CN105116248A - 智能变电站继电保护装置自动闭环测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能变电站继电保护装置自动闭环测试方法，其包括建立智能变电站继电保护装置自动闭环测试系统的步骤，构建测试项目库的步骤，通过XML解析模块对智能变电站继电保护装置模型配置文件ICD进行解析的步骤，通过SV网与待测的智能变电站继电保护装置进行通信的步骤，通过GOOSE网络接收待测的智能变电站继电保护装置的GOOSE信息的步骤，将信息进行一致性比对的步骤；其有益效果是本发明能够在测试过程中对被测继电保护装置的逻辑节点状态信息进行动作正确性诊断，实现测试过程执行和测试结果诊断的同步，可在测试过程中及时发现有问题的测试结果，避免测试过程的“带病”运行，提高测试效率。

Description

智能变电站继电保护装置自动闭环测试方法

技术领域

本发明属于继电保护检测技术领域，涉及一种智能变电站继电保护装置自动闭环测试方法。

背景技术

随着计算机技术的发展，继电保护测试开始由原来的人工手动测试转化为软件自动测试。目前针对继电保护的自动测试，都是基于自动测试模板的概念进行，将目标保护需要进行的测试项目分解成继电器特性和保护元件等测试模块，测试仪对目标保护进行类型识别，通过测试模板的组合，形成目标保护的全部测试项目，例如过流保护的测试，测试仪调用过流测试模块输出特征故障量来实现。同时，测试仪能够根据目标保护的定值进行故障量输出的自动配置，经过测试模块的参数自动配置后，测试模块可输出满足目标保护动作要求的故障量。通过构建所需的测试项目，自动配置各测试项目的故障量输出，测试仪可对目标保护的测试过程实现自动化，从开始测试到完成、输出测试报告而无须人工干预。

但对于测试结果，测试人员只能借助保护装置的事件记录和故障报文等信息进行人工的、基于经验的分析，以至于出现了当前“过程执行自动化、结果分析人工化”这样一种不协调的局面，一方面造成过程执行和结果诊断不同步；另一方面人工分析难免存在分析片面、判断失误等情况，主要原因在于测试仪的测试项目与继电保护信息反馈间缺乏对应关系。例如对目标保护装置的过流保护功能测试，测试仪调取过流测试元件，输出满足过流保护动作条件的电流量至目标保护，当目标保护的过流保护动作后，测试仪接收目标保护的跳闸输出信息停止故障量输出，形成闭环自动测试。对于目标保护的跳闸输出信息，一般只包括断路器跳闸、重合闸、至其他保护启动失灵等信息，并没有保护动作情况的描述（哪个保护元件动作），测试仪无法通过跳闸信息得到哪个保护元件动作，进而无法判断动作逻辑是否正确，无法对继电保护的动作正确性进行自动诊断。

智能变电站继电保护采用IEC61850标准模型建模，采用基于XML技术的SCL语言对继电保护的功能进行了描述，形成装置配置文件（ICD），继电保护设备的保护功能由保护逻辑节点组成。逻辑节点包含了状态信息、定值信息等数据和数据属性，代表了一个保护功能，逻辑节点的状态信息描述了该逻辑节点所代表保护功能的动作情况，包括启动、动作等描述；定值是保护功能运行所需要的数据。例如线路保护的保护功能由差动保护（PDIF）、距离保护（PDIS）等逻辑节点组成，差动保护PDIF中状态信息为启动str和动作op，定值为动作低值LoSet、动作高值HiSet、最小动作时间MinOpMmms等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能对继电保护装置动作的正确性进行自动诊断的智能变电站继电保护装置自动闭环测试方法。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种智能变电站继电保护装置自动闭环测试方法，包括如下步骤：

（1）建立智能变电站继电保护装置自动闭环测试系统，其包括智能测试仪和智能变电站继电保护装置；所述智能变电站继电保护装置的SV接口通过SV网路接所述智能测试仪的相应接口；所述智能变电站继电保护装置的GOOSE接口通过GOOSE网路接所述智能测试仪的相应接口；所述智能变电站继电保护装置的站控层通过MMS服务与所述智能测试仪的相应接口相连接；

所述智能测试仪上安装了智能变电站继电保护装置模型配置文件ICD、XML解析模块、GOOSE信息模块、逻辑节点目标信息模块、逻辑节点状态信息模块、一致性对比模块和故障量模块；

（2）基于IEC61850标准规定的智能变电站继电保护装置逻辑节点信息在所述智能测试仪中构建测试项目，形成测试项目库；每个逻辑节点对应一个测试项目，每个测试项目包括一个以上的测试专项；

（3）所述智能测试仪通过所述XML解析模块对所述智能变电站继电保护装置模型配置文件ICD进行解析，读取所述智能变电站继电保护装置模型的信息，获得智能变电站继电保护装置逻辑节点信息，按照智能变电站继电保护装置逻辑节点信息，从测试项目库中寻找对应的测试项目，构成目标保护测试项目库；在所述目标保护测试项目中提取的待测的智能变电站继电保护装置模型的信息，存储为目标逻辑节点模型库M；

（4）所述智能测试仪的故障量模块通过SV网与待测的智能变电站继电保护装置进行通信，在T0时刻向待测的智能变电站继电保护装置输出与其相应测试项目的故障量，同时所述故障量模块对目标逻辑节点模型库M中的相对应的智能变电站继电保护装置模型逻辑节点进行赋值，得到待测的智能变电站继电保护装置的逻辑节点目标信息，将所述逻辑节点目标信息存储在所述逻辑节点目标信息模块中；

（5）所述智能测试仪通过GOOSE网络接收待测的智能变电站继电保护装置的GOOSE信息，将所述GOOSE信息中保护动作时刻T1记录在所述GOOSE信息模块中；所述智能测试仪通过站控层接口接收待测的智能变电站继电保护装置的保护动作事件报告服务信息，将所述保护动作事件报告服务信息存储在所述逻辑节点状态信息模块中；

（6）所述智能测试仪的一致性对比模块分别读取所述逻辑节点目标信息模块和逻辑节点状态信息模块中相对应的待测的智能变电站继电保护装置保护动作时刻T1数据信息，进行一致性比对；若数据信息一致，则表示保护动作结果正确；若数据信息不一致，则表示保护动作结果不正确。

本发明的有益效果是：本发明是面向智能变电站继电保护装置的逻辑节点，测试项目和逻辑节点具有对应关联，能够在测试过程中对被测继电保护装置的逻辑节点状态信息进行动作正确性诊断，实现测试过程执行和测试结果诊断的同步，一方面省去人工对测试结果的分析，另一方面可在测试过程中及时发现有问题的测试结果，避免测试过程的“带病”运行，提高测试效率。

附图说明

图1为本发明的原理示意框图。

具体实施方式

下面结合图1以及实施例对本发明作进一步说明。

本实施例的测试方法包括如下步骤：

（1）建立智能变电站继电保护装置自动闭环测试系统，其包括智能测试仪和智能变电站继电保护装置；所述智能变电站继电保护装置的SV接口通过SV网路接所述智能测试仪的相应接口；所述智能变电站继电保护装置的GOOSE接口通过GOOSE网路接所述智能测试仪的相应接口；所述智能变电站继电保护装置的站控层通过MMS服务与所述智能测试仪的相应接口相连接；

所述智能测试仪上安装了智能变电站继电保护装置模型配置文件ICD、XML解析模块、GOOSE信息模块、逻辑节点目标信息模块、逻辑节点状态信息模块、一致性对比模块和故障量模块；

（2）基于IEC61850标准规定的智能变电站继电保护装置逻辑节点信息在所述智能测试仪中构建测试项目，形成测试项目库；每个逻辑节点对应一个测试项目，每个测试项目包括一个以上的测试专项；

每个测试项目对应一个逻辑节点，一个测试项目由若干个测试专项组成，若干个测试项目构建测试项目库。例如对于具有差动保护和距离保护逻辑节点的线路保护装置，根据差动保护逻辑节点PDIF，开发对应测试项目PDIF_T1，根据距离保护逻辑节点PDIS，开发对应测试项目PDIS_T1。测试项目中，针对逻辑节点中的定值D，开发对应的测试专项PDIF_T1_D。对于一个固定的差动保护PDIF来说，差动原理是固定的，定值和控制字名称是固定的，因此对应的测试项目和测试专项也是固定的，可以将该测试项目PDIF_T1作为差动保护PDIF的对应测试项目进行保存，考虑到PDIF对应差动保护原理的可扩展性，测试项目也可相应进行扩展，以后缀名T1、T2…进行区分；基于IEC61850标准规定的保护逻辑节点构建测试项目，根据标准分类的逻辑节点名称，开发对应名称的测试节点，构建测试项目库。例如对于差动保护PDIF，开发对应测试节点PDIF_T1；针对逻辑节点中的定值D，开发对应的测试项目PDIF_T1.D。对于一个固定的差动保护PDIF来说，差动原理是固定的，定值和控制字名称是固定的，因此对应的测试项目也是固定的，可以将该测试项目作为标准测试项目PDIF_T1作为差动保护对应测试项目进行保存，考虑到PDIF对应差动保护原理的可扩展性，测试项目也可相应进行扩展，以后缀名T1、T2…进行区分。

测试项目为逻辑节点定值的准确度测试，按照GB/T7261-2008《继电保护和安全自动装置试验方法》规程的要求，采用突加激励量的方式，在给定的误差值范围，有明确的继电器动作标准，例如对PDIF差动保护动作定值D，误差允许5%，在突加激励量0.95D时，规程要求继电器不应动作，在突加激励量1.05D时，规程要求继电器应可靠动作。

（3）所述智能测试仪通过所述XML解析模块对所述智能变电站继电保护装置模型配置文件ICD进行解析，读取所述智能变电站继电保护装置模型的信息，获得智能变电站继电保护装置逻辑节点信息，按照智能变电站继电保护装置逻辑节点信息，从测试项目库中寻找描述对应的测试节点及测试项目，构成目标保护测试项目库；在所述目标保护测试项目中提取的待测的智能变电站继电保护装置模型的信息，将提取的待测IED模型信息（包括保护逻辑节点内的数据、数据属性、数据集）存储为目标逻辑节点模型库M；

（4）测试仪通过SV网和GOOSE网与被测保护装置过程层接口连接，通过客户端形式与被测保护装置站控层接口连接。通过SV和GOOSE服务，在T0时刻输出指定测试项目的故障量，对目标逻辑节点模型M中的相关模型数据进行对应状态赋值；所述智能测试仪的故障量模块通过SV网与待测的智能变电站继电保护装置进行通信，在T0时刻向待测的智能变电站继电保护装置输出与其相应测试项目的故障量，同时所述故障量模块对目标逻辑节点模型库M中的相对应的智能变电站继电保护装置模型逻辑节点进行赋值，得到待测的智能变电站继电保护装置的逻辑节点目标信息，将所述逻辑节点目标信息存储在所述逻辑节点目标信息模块中；

测试仪通过SV网和GOOSE网与被测保护装置过程层接口连接，通过客户端形式与被测保护装置站控层接口连接。通过SV和GOOSE服务，在T0时刻输出指定测试项目的故障量，对目标逻辑节点模型M中的相关模型数据进行对应状态赋值。例如对差动保护PDIF的测试内容为0.95D的动作定值测试，在输出0.95D故障量的同时，将目标逻辑节点模型M中的PDIF.OP进行“False”赋值。测试内容为1.05D的差动保护动作定值测试，同时将目标逻辑节点模型M中的PDIF.OP进行状态“True”赋值。

（5）测试仪接收保护装置GOOSE信息，记录GOOSE信息中的保护动作时刻T1；测试仪通过站控层接口接收保护装置的报告服务，保护装置的保护动作事件报告服务采用dchg（数据变化）触发；所述智能测试仪通过GOOSE网络接收待测的智能变电站继电保护装置的GOOSE信息，将所述GOOSE信息中保护动作时刻T1记录在所述GOOSE信息模块中；所述智能测试仪通过站控层接口接收待测的智能变电站继电保护装置的保护动作事件报告服务信息，将所述保护动作事件报告服务信息存储在所述逻辑节点状态信息模块中；

（6）所述智能测试仪的一致性对比模块分别读取所述逻辑节点目标信息模块和逻辑节点状态信息模块中相对应的待测的智能变电站继电保护装置保护动作时刻T1数据信息，进行一致性比对；若数据信息一致，则表示保护动作结果正确；若数据信息不一致，则表示保护动作结果不正确；例如，测试仪根据保护动作时间找到T1时刻的保护动作事件报告“brcbTripInfo”，从保护动作事件报告中读取相应数据集中“PDIF.OP”，和目标逻辑节点模型M中的数据“PDIF.OP”进行一致性比对，若数据值一致，表示保护动作结果正确。若数据值不一致，表示保护动作结果不正确

本发明适用于采用IEC61850标准的继电保护。本发明基于IEC61850标准规定的保护逻辑节点构建测试项目，形成测试项目库；对目标保护读取ICD配置文件得到保护逻辑节点，根据保护逻辑节点组成测试项目，并构成逻辑节点目标模型M；在测试项目输出故障量同时，对逻辑节点目标模型M中的状态信息进行相应置位；测试仪通过采样值SV服务、GOOSE服务实现测试闭环；测试仪通过MMS服务读取被测保护逻辑节点状态信息，和目标模型中的状态信息进行一致性比对，形成智能闭环测试。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施例的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (1)

1.一种智能变电站继电保护装置自动闭环测试方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）建立智能变电站继电保护装置自动闭环测试系统，其包括智能测试仪和智能变电站继电保护装置；所述智能变电站继电保护装置的SV接口通过SV网路接所述智能测试仪的相应接口；所述智能变电站继电保护装置的GOOSE接口通过GOOSE网路接所述智能测试仪的相应接口；所述智能变电站继电保护装置的站控层通过MMS服务与所述智能测试仪的相应接口相连接；

所述智能测试仪上安装了智能变电站继电保护装置模型配置文件ICD、XML解析模块、GOOSE信息模块、逻辑节点目标信息模块、逻辑节点状态信息模块、一致性对比模块和故障量模块；

（2）基于IEC61850标准规定的智能变电站继电保护装置逻辑节点信息在所述智能测试仪中构建测试项目，形成测试项目库；每个逻辑节点对应一个测试项目，每个测试项目包括一个以上的测试专项；

（3）所述智能测试仪通过所述XML解析模块对所述智能变电站继电保护装置模型配置文件ICD进行解析，读取所述智能变电站继电保护装置模型的信息，获得智能变电站继电保护装置逻辑节点信息，按照智能变电站继电保护装置逻辑节点信息，从测试项目库中寻找对应的测试项目，构成目标保护测试项目库；在所述目标保护测试项目中提取的待测的智能变电站继电保护装置模型的信息，存储为目标逻辑节点模型库M；

（4）所述智能测试仪的故障量模块通过SV网与待测的智能变电站继电保护装置进行通信，在T0时刻向待测的智能变电站继电保护装置输出与其相应测试项目的故障量，同时所述故障量模块对目标逻辑节点模型库M中的相对应的智能变电站继电保护装置模型逻辑节点进行赋值，得到待测的智能变电站继电保护装置的逻辑节点目标信息，将所述逻辑节点目标信息存储在所述逻辑节点目标信息模块中；

（5）所述智能测试仪通过GOOSE网络接收待测的智能变电站继电保护装置的GOOSE信息，将所述GOOSE信息中保护动作时刻T1记录在所述GOOSE信息模块中；所述智能测试仪通过站控层接口接收待测的智能变电站继电保护装置的保护动作事件报告服务信息，将所述保护动作事件报告服务信息存储在所述逻辑节点状态信息模块中；

（6）所述智能测试仪的一致性对比模块分别读取所述逻辑节点目标信息模块和逻辑节点状态信息模块中相对应的待测的智能变电站继电保护装置保护动作时刻T1数据信息，进行一致性比对；若数据信息一致，则表示保护动作结果正确；若数据信息不一致，则表示保护动作结果不正确。