CN106199277A - 继电保护数模混合信号分析自动化检测系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种继电保护数模混合信号分析自动化检测系统及其方法，该方法包括：步骤1，将检测系统与测试仪进行联机通信处理；步骤2，检测检测系统与测试仪是否联机通信成功，若联机成功，则进入步骤3；步骤3，下发试验任务列表中的试验配置及试验状态给测试仪的下位机进行试验数据初始化准备工作；步骤4，测试仪的下位机试验准备就绪后报告给检测系统，检测系统接收到测试仪的下位机试验准备就绪通知后发送开始试验命令；步骤5，检测开始试验是否成功，若成功，则进入步骤6；步骤6，进入处理试验状态，在试验过程中会处理开入量及开出量动作事件；步骤7，检测系统检测测试仪下位机试验状态是否完成；若完成则同步进入步骤81和步骤82。

Description

继电保护数模混合信号分析自动化检测系统及其方法

技术领域

本发明涉及继电保护检测技术领域，尤其涉及一种继电保护数模混合信号分析自动化检测系统及其方法。

背景技术

目前符合IEC61850、IEC60044标准协议体系的光数字继电保护测试仪一般由各个继电保护测试仪厂商研发并提供，这造成智能变电站在设计、施工、调试、维护过程中严重依赖测试仪厂商，联调工作进度和工程进度基本上由测试仪厂商掌握。虽然目前已经有很多比较权威的检测机构对继电保护测试仪的多种性能指标进行检测，但是不能保证继电保护测试仪的硬件或软件版本发生变更时，在重新检测其多种性能指标上，用户的掌控力度仍然有限。因此，为保证继电保护测试仪在硬件或软件版本升级后，检测多种性能指标是否符合IEC61850、IEC60044标准，保障智能变电站电网安全运行，研制对继电保护测试仪的多种性能指标进行自动化检测的检测系统，并制定了检测系统和继电保护测试仪之间通讯的标准接口规范已成为一种趋势。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种继电保护数模混合信号分析自动化检测系统及其方法，本发明遵循接口规范具备通用性、不依赖于具体测试仪生产商及型号的原则，研制对继电保护测试仪的多种性能指标进行自动化检测的检测系统，并制定了检测系统和继电保护测试仪之间通讯的标准接口规范，从而使任何型号的测试仪可无缝接入检测系统。

为实现上述目的，本发明提供一种继电保护数模混合信号分析自动化检测系统，包括依次相连的联机通信模块、试验控制模块和报告生成模块；

所述联机通信模块包括依次相连的装置信息获取单元、装置应用关联单元和装置端口绑定单元，所述装置信息获取单元获取得到可用的测试仪信息，所述装置应用关联单元应用关联需要检测的测试仪，通过装置端口绑定单元进行测试仪通信端口绑定后，检测系统与测试仪之间完成联机通信；

所述试验控制模块包括下发试验配置单元、开始试验单元、处理试验状态单元、停止试验单元和主控单元，所述下发试验配置单元与测试仪的下位机连接，且测试仪的下位机与主控单元的输入端连接，主控单元的输出端通过开始试验单元与处理试验状态单元连接，处理试验状态单元通过主控单元与停止试验单元连接；所述下发试验配置单元下发试验任务列表中的试验配置及试验状态给测试仪的下位机进行试验数据初始化准备工作；测试仪的下位机试验准备就绪后报告给主控单元，主控单元接收到测试仪的下位机试验准备就绪通知后发送开始试验命令给开始试验单元；开始试验单元接收到指令后发送标准协议报文数据，当前试验任务就已经正式启动了，在试验过程中会处理开入量及开出量动作事件，测试仪下位机试验状态完成后发送给处理试验状态单元，处理试验状态单元将试验状态反馈给主控单元，主控单元接收到试验状态完成后，发送剩余试验任务继续进行下一个试验，当所有试验任务都完成时，停止试验单元检测到该任务完成信息后结束试验流程；

试验流程结束后在报告生成模块内生成最终的试验报告结果。

其中，所述报告生成模块包括依次相连的试验数据接收单元、试验数据处理单元、报告模板生成单元和报告结果生成单元；试验流程结束后试验数据接收单元获取试验通信交互数据报文；通过试验数据处理单元处理分析及试验项目检测要求信息，该信息在报告模板生成单元内处理得到对应检测项目的生成报告模板，通过生成的报告模板在报告结果生成单元生成最终的试验报告结果。

为实现上述目的，本发明还提供一种继电保护数模混合信号分析自动化检测方法，包括以下步骤：

步骤1，将检测系统与测试仪进行联机通信处理；

步骤2，检测检测系统与测试仪是否联机通信成功，若联机成功，则进入步骤3；若联机不成功，则进入试验错误处理、释放联机通信后结束试验任务；

步骤3，下发试验任务列表中的试验配置及试验状态给测试仪的下位机进行试验数据初始化准备工作；

步骤4，测试仪的下位机试验准备就绪后报告给检测系统，检测系统接收到测试仪的下位机试验准备就绪通知后发送开始试验命令；

步骤5，检测开始试验是否成功，若成功，则进入步骤6；若不成功，则进入试验错误处理、释放联机通信后结束试验任务；

步骤6，进入处理试验状态，在试验过程中会处理开入量及开出量动作事件；

步骤7，检测系统检测测试仪下位机试验状态是否完成，若没完成，测试仪下位机试验状态；若完成则同步进入步骤81和步骤82；

步骤81，检测是否剩余试验任务，若是剩余，则进入步骤3；若否，则进入试验错误处理、释放联机通信后结束试验任务；

步骤82，试验报告生成。

其中，所述步骤1的具体步骤为：

步骤11，获取可用的测试仪信息；

步骤12，应用关联需要检测的测试仪；

步骤13，对检测系统和测试仪进行通信端口绑定。

其中，所述步骤82的具体步骤为：

步骤821，接收获取试验通信交互数据报文；

步骤822，通过试验数据处理分析及试验项目检测要求得到对应检测项目的生成报告模板；

步骤823，通过生成的报告模板生成最终的试验报告结果。

其中，所述步骤6中进入处理试验状态具体操作为：开始试验成功后，测试仪下位机就开始通过光网口或光串口发送IEC61850、IEC60044标准协议报文数据，则当前试验任务就正式启动了。

其中，所述步骤13中检测系统与测试仪之间采用XML作为通信数据的描述语言，使得试验配置信息具有良好的可伸缩性以及可扩展；且检测系统与测试仪之间采用XML进行数据交互及试验控制，实现光数字继电保护自动化检测。

其中，采用Socket通讯方式以及XML作为控制命令载体语言，由此实现了标准、统一的测试仪通信控制接口规范。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的继电保护数模混合信号分析自动化检测系统及其方法，本发明遵循接口规范具备通用性、不依赖于具体测试仪生产商及型号的原则，研制对继电保护测试仪的多种性能指标进行自动化检测的检测系统，并制定了检测系统和继电保护测试仪之间通讯的标准接口规范，从而使任何型号的测试仪可无缝接入检测系统。同时，本发明可将每一项检测内容细分为一系列基本试验任务，针对每种试验任务开发了相应的试验模板，可以实时自动分析处理试验数据，自动匹配对应的试验报告模板生成最后的试验结果信息，自动化完成整个检测流程。

附图说明

图1为本发明的继电保护数模混合信号分析自动化检测系统的框架图；

图2为本发明的继电保护数模混合信号分析自动化检测方法的步骤流程图。

主要元件符号说明如下：

1、联机通信模块 2、试验控制模块

3、报告生成模块

10、装置信息获取单元 11、装置应用关联单元

12、装置端口绑定单元 20、下发试验配置单元

21、开始试验单元 22、处理试验状态单元

23、停止试验单元 24、主控单元

31、试验数据接收单元 32、试验数据处理单元

33、报告模板生成单元 34、报告结果生成单元。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

请参阅图1，本发明的继电保护数模混合信号分析自动化检测系统，包括依次相连的联机通信模块1、试验控制模块2和报告生成模块3；

联机通信模块1包括依次相连的装置信息获取单元10、装置应用关联单元11和装置端口绑定单元12，装置信息获取单元10获取得到可用的测试仪信息，装置应用关联单元11应用关联需要检测的测试仪，通过装置端口绑定单元12进行测试仪通信端口绑定后，检测系统与测试仪之间完成联机通信；

试验控制模块2包括下发试验配置单元20、开始试验单元21、处理试验状态单元22、停止试验单元23和主控单元24，下发试验配置单元21与测试仪的下位机连接，且测试仪的下位机与主控单元24的输入端连接，主控单元24的输出端通过开始试验单元21与处理试验状态单元22连接，处理试验状态单元22通过主控单元24与停止试验单元23连接；下发试验配置单元20下发试验任务列表中的试验配置及试验状态给测试仪的下位机进行试验数据初始化准备工作；测试仪的下位机试验准备就绪后报告给主控单元24，主控单元24接收到测试仪的下位机试验准备就绪通知后发送开始试验命令给开始试验单元；开始试验单元21接收到指令后发送标准协议报文数据，当前试验任务就已经正式启动了，在试验过程中会处理开入量及开出量动作事件，测试仪下位机试验状态完成后发送给处理试验状态单元22，处理试验状态单元22将试验状态反馈给主控单元24，主控单元24接收到试验状态完成后，发送剩余试验任务继续进行下一个试验，当所有试验任务都完成时，停止试验单元检测到该任务完成信息后结束试验流程；

试验流程结束后在报告生成模块3内生成最终的试验报告结果。

在本实施例中，报告生成模块3包括依次相连的试验数据接收单元30、试验数据处理单元31、报告模板生成单元32和报告结果生成单元33；试验流程结束后试验数据接收单元获取试验通信交互数据报文；通过试验数据处理单元处理分析及试验项目检测要求信息，该信息在报告模板生成单元内处理得到对应检测项目的生成报告模板，通过生成的报告模板在报告结果生成单元生成最终的试验报告结果。

相较于现有技术，本发明提供的继电保护数模混合信号分析自动化检测系统，遵循接口规范具备通用性、不依赖于具体测试仪生产商及型号的原则，研制对继电保护测试仪的多种性能指标进行自动化检测的检测系统，并制定了检测系统和继电保护测试仪之间通讯的标准接口规范，从而使任何型号的测试仪可无缝接入检测系统。同时，本发明可将每一项检测内容细分为一系列基本试验任务，针对每种试验任务开发了相应的试验模板，可以实时自动分析处理试验数据，自动匹配对应的试验报告模板生成最后的试验结果信息，自动化完成整个检测流程。

请进一步参阅图2，本发明还提供一种继电保护数模混合信号分析自动化检测方法，包括以下步骤：

步骤S1，将检测系统与测试仪进行联机通信处理；其中步骤S1的具体步骤为：

步骤S11，获取可用的测试仪信息；

步骤S12，应用关联需要检测的测试仪；

步骤S13，对检测系统和测试仪进行通信端口绑定；

步骤S2，检测检测系统与测试仪是否联机通信成功，若联机成功，则进入步骤S3；若联机不成功，则进入试验错误处理、释放联机通信后结束试验任务；

步骤S3，下发试验任务列表中的试验配置及试验状态给测试仪的下位机进行试验数据初始化准备工作；

步骤S4，测试仪的下位机试验准备就绪后报告给检测系统，检测系统接收到测试仪的下位机试验准备就绪通知后发送开始试验命令；

步骤S5，检测开始试验是否成功，若成功，则进入步骤S8；若不成功，则进入试验错误处理、释放联机通信后结束试验任务；

步骤S6，进入处理试验状态，在试验过程中会处理开入量及开出量动作事件；

步骤S7，检测系统检测测试仪下位机试验状态是否完成，若没完成，测试仪下位机试验状态；若完成则同步进入步骤S81和步骤S82；

步骤S81，检测是否剩余试验任务，若是剩余，则进入步骤S3；若否，则进入试验错误处理、释放联机通信后结束试验任务；

步骤S82，试验报告生成。步骤S82的具体步骤为：

步骤S821，接收获取试验通信交互数据报文；

步骤S822，通过试验数据处理分析及试验项目检测要求得到对应检测项目的生成报告模板；

步骤S823，通过生成的报告模板生成最终的试验报告结果。

在本实施例中，步骤S6中进入处理试验状态具体操作为：开始试验成功后，测试仪下位机就开始通过光网口或光串口发送IEC61850、IEC60044标准协议报文数据，则当前试验任务就正式启动了。

本发明提供的检测方法，具有如下优势：

1)步骤S13中检测系统与测试仪之间采用XML作为通信数据的描述语言，使得试验配置信息具有良好的可伸缩性以及可扩展；且检测系统与测试仪之间采用XML进行数据交互及试验控制，实现光数字继电保护自动化检测。

2)上述的数模混合信号分析自动化检测，针对继电保护测试仪性能指标的检测进行分解，可将检测内容细分为一系列基本试验任务。针对每种试验任务开发了相应的试验模板，自动化完成整个检测流程。

3)上述的数模混合信号分析自动化检测方法，针对每种试验任务都有对应的试验报告模板库，可以实时自动分析处理试验数据，自动匹配对应的试验报告模板生成最后的试验结果信息。

以下为本发明提供一具体实施方式:

本发明提供标准、统一的测试仪通信控制接口规范，采用Socket通讯方式以及XML作为控制命令载体语言，实现包括：设备参数获取、试验配置设置、试验状态设置、开始实验、停止实验、开入报告、状态报告等命令。具体流程如下：

1、设备属性获取命令

该命令通过<SYS_PROPERTYGET>属性值来表示，没有其它的可选属性和更多的描述选项。该命令执行失败返回值为“failure”，并且没有其它的说明信息；该命令执行成功返回值为“success”，并返回被测装置信息，如下表1所示：

表1

2、试验配置设置命令

在所有试验开始前必须给装置下装配置，该命令通过<SYS_CONFIGURE>属性值来表示，并伴随着相关配置参数和选项，该命令执行成功返回值为“success”；失败返回值为“failure”，其配置参数和选项定义如下表2-9所示：

表2

表3

表4

表5

表6

表7

表8

表9

3、试验状态设置命令

试验状态设定通过<SYS_STATESETTING>属性值来表示，没有其它的可选属性和更多的描述选项。该命令执行成功返回值为“success”；失败返回值为“failure”，如表10-14所示：

表10

表11

表12

表13

表14

4、开始试验命令

开始试验通过<SYS_STARTUP>属性值来表示，没有其它的可选属性和更多的描述选项。该命令执行成功返回值为“success”；失败返回值为“failure”。

5、停止试验命令

停止试验通过<SYS_STOP>属性值来表示，没有其它的可选属性和更多的描述选项。该命令执行成功返回值为“success”；失败返回值为“failure”。

6、开入报告命令

开入报告通过<Input>节点来表示，其配置参数和选项定义如表15-16所示：

表15

表16

7、状态报告命令

状态报告通过<State>节点来表示，其配置参数和选项定义如表17-18所示：

表17

表18

本方法中面对各种接口进行详细描述：

联机流程：被测设备软件主动通过Socket的6200接口连接到测试软件，测试软件会主动发起获取被测设备属性命令<SYS_PROPERTYGET>，被测设备按照指定命令格式回复后，连接建立完成。

试验配置流程：测试软件主动发起试验配置命令<SYS_CONFIGURE>给被测设备软件，配置试验相关的控制块信息以及端口信息。被测设备软件配置成功后，应答测试软件。进入一下流程。

试验状态设置流程：测试软件主动发起试验状态设置命令<SYS_STATESETTING>给被测设备软件，配置状态序列试验流程，被测设备软件配置成功后，应答测试软件。进入一下流程。

试验开始流程：测试软件主动发起开始试验命令<SYS_STARTUP>给被测设备软件，配置状态序列试验流程，被测设备软件配置成功后，应答测试软件。进入一下流程。

试验停止流程：当被测装置状态序列完成之后，试验会自动停止。或者测试软件主动发起试验停止命令<SYS_STOP>给被测设备软件，测试软件试验立即停止。

试验报告流程：试验过程中，被测设备发起状态切换，或者接收到开入量动作，被测设备软件都会主动给测试软件报告。测试软件根据接收到的报文，以及报告命令，生成最终试验结果。

相较于现有技术的情况，本发明提供的继电保护数模混合信号分析自动化检测系统及其方法，本发明遵循接口规范具备通用性、不依赖于具体测试仪生产商及型号的原则，研制对继电保护测试仪的多种性能指标进行自动化检测的检测系统，并制定了检测系统和继电保护测试仪之间通讯的标准接口规范，从而使任何型号的测试仪可无缝接入检测系统。同时，本发明可将每一项检测内容细分为一系列基本试验任务，针对每种试验任务开发了相应的试验模板，可以实时自动分析处理试验数据，自动匹配对应的试验报告模板生成最后的试验结果信息，自动化完成整个检测流程。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种继电保护数模混合信号分析自动化检测系统，其特征在于，包括依次相连的联机通信模块、试验控制模块和报告生成模块；

所述联机通信模块包括依次相连的装置信息获取单元、装置应用关联单元和装置端口绑定单元，所述装置信息获取单元获取得到可用的测试仪信息，所述装置应用关联单元应用关联需要检测的测试仪，通过装置端口绑定单元进行测试仪通信端口绑定后，检测系统与测试仪之间完成联机通信；

所述试验控制模块包括下发试验配置单元、开始试验单元、处理试验状态单元、停止试验单元和主控单元，所述下发试验配置单元与测试仪的下位机连接，且测试仪的下位机与主控单元的输入端连接，主控单元的输出端通过开始试验单元与处理试验状态单元连接，处理试验状态单元通过主控单元与停止试验单元连接；所述下发试验配置单元下发试验任务列表中的试验配置及试验状态给测试仪的下位机进行试验数据初始化准备工作；测试仪的下位机试验准备就绪后报告给主控单元，主控单元接收到测试仪的下位机试验准备就绪通知后发送开始试验命令给开始试验单元；开始试验单元接收到指令后发送标准协议报文数据，当前试验任务就已经正式启动了，在试验过程中会处理开入量及开出量动作事件，测试仪下位机试验状态完成后发送给处理试验状态单元，处理试验状态单元将试验状态反馈给主控单元，主控单元接收到试验状态完成后，发送剩余试验任务继续进行下一个试验，当所有试验任务都完成时，停止试验单元检测到该任务完成信息后结束试验流程；

试验流程结束后在报告生成模块内生成最终的试验报告结果。

2.根据权利要求1所述的继电保护数模混合信号分析自动化检测系统，其特征在于，所述报告生成模块包括依次相连的试验数据接收单元、试验数据处理单元、报告模板生成单元和报告结果生成单元；试验流程结束后试验数据接收单元获取试验通信交互数据报文；通过试验数据处理单元处理分析及试验项目检测要求信息，该信息在报告模板生成单元内处理得到对应检测项目的生成报告模板，通过生成的报告模板在报告结果生成单元生成最终的试验报告结果。

3.一种继电保护数模混合信号分析自动化检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将检测系统与测试仪进行联机通信处理；

步骤2，检测检测系统与测试仪是否联机通信成功，若联机成功，则进入步骤3；若联机不成功，则进入试验错误处理、释放联机通信后结束试验任务；

步骤3，下发试验任务列表中的试验配置及试验状态给测试仪的下位机进行试验数据初始化准备工作；

步骤4，测试仪的下位机试验准备就绪后报告给检测系统，检测系统接收到测试仪的下位机试验准备就绪通知后发送开始试验命令；

步骤5，检测开始试验是否成功，若成功，则进入步骤6；若不成功，则进入试验错误处理、释放联机通信后结束试验任务；

步骤6，进入处理试验状态，在试验过程中会处理开入量及开出量动作事件；

步骤7，检测系统检测测试仪下位机试验状态是否完成，若没完成，测试仪下位机试验状态；若完成则同步进入步骤81和步骤82；

步骤81，检测是否剩余试验任务，若是剩余，则进入步骤3；若否，则进入试验错误处理、释放联机通信后结束试验任务；

步骤82，试验报告生成。

4.根据权利要求3所述的继电保护数模混合信号分析自动化检测方法，其特征在于，所述步骤1的具体步骤为：

步骤11，获取可用的测试仪信息；

步骤12，应用关联需要检测的测试仪；

步骤13，对检测系统和测试仪进行通信端口绑定。

5.根据权利要求3所述的继电保护数模混合信号分析自动化检测方法，其特征在于，所述步骤82的具体步骤为：

步骤821，接收获取试验通信交互数据报文；

步骤822，通过试验数据处理分析及试验项目检测要求得到对应检测项目的生成报告模板；

步骤823，通过生成的报告模板生成最终的试验报告结果。

6.根据权利要求3所述的继电保护数模混合信号分析自动化检测方法，其特征在于，所述步骤6中进入处理试验状态具体操作为：开始试验成功后，测试仪下位机就开始通过光网口或光串口发送IEC61850、IEC60044标准协议报文数据，则当前试验任务就正式启动了。

7.根据权利要求4所述的继电保护数模混合信号分析自动化检测方法，其特征在于，所述步骤13中检测系统与测试仪之间采用XML作为通信数据的描述语言，使得试验配置信息具有良好的可伸缩性以及可扩展；且检测系统与测试仪之间采用XML进行数据交互及试验控制，实现光数字继电保护自动化检测。

8.根据权利要求7所述的继电保护数模混合信号分析自动化检测方法，其特征在于，采用Socket通讯方式以及XML作为控制命令载体语言，由此实现了标准、统一的测试仪通信控制接口规范。