、IEC 61850参数和保护测试项目，
所述模板基本信息包括模板名称、保护网段、保护名称、装置描述、保护型号、访问节点和IP地址，模板基本信息用于负责选取SCD文件中被测保护装置的保护功能配置信息、提供自动化继电保护测试仪与保护装置连接所用的IP地址及站控层MMS通讯所用的保护网段和访问节点；
所述IEC 61850参数包括保护定值、控制字、软压板、保护事件的数据模型信息，IEC 61850参数应用于负责为MMS应用程序提供与被测装置有关的定值模型、控制模型、报告模型，结合MMS应用程序中的定值服务和控制服务，完成被测保护装置保护定值和控制字的读写、软压板的投退、报告上传MM的S操作；
所述保护测试项目包括保护测试项目的选择和保护测试项目下的参数设置，保护测试项目用于负责与自动化继电保护测试仪的测试模块关联并根据被测装置的保护功能配置自动生成测试任务，参数设置用于负责保护测试项目下的整定值设置、控制字以及软压板投退方式和顺序设置。
以上模板内容的关键词均按照国网“六统一”要求描述，以最大化原则配置模板内容，确保模板可以满足不同厂家保护装置的实例化需求。
图2示出了本发明一种用于自动化继电保护测试仪的通用模板实例化的方法的一个实施例：一种用于自动化继电保护测试仪的通用模板实例化的方法，包括以下步骤：
步骤一：解析变电站SCD文件：提取与被测装置有关的三类配置信息：装置基本信息、SCD文件中包含的被测装置保护功能配置信息，以及涉及自动测试过程的与被测装置有关的IEC 61850 模型信息；
步骤二：利用关键词匹配的方法：匹配或自动匹配模板的模板基本信息与提取的所述装置基本信息，匹配或自动匹配模板的保护测试项目与提取的所述保护功能配置信息，匹配成功即为同时选择了保护测试项目关联的测试模块，测试系统对被测装置的测试任务自动生成；
步骤三：IEC 61850参数设置：在各保护功能测试项目下，匹配和关联模板中IEC 61850参数设置模块提供的关键词（如保护定值、控制字和软压板名称）与SCD文件提供的被测装置的IEC 61850 模型信息（如保护定值、控制字和软压板的引用、自描述和参数类型）；
步骤四：保护测试项目下整定值、控制字和软压板的设置：利用MMS应用程序，结合匹配成功的IEC 61850参数模块，读取被测保护装置的保护定值、控制字和软压板信息，测试系统根据保护定值及各厂家对整定值和保护的判定方式（比如“零序灵敏角”提供3I0/3U0和 3U0/3I0两种选项），设置控制字、软压板投退方式和顺序，自动计算和设置各保护测试项目下的整定值，模板实例化完成。
作为优选，步骤一中所述的三类配置信息，装置基本信息包括保护网段、保护名称、装置描述、保护型号、访问节点、IP地址装置基本信息；以线路保护装置为例，SCD文件中包含的被测装置保护功能配置信息包括距离保护、过流保护、零序保护、差动保护、工频变化量距离保护、复压闭锁（方向）过流保护、零序方向过流保护、重合闸及后加速等保护功能配置线路保护中的一种或几种；自动测试过程的与被测装置有关的IEC 61850 模型信息包括保护定值、控制字和软压板的引用、数据自描述、参数类型。
根据本发明一种用于自动化继电保护测试仪的通用模板实例化的方法的一个优选实施例，所述步骤二中，匹配或自动匹配模板的模板基本信息与提取的所述装置基本信息，其方法是：
判断被提取的SCD文件中装置基本信息的自描述和模板中模板基本信息模块定义的关键词是否相同或者同义，若是，则自动匹配成功，若不是，则手动匹配。
根据本发明一种用于自动化继电保护测试仪的通用模板实例化的方法的一个优选实施例，所述自动匹配的方法是解析不同变电站SCD文件，通过人工判断SCD文件提供的自描述和模板定义的关键词是否同义，若同义，则在同义词库中记录下来，以后再遇到同样的自描述名称后，则直接和模板提供的关键词自动匹配，可以增加自动匹配成功率。因为各厂家对“引用”的自描述不完全相同，且自描述的命名有一定的随机性，即使引进同义词库，匹配过程也可能达不到完全自动化，少数选项可能仍需人工识别和匹配。
实例化的模板主要为测试任务的自动生成、整定值的自动计算和测试过程的自动控制提供一种便捷手段：
所述的测试任务的自动生成主要是通过模板的保护测试项目与SCD文件中被测装置的保护功能配置信息的匹配，进一步地将匹配后的保护测试项目自动关联到测试系统的测试模块，测试系统将按照所关联的保护测试项目对保护装置测试；
所述的整定值的自动计算负责自动计算对应保护功能的整定值， 首先通过MMS应用程序读写被测装置的保护定值，然后测试系统根据不同厂家对整定值的整定方式，自动计算和写入整定值；
所述的测试过程的自动控制负责按照模板中设置好的被测保护装置控制字、软压板的投退方式和顺序，利用MMS应用程序，按照被测装置的测试进程，自动完成投退控制字、软压板等操作。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
Claims (4)
1.一种用于自动化继电保护测试仪的通用模板，其特征在于：包括模板基本信息、IEC 61850参数和保护测试项目，
所述模板基本信息包括模板名称、保护网段、保护名称、装置描述、保护型号、访问节点和IP地址，模板基本信息用于负责选取SCD文件中被测保护装置的保护功能配置信息、提供自动化继电保护测试仪与保护装置连接所用的IP地址及站控层MMS通讯所用的保护网段和访问节点；
所述IEC 61850参数包括保护定值、控制字、软压板、保护事件的数据模型信息，IEC 61850参数应用于负责为MMS应用程序提供与被测装置有关的定值模型、控制模型、报告模型，结合MMS应用程序中的定值服务和控制服务，完成被测保护装置保护定值和控制字的读写、软压板的投退、报告上传MM的S操作；
所述保护测试项目包括保护测试项目的选择和保护测试项目下的参数设置，保护测试项目用于负责与自动化继电保护测试仪的测试模块关联并根据被测装置的保护功能配置自动生成测试任务，参数设置用于负责保护测试项目下的整定值设置、控制字以及软压板投退方式和顺序设置。
2.一种用于自动化继电保护测试仪的通用模板实例化的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：解析变电站SCD文件：提取与被测装置有关的三类配置信息：装置基本信息、SCD文件中包含的被测装置保护功能配置信息，以及涉及自动测试过程的与被测装置有关的IEC 61850 模型信息；
步骤二：利用关键词匹配的方法：匹配或自动匹配模板的模板基本信息与提取的所述装置基本信息，匹配或自动匹配模板的保护测试项目与提取的所述保护功能配置信息，匹配成功即为同时选择了保护测试项目关联的测试模块，测试系统对被测装置的测试任务自动生成；
步骤三：IEC 61850参数设置：在各保护功能测试项目下，匹配和关联模板中IEC 61850参数设置模块提供的关键词与SCD文件提供的被测装置的IEC 61850 模型信息；
步骤四：保护测试项目下整定值、控制字和软压板的设置：利用MMS应用程序，结合匹配成功的IEC 61850参数模块，读取被测保护装置的保护定值、控制字和软压板信息，测试系统根据保护定值及各厂家对整定值和保护的判定方式，设置控制字、软压板投退方式和顺序，自动计算和设置各保护测试项目下的整定值，模板实例化完成。
3.根据权利要求1所述的一种用于自动化继电保护测试仪的通用模板实例化的方法，其特征在于：所述步骤二中，匹配或自动匹配模板的模板基本信息与提取的所述装置基本信息，其方法是：
判断被提取的SCD文件中装置基本信息的自描述和模板中模板基本信息模块定义的关键词是否相同或者同义，若是，则自动匹配成功，若不是，则手动匹配。
4.根据权利要求3所述的一种用于自动化继电保护测试仪的通用模板实例化的方法，其特征在于：所述自动匹配的方法是解析不同变电站的SCD文件，通过人工判断SCD文件提供的自描述和模板定义的关键词是否同义，若同义，则在同义词库中记录下来，以后再遇到同样的自描述名称后，则直接和模板提供的关键词自动匹配。
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