CN108802517B - 一种就地化保护装置的测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种就地化保护装置的测试方法及系统，在测试单元中设置不同的测试组，将就地化保护装置包括的环网连接的各个保护子机分配到各测试组，并对各测试组加载对应的测试用例；建立与各测试组中的各保护子机的通信，向各保护子机发送测试用例对各保护子机进行测试。本发明对就地化保护装置的各保护子机同时进行报文交换，实现了对就地化保护装置中的各保护子机同时进行测试。且当不同就地化保护装置中的保护子机数目由于需求不同不固定时，测试单元中的测试用例也不需要根据不同的保护子机个数重新编辑，大大减少了工作量。

Description

一种就地化保护装置的测试方法及系统

技术领域

本发明属于继电保护装置的自动化测试技术领域，特别涉及一种就地化保护装置的测试方法及系统。

背景技术

继电保护装置是电力系统的重要组成部分，它对保证系统安全运行有着非常重要的作用。它在系统发生故障时能够切除故障设备、对系统安全运行做出贡献，但继电保护的不正确动作对系统造成的危害是巨大的。继电保护装置要求可靠性、选择性、灵敏性和快速性的统一，其中可靠性是继电保护装置最为重要的要求。

就地化保护装置直接安装于开关场或与一次设备集成安装，由于直接采用户外无防护安装方式，运行环境条件恶劣，同时由于安装于一次设备或直接与一次设备集成安装，对其机械性能的要求相对于常规继电保护装置更高。为解决近年来继电保护装置暴露出的二次回路复杂、接口不一致、数据交互效率低、占用土地资源多等弊端，国调中心2016年初组织开展了即插即用就地化保护装置的研究，随着就地化线路保护的成功挂网运行，就地化保护成为热门研究话题。目前，对于跨间隔的母线保护、变压器保护，要求采用基于HSR环网通信的方式保护方案，采用无主式设计，由多台就地化子机构成，每个保护子机就地采集间隔数据并通过HSR环网接收其他子机的数据，各保护子机独立进行保护逻辑判断并对等通信。如公开号为“CN105896470A”，名称为“基于双环网的无主式就地化变压器保护装置及保护方法”的中国专利，该专利的方案包括分别设置在变压器高压侧、中压侧、低压侧的就地化的保护子机，各保护子机之间通过双向环网通信共享数据；各保护子机均具有相同的变压器主、后备保护一体化的保护模块，各保护子机与变压器各侧之间设有断路器，保护模块根据设定的后备保护动作条件和差动保护动作条件，跳开相应的断路器。由于保护子机是继电保护装置的关键部件，那么需要对保护子机进行测试。目前的自动测试方法，主要针对的是单个保护子机，如果采用单个保护子机的测试方案对本专利的保护子机进行测试时，则可能与就地化保护子机不能同时进行测试，即使能够对多个保护子机进行测试，但由于就地化保护环网中各保护子机的数目由于需求不同并不固定，自动测试用例需要根据不同的保护子机个数重新编辑，工作量大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种就地化保护装置的测试方法及系统，用于解决现有技术中在保护子机数目不同情况下测试用例的重用性问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种就地化保护装置的测试方法，包括如下步骤：

1)设置不同的测试组，将就地化保护装置包括的环网连接的各保护子机分配到各测试组，并对各测试组加载对应的测试用例；

2)建立与测试组中的各保护子机的通信，向各保护子机发送测试用例对各保护子机进行测试。

进一步地，各测试组对应设置有组标签，根据对应的组标签对各测试组加载对应的测试用例。

进一步地，所述测试用例包括测试准备条件、故障设定条件及预期结果；所述测试准备条件包括组标签、保护子机定值、压板投退状态，所述故障设定条件包括电压设定值、电流设定值、开出量、开入量，所述预期结果包括各保护子机测试完毕后的SOE信息、告警遥信信息、各保护子机动作状态、动作时间、出口状态、出口时间。

进一步地，当对各保护子机的定值、压板进行测试时，向各保护子机下发定值修改、压板修改指令，测试完毕后，获取各保护子机的定值、压板，将各保护子机的定值、压板与测试用例中的定值、压板进行比较，若各保护子机的定值、压板与测试用例中的定值、压板均相同，则各保护子机的定值、压板测试通过。

进一步地，若各保护子机的定值、压板测试通过后，对各保护子机的SOE信息、告警遥信信息进行测试，向各保护子机输入电压、电流，并向各保护子机通入开入量、模拟量进行故障模拟，若各保护子机的SOE信息、告警遥信信息、动作状态及动作时间与测试用例中的动作状态及动作时间均相同，则各保护子机的SOE信息、告警遥信信息的测试通过。

进一步地，故障模拟结束后，获取各保护子机的出口状态及出口时间，并判断与测试用例中的各保护子机的出口状态及出口时间是否一致，若一致，则各保护子机的出口状态及出口时间测试通过。

进一步地，通过保护子机编号、保护子机IED名称、保护子机IP地址与测试组中的各保护子机建立通信。

本发明还提供了一种就地化保护装置的测试系统，包括测试单元，所述测试单元包括不同的测试组，就地化保护装置的环网连接的各保护子机用于分配到各测试组中，所述测试单元对各测试组加载对应的测试用例，并建立与各测试组中的各保护子机的通信，向各保护子机发送测试用例对各保护子机进行测试。

进一步地，测试单元中各测试组对应设置有组标签，根据对应的组标签对各测试组加载对应的测试用例。

进一步地，所述测试用例包括测试准备条件、故障设定条件及预期结果；所述测试准备条件包括组标签、保护子机定值、压板投退状态，所述故障设定条件包括电压设定值、电流设定值、开出量、开入量，所述预期结果包括各保护子机测试完毕后的SOE信息、告警遥信信息、各保护子机动作状态、动作时间、出口状态、出口时间。

进一步地，当对各保护子机的定值、压板进行测试时，测试单元向各保护子机下发定值修改、压板修改指令，测试完毕后，并获取各保护子机的定值、压板，将各保护子机的定值、压板与测试用例中的定值、压板进行比较，若每个保护子机的定值、压板与测试用例中的定值、压板均相同，则各保护子机的定值、压板测试通过。

进一步地，还包括测试仪，所述测试仪与所述测试单元连接，若各保护子机的定值、压板测试通过后，对各保护子机的SOE信息、告警遥信信息进行测试，向各保护子机输入电压、电流，并向各保护子机通入开入量、模拟量进行故障模拟，若各保护子机的SOE信息、告警遥信信息、动作状态及动作时间与测试用例中的动作状态及动作时间均相同，则各保护子机的SOE信息、告警遥信信息的测试通过。

进一步地，故障模拟结束后，获取各保护子机的出口状态及出口时间，并判断与测试用例中的各保护子机的出口状态及出口时间是否一致，若一致，则各保护子机的出口状态及出口时间测试通过。

进一步地，通过保护子机编号、保护子机IED名称、保护子机IP地址与各测试组中的各保护子机建立通信。

本发明的有益效果是：

本发明通过设置不同的测试组，将就地化保护装置包括的环网连接的各个保护子机分配到各测试组，并对各测试组加载测试用例；建立与各测试组中的各保护子机的通信，向各保护子机发送测试用例对各保护子机进行测试。本发明对就地化保护装置的各保护子机之间同时进行报文交换，实现了对就地化保护装置中的各保护子机同时进行测试。且当不同就地化保护装置中的保护子机数目由于需求不同不固定时，测试用例也不需要根据保护子机个数的不同重新编辑，大大减少了工作量，解决了在保护子机数目不同时测试用例的重用性的问题。

当对各保护子机的定值、压板进行测试以及对各保护子机出口状态及出口时间进行测试时，当每个保护子机的定值、压板与测试用例中的定值、压板均相同时，才判断为各保护子机的定值、压板测试通过；同时当各保护子机反馈的SOE信息、告警遥信信息、各保护子机动作出口状态及动作出口时间与测试用例中的SOE信息、告警遥信信息、各保护子机动作出口状态及动作出口时间一致时，才判断测试通过，保证了各保护子机的测试精度。

附图说明

图1为多子机就地化保护自动测试系统的框图。

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：

一种就地化保护装置的测试系统，包括用于连接各保护子机的测试单元，测试单元包括不同的测试组，就地化保护装置的环网连接的各保护子机用于分配到各测试组中，测试单元对各测试组加载测试用例；测试单元判断各测试组中的保护子机的数量，并建立与各测试组中的各保护子机的通信，向各保护子机发送测试用例对各保护子机进行测试。

如图1所示的就地化保护装置的测试系统，就地化保护子机通过光纤形成HSR环网，以互传数据。由于跨间隔就地化子机数目一般较多，通过交换机和测试单元连接，接收测试单元下发的定值、压板修改命令，同时向测试单元上送SOE、告警遥信等供测试结果判别。本发明通过引入组标签，改进主动测试用例编辑和自动测试控制执行方法，实现了能同时与就地化保护所有子机进行报文交互，对各保护子机同时修改定值、压板投退，控制测试仪输出电压、输出电流模拟故障，故障模拟结束后自动将各保护子机的动作结果与测试用例中的预期结果进行比较，得出测试结论。本发明在保护子机数量不管多少时，对于同种类型的就地化保护，不用修改测试用例，即能实现对就地化保护环网中所有保护子机闭环测试的目的。测试用例执行完成后，能自动获取各保护子机的录波信息，并和相应测试用例正确关联，方便问题的分析排查。

具体的，利用自动测试系统对就地化保护装置的各保护子机进行测试时，包括以下步骤：

1)跨间隔的就地化保护装置的各保护子机通过独立的双向环网连接构成，各保护子机通过环网接收其他保护子机采集的模拟量和开关量信息，各保护子机能够独立完成所有保护功能。

2)测试单元设置测试组，被测保护子机按照产品类型导入到不同的测试组下，测试组按导入顺序给每个子机编号，编号从1开始，依次加1，每个测试组设置一个组标签，在这里，产品类型指的是产品的型号。

3)测试单元对各设置有组标签的测试组加载测试用例，如图1所示，测试用例包括测试准备条件、故障设定条件及预期结果；测试准备条件包括保护子机定值、压板，故障设定条件包括电压设定值、电流设定值、开出量、开入量，预期结果包括各保护子机测试完毕后的SOE信息、告警遥信信息、测试仪反馈的各保护子机动作状态、动作时间、出口状态及出口时间。测试用例的内容如表1所示。

表1测试用例内容

编辑测试用例时，对涉及向就地化各保护子机下发定值修改、压板修改的内容以及判断各保护子机动作信息、告警信息、变位信息等是否正确的内容需要指定组标签。

4)测试用例编辑完成后，导入SCD文件测试单元判断设置有组标签的各测试组中保护子机的数量，根据各保护子机的编号、各保护子机的IED名称、各保护子机的IP地址通过MMS通信模块与各保护子机进行通信，完成报文交互。

5)执行自动测试，当测试用例中测试对象是定值、压板命令时，测试单元通过测试用例和子机的关联关系，把命令下发给该就地化保护所有子机，并自动判断修改后各保护子机上送的返回报文，若各保护子机返回的是修改成功报文，则读取各保护子机定值、压板和测试用例中的定值、压板进行比较，相同的话继续往下执行后面的内容。不同的话，或者各保护子机返回的是修改失败报文，则继续将定值、压板命令下发给组标签相同的各个保护子机。修改失败次数上限值可以预先设定，避免由于某个定值或压板修改不成功测试无法继续进行的情况。

定值、压板测试通过后，测试仪与测试单元连接，测试单元根据测试用例中内容驱动测试仪向各保护子机输入模拟量、开关量模拟故障。具体的，测试仪向各保护子机输入电压、电流进行故障模拟，当测试用例中测试对象是SOE信息、告警遥信等预期结果判定时，同样通过关联，将接收到的所有子机的信息逐一和预期结果进行比较，如图1所示，保护子机1向测试单元发送1SOE信息，保护子机2向测试单元发送2SOE信息……，保护子机N向测试单元发送NSOE信息，获取各保护子机反馈的SOE信息、告警遥信信息与测试用例中的SOE信息、告警遥信信息、各保护子机动作出口状态及出口时间是否一致，若一致，则测试通过，若某个子机动作信息和预期结果不一致、或未收到某个子机的动作信息，则判定该项目未通过。

当测试用例中测试对象是测试仪反馈的各保护子机动作出口结果时，且故障模拟结束后，测试单元通过内部协议读取测试仪记录的出口状态、出口时间，并判断与测试用例中预期结果的各保护子机出口状态及出口时间是否一致，若一致，则测试通过；若某个子机动作出口及出口时间与预期结果不一致，则测试未通过。当需要GOOSE开入、开出时，可在整个测试系统中增加智能接口单元将GOOSE开入、开出转硬开入、开出后和测试仪进行连接。

当有新的录波文件产生时，测试单元自动读取各保护子机录波信息，从一条测试用例执行到下一条测试用例开始前，各保护子机上送的录波会通过录波序号、测试用例名称和被执行的测试用例建立关联，点击按键即可查看该测试用例执行后各保护子机的录波文件，方便动作行为的分析。当所有测试用例执行完成后，自动生成测试报告。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于以上所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种就地化保护装置的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）设置不同的测试组，将就地化保护装置包括的环网连接的各保护子机按照产品类型分配到不同的测试组，测试组按导入顺序给每个保护子机编号，编号从1开始，依次加1，各测试组对应设置有组标签，根据对应的组标签对各测试组加载对应的测试用例；

测试用例中，涉及向就地化各保护子机下发定值修改、压板修改的内容以及判断各保护子机动作信息、告警信息、变位信息是否正确的内容指定有组标签；

2）测试单元判断设置有组标签的各测试组中保护子机的数量，通过保护子机编号、保护子机IED名称、保护子机IP地址建立与测试组中的各保护子机的通信，向各保护子机发送测试用例对各保护子机进行测试；

当测试用例中测试对象是定值、压板命令时，测试单元通过测试用例和保护子机的关联关系，把定值、压板命令下发给就地化保护装置中所有保护子机，并自动判断修改后各保护子机上送的返回报文，若保护子机返回的是修改成功报文，则获取保护子机的定值、压板，将保护子机的定值、压板与测试用例中的定值、压板进行比较，若保护子机的定值、压板与测试用例中的定值、压板均相同，则保护子机的定值、压板测试通过；若保护子机的定值、压板与测试用例中的定值、压板均不同，或者保护子机返回的是修改失败报文，则继续将定值、压板命令下发给组标签相同的各保护子机。

2.根据权利要求1所述的就地化保护装置的测试方法，其特征在于，所述测试用例包括测试准备条件、故障设定条件及预期结果；所述测试准备条件包括组标签、保护子机定值、压板投退状态，所述故障设定条件包括电压设定值、电流设定值、开出量、开入量，所述预期结果包括各保护子机测试完毕后的SOE信息、告警遥信信息、各保护子机动作状态、动作时间、出口状态、出口时间。

3.根据权利要求2所述的就地化保护装置的测试方法，其特征在于，若各保护子机的定值、压板测试通过后，对各保护子机的SOE信息、告警遥信信息进行测试，向各保护子机输入电压、电流，并向各保护子机通入开入量、模拟量进行故障模拟，若各保护子机的SOE信息、告警遥信信息、动作状态及动作时间与测试用例中的动作状态及动作时间均相同，则各保护子机的SOE信息、告警遥信信息的测试通过。

4.根据权利要求3所述的就地化保护装置的测试方法，其特征在于，故障模拟结束后，获取各保护子机的出口状态及出口时间，并判断与测试用例中的各保护子机的出口状态及出口时间是否一致，若一致，则各保护子机的出口状态及出口时间测试通过。

5.一种就地化保护装置的测试系统，其特征在于，包括测试单元，所述测试单元包括不同的测试组，就地化保护装置的环网连接的各保护子机按照产品类型被分配到不同的测试组中，测试组按导入顺序给每个保护子机编号，编号从1开始，依次加1，各测试组对应设置有组标签，所述测试单元根据对应的组标签对各测试组加载对应的测试用例，并判断设置有组标签的各测试组中保护子机的数量，通过保护子机编号、保护子机IED名称、保护子机IP地址建立与各测试组中的各保护子机的通信，向各保护子机发送测试用例对各保护子机进行测试；测试用例中，涉及向就地化各保护子机下发定值修改、压板修改的内容以及判断各保护子机动作信息、告警信息、变位信息是否正确的内容指定有组标签；当测试用例中测试对象是定值、压板命令时，测试单元通过测试用例和保护子机的关联关系，把定值、压板命令下发给就地化保护装置中所有保护子机，并自动判断修改后各保护子机上送的返回报文，若保护子机返回的是修改成功报文，则获取保护子机的定值、压板，将保护子机的定值、压板与测试用例中的定值、压板进行比较，若保护子机的定值、压板与测试用例中的定值、压板均相同，则保护子机的定值、压板测试通过；若保护子机的定值、压板与测试用例中的定值、压板均不同，或者保护子机返回的是修改失败报文，则继续将定值、压板命令下发给组标签相同的各保护子机。

6.根据权利要求5所述的就地化保护装置的测试系统，其特征在于，所述测试用例包括测试准备条件、故障设定条件及预期结果；所述测试准备条件包括组标签、保护子机定值、压板投退状态，所述故障设定条件包括电压设定值、电流设定值、开出量、开入量，所述预期结果包括各保护子机测试完毕后的SOE信息、告警遥信信息、各保护子机动作状态、动作时间、出口状态、出口时间。

7.根据权利要求6所述的就地化保护装置的测试系统，其特征在于，还包括测试仪，所述测试仪与所述测试单元连接，若各保护子机的定值、压板测试通过后，对各保护子机的SOE信息、告警遥信信息进行测试，向各保护子机输入电压、电流，并向各保护子机通入开入量、模拟量进行故障模拟，若各保护子机的SOE信息、告警遥信信息、动作状态及动作时间与测试用例中的动作状态及动作时间均相同，则各保护子机的SOE信息、告警遥信信息的测试通过。

8.根据权利要求7所述的就地化保护装置的测试系统，其特征在于，故障模拟结束后，获取各保护子机的出口状态及出口时间，并判断与测试用例中的各保护子机的出口状态及出口时间是否一致，若一致，则各保护子机的出口状态及出口时间测试通过。

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