CN109599942A - 面向智能变电站现场运维的一键式测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了面向智能变电站现场运维的一键式测试装置，包括人机交互模块、测试用例管理模块、测试控制模块、测试评估模块、测试报告生成模块、时钟同步模块、SV接口模块、GOOSE接口模块、MMS接口模块、对时接口模块，本发明还公开了面向智能变电站现场运维的一键式测试方法，本发明实现一键式自动测试，测试过程简单，测试完成自动生成结果报告，优化了测试方法，提高了测试效率。减少人工因素干扰，排除测试随机性和重复测试，可提高测试效率和测试的可靠性。支持手动添加测试项目，且测试用例中测试项目顺序可调，满足测试人员需时添加测试项目等多种测试需求。

Description

面向智能变电站现场运维的一键式测试装置及方法

技术领域

本发明属于智能电网中智能变电站现场运行维护与检修领域。具体涉及面向智能变电站现场运维的一键式测试装置，还涉及面向智能变电站现场运维的一键式测试方法。

背景技术

继电保护装置对电力系统运行的稳定性和可靠性起着举足轻重的作用，而对保护装置的测试检验是确保其安全可靠的重要环节。当前，校验一个智能变电站继电保护装置，要有两人或两人以上才能完成，若校验的继电保护装置比较复杂，需花费2～3天，并且现场校验人员应相当熟悉保护原理、具体测试方法以及装置配置等。就当前的实际检验情况来看，错误检验或不能连续检验的情况时有发生，此外，加之测试报告没有固定格式，整理试验报告需耗费大量时间，且整理以手工处理为主，试验数据的真实性难以保证，因此急需研究一种简单方便的测试方法。

随着智能变电站的普及和推广，国家电网公司对相关设备，尤其是对继电保护设备的规范更加严格，不断地提出各项统一标准，对保护装置的功能、定值、接口等各方面都进行了严格的限定，实现了设计的规范化、标准化和统一化。变电站的智能化建设与应用IEC61850协议，在技术上更好地支撑了继电保护一键测试的发展，一键式测试技术是一种新型专业的测试技术,这项技术在实际测试过程中的应用提高了测试效率，优化了测试方法。在智能变电站的测试、验收中有广阔的应用前景。

本发明适用于基于IEC61850通信规约的智能变电站，在一键式测试装置中导入变电站SCD（全站系统配置）文件，选择待测IED（智能电子设备），装置按照保护模型自动形成测试项，在测试前读取保护定值自动计算测试参数，测试过程中修改控制字、保护功能压板，根据测试模板，实现一键式自动测试。

发明的内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供面向智能变电站现场运维的一键式测试装置，还提供面向智能变电站现场运维的一键式测试方法。

为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：

面向智能变电站现场运维的一键式测试装置，包括SV接口模块、GOOSE接口模块、MMS接口模块、以及对时接口模块，还包括人机交互模块、测试控制模块和测试评估模块，

人机交互模块用于获取智能变电站SCD文件，

还用于根据继电保护定检单建立不同类型继电保护的测试用例，不同类型继电保护的测试用例构成测试模板库；

测试控制模块用于从人机交互模块获取智能变电站SCD文件，在SCD文件IED列表中选中待测继电保护装置，

还用于将测试用例中的继电保护装置测试参数通过MMS接口模块下装到待测继电保护装置，

还用于通过MMS信号接口接收待测继电保护装置的动作报告、及遥信变位信息，

还用于按照测试项目中的故障参数通过SV接口模块对待测继电保护装置加载SV信号，

还用于按照测试项目中的故障参数通过GOOSE接口模块对待测继电保护装置加载GOOSE信号，

还用于通过GOOSE接口接收待测继电保护装置的保护出口信息，并标定出口信息时间，

还用于将测试项目对应的预期结果，以及从对待测继电保护装置获得的保护出口信息、动作报告及遥信变位信息发送到测试评估模块；

测试评估模块用于接收待测继电保护装置的测试用例，

还用于将测试项目预期结果与从待测继电保护装置获取的保护出口信息、动作报告及遥信变位信息进行比对，获得比对结果。

面向智能变电站现场运维的一键式测试装置，还包括用于同步待测继电保护装置的时间和测试控制模块的时间的时钟同步模块。

面向智能变电站现场运维的一键式测试装置，还包括用于存储测试模板库的测试用例管理模块，人机交互模块还用于修改测试用例管理模块存储的测试模板库中测试用例的测试项目，以及调整测试项目的顺序。

面向智能变电站现场运维的一键式测试装置，还包括用于根据待测保护装置信息、测试项目、比对结果生成测试报告的测试报告生成模块。

面向智能变电站现场运维的一键式测试方法，包括以下步骤：

步骤1、基于继电保护定检单建立不同类型继电保护的测试用例，不同类型继电保护的测试用例构成测试模板库；

测试用例中每个测试项目包括故障施加量和对应的预期结果，

故障施加量包括继电保护装置测试参数和故障参数，继电保护装置测试参数包括继电保护装置定值、压板状态和控制字信息；故障参数包括测试时需要给继电保护装置加载的SV信号、GOOSE信号、SV控制块参数、GOOSE控制块参数、以及信号加载持续时间，

预期结果包括保护出口信息、出口信息时间要求、保护动作报告、以及遥信变位信息，

步骤2、导入SCD文件，在SCD文件IED列表中选中待测继电保护装置，建立与待测继电保护装置的SV信号、GOOSE信号的通道映射关系；

步骤3、建立与待测继电保护装置的SV信号端口和GOOSE信号端口的端口映射关系；

步骤4、在测试模板库中选择与待测继电保护装置对应的测试用例；

步骤5、依据测试用例进行一键式自动测试。

如上所述的步骤5包括以下步骤：

步骤5.1、与待测继电保护装置进行时间同步；

步骤5.2、在测试用例中确定当前测试项目；

步骤5.3、将继电保护装置测试参数通过MMS报文下装到待测继电保护装置；

步骤5.4、按照测试项目中的故障参数对待测继电保护装置加载SV信号和GOOSE信号；接收待测继电保护装置的保护出口信息，并标定出口信息时间；接收待测继电保护装置的保护动作报告、及遥信变位信息；

步骤5.5、比对测试项目对应的预期结果中的保护出口信息、出口信息时间要求、保护动作报告、及遥信变位信息与从待测继电保护装置接收的保护出口信息、出口信息时间、动作报告及遥信变位信息，获得比对结果；

步骤5.6、当前测试项目测完，自动跳转到测试用例的下一测试项目作为当前测试项目并返回步骤5.3直至遍历完测试用例中的所有测试项目；

步骤5.7、测试用例中所有测试项目测试完成后，将待测保护装置信息、测试项目、比对结果生成测试报告。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

1、依据测试用例，实现一键式自动测试，测试过程简单，测试完成自动生成结果报告，优化了测试方法，提高了测试效率。

2、不同类型继电保护分别对应有测试用例。测试时根据继电保护装置的类型导入相应测试用例即可，拓展测试覆盖范围，保证测试的完整性；减少人工因素干扰，排除测试随机性和重复测试，可提高测试效率和测试的可靠性。

3、支持手动添加测试项目，且手动添加的测试项目可与现有的测试用例兼容，测试用例中测试项目顺序可调，满足测试人员需时添加测试项目等多种测试需求。

附图说明

图1为面向智能变电站现场运维的一键式测试装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

面向智能变电站现场运维的一键式测试装置如图1所示，包括人机交互模块、测试用例管理模块、测试控制模块、测试评估模块、测试报告生成模块、时钟同步模块、SV接口模块、GOOSE接口模块、MMS接口模块、对时接口模块。其中：

人机交互模块，用于获取智能变电站SCD文件，并发送到测试控制模块；用于根据继电保护定检单建立不同类型继电保护的测试用例，不同类型继电保护的测试用例构成测试模板库；用于将测试模板库存储在测试用例管理模块中；用于修改测试用例管理模块存储的测试模板库中测试用例的测试项目，以及调整测试用例中的测试项目的顺序；用于控制测试用例中的测试项目的开始和停止；用于显示测试报告。

SV接口模块为光以太网口，用于接入待测继电保护装置的SV接口，按照测试项目中的故障参数对待测继电保护装置加载SV信号；

GOOSE接口模块为光以太网口，用于接入待测继电保护装置GOOSE接口，按照测试项目中的故障参数对待测继电保护装置加载GOOSE信号，还用于接收待测继电保护装置的保护出口信息；

MMS接口模块为电以太网口，用于接入待测继电保护装置MMS网络，将测试用例中的继电保护装置测试参数通过MMS报文下装到待测继电保护装置，还用于接收待测继电保护装置的动作报告、及遥信变位信息；

对时接口模块为光以太网口，用于接入待测继电保护装置时钟信号接口，发送对时信号；

时钟同步模块，通过对时接口模块与待测继电保护装置的时钟信号接口连接，用于同步测试控制模块的时间与待测继电保护装置的时间；

测试用例管理模块，连接人机交互模块和测试控制模块，用于对测试模板库进行备份，支持通过人机交互模块对测试用例管理模块中的测试模板库的测试用例进行修改；

测试控制模块，分别与SV接口模块、GOOSE接口模块、MMS接口模块、测试评估模块、人机交互模块、测试用例管理模块、时钟同步模块连接，

用于从人机交互模块获取智能变电站SCD文件，在SCD文件IED列表中选中待测继电保护装置，根据待测继电保护装置从测试用例管理模块选取对应的测试用例，

用于接收时钟同步模块的同步时间；

用于将测试用例中的继电保护装置测试参数通过MMS接口模块下装到待测继电保护装置；

用于通过MMS信号接口接收待测继电保护装置的动作报告、及遥信变位信息；

用于按照测试项目中的故障参数通过SV接口模块对待测继电保护装置加载SV信号；

用于按照测试项目中的故障参数通过GOOSE接口模块对待测继电保护装置加载GOOSE信号；

用于通过GOOSE接口接收待测继电保护装置的保护出口信息，并标定出口信息时间；

用于将测试项目对应的预期结果，以及从对待测继电保护装置获得的保护出口信息、动作报告及遥信变位信息发送到测试评估模块，

测试评估模块，用于接收待测继电保护装置的测试用例，用于将测试项目预期结果与从待测继电保护装置获取的保护出口信息、动作报告及遥信变位信息进行比对，获得比对结果；

测试报告生成模块，用于根据待测保护装置信息、测试项目、比对结果生成测试报告。

面向智能变电站现场运维的一键式测试流程如图1所示，包括以下几个步骤：

步骤1、建立测试模板库。变电站定检时，同类型继电保护检测内容基本一致，按照继电保护保护类型，基于继电保护定检单建立不同类型继电保护的测试用例，不同类型继电保护的测试用例构成测试模板库。

测试用例中每个测试项目包括故障施加量和对应的预期结果两部分。

故障施加量包括继电保护装置测试参数和故障参数，继电保护装置测试参数包括继电保护装置定值、压板状态和控制字信息；故障参数包括测试时需要给继电保护装置加载的SV信号、GOOSE信号、SV控制块参数、GOOSE控制块参数、以及信号加载持续时间。

预期结果是判别测试项目是否通过，预期结果具体包括保护出口信息、出口信息时间要求、保护动作报告、及遥信变位信息。

步骤2、导入SCD文件，在SCD文件IED列表中选中待测继电保护装置，建立与待测继电保护装置的SV信号、GOOSE信号的通道映射关系；

步骤3、建立与待测继电保护装置的SV信号端口和GOOSE信号端口的端口映射关系；

步骤4、在测试模板库中选择与待测继电保护装置对应的测试用例，在因特殊测试需求在测试用例中临时添加测试项目时，通过人机交互模块在测试用例中手动添加测试项目。新添加的测试项目在测试用例中的顺序可调；

步骤5、依据待测继电保护测试用例进行一键式自动测试。具体过程为：

步骤5.1、与待测继电保护装置进行时间同步；

步骤5.2、在测试用例中确定当前测试项目；

步骤5.3、将继电保护装置测试参数通过MMS报文下装到待测继电保护装置，通过继电保护装置测试参数下装实现对待测继电保护装作的定值、压板信息和控制字的远程修改；

步骤5.4、按照测试项目中的故障参数对待测继电保护装置加载SV信号、GOOSE信号；接收待测继电保护装置的保护出口信息，并标定出口信息时间；接收待测继电保护装置的保护动作报告、及遥信变位信息；

步骤5.5、比对测试项目对应的预期结果中的保护出口信息、出口信息时间要求、保护动作报告、及遥信变位信息与从待测继电保护装置接收的保护出口信息、出口信息时间、动作报告及遥信变位信息，获得比对结果；

步骤5.6、当前测试项目测完，自动跳转到测试用例的下一测试项目作为当前测试项目并返回步骤5.3直至遍历完测试用例中所有的测试项目；

步骤5.7、测试用例中所有测试项目测试完成后，将待测保护装置信息、测试项目、比对结果生成测试报告。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或替代，但不会偏离本发明的精髓或者超越所附权利要求书外定义的范围。

Claims (6)

1.面向智能变电站现场运维的一键式测试装置，包括SV接口模块、GOOSE接口模块、MMS接口模块、以及对时接口模块，其特征在于，还包括人机交互模块、测试控制模块和测试评估模块，

人机交互模块用于获取智能变电站SCD文件；

还用于根据继电保护定检单建立不同类型继电保护的测试用例，不同类型继电保护的测试用例构成测试模板库；

测试控制模块用于从人机交互模块获取智能变电站SCD文件，在SCD文件IED列表中选中待测继电保护装置，

还用于将测试用例中的继电保护装置测试参数通过MMS接口模块下装到待测继电保护装置，

还用于通过MMS信号接口接收待测继电保护装置的动作报告、及遥信变位信息，

还用于按照测试项目中的故障参数通过SV接口模块对待测继电保护装置加载SV信号，

还用于按照测试项目中的故障参数通过GOOSE接口模块对待测继电保护装置加载GOOSE信号，

还用于通过GOOSE接口接收待测继电保护装置的保护出口信息，并标定出口信息时间，

还用于将测试项目对应的预期结果，以及从对待测继电保护装置获得的保护出口信息、动作报告及遥信变位信息发送到测试评估模块；

测试评估模块用于接收待测继电保护装置的测试用例，

还用于将测试项目预期结果与从待测继电保护装置获取的保护出口信息、动作报告及遥信变位信息进行比对，获得比对结果。

2.根据权利要求1所述的面向智能变电站现场运维的一键式测试装置，其特征在于，还包括用于同步待测继电保护装置的时间和测试控制模块的时间的时钟同步模块。

3.根据权利要求1所述的面向智能变电站现场运维的一键式测试装置，其特征在于，还包括用于存储测试模板库的测试用例管理模块，人机交互模块还用于修改测试用例管理模块存储的测试模板库中测试用例的测试项目，以及调整测试项目的顺序。

4.根据权利要求1所述的面向智能变电站现场运维的一键式测试装置，其特征在于，还包括用于根据待测保护装置信息、测试项目、比对结果生成测试报告的测试报告生成模块。

5.面向智能变电站现场运维的一键式测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、基于继电保护定检单建立不同类型继电保护的测试用例，不同类型继电保护的测试用例构成测试模板库；

测试用例中每个测试项目包括故障施加量和对应的预期结果，

故障施加量包括继电保护装置测试参数和故障参数，继电保护装置测试参数包括继电保护装置定值、压板状态和控制字信息；故障参数包括测试时需要给继电保护装置加载的SV信号、GOOSE信号、SV控制块参数、GOOSE控制块参数、以及信号加载持续时间，

预期结果包括保护出口信息、出口信息时间要求、保护动作报告、以及遥信变位信息，

步骤2、导入SCD文件，在SCD文件IED列表中选中待测继电保护装置，建立与待测继电保护装置的SV信号、GOOSE信号的通道映射关系；

步骤3、建立与待测继电保护装置的SV信号端口和GOOSE信号端口的端口映射关系；

步骤4、在测试模板库中选择与待测继电保护装置对应的测试用例；

步骤5、依据测试用例进行一键式自动测试。

6.根据权利要求5所述的面向智能变电站现场运维的一键式测试方法，其特征在于，所述的步骤5包括以下步骤：

步骤5.1、与待测继电保护装置进行时间同步；

步骤5.2、在测试用例中确定当前测试项目；

步骤5.3、将继电保护装置测试参数通过MMS报文下装到待测继电保护装置；

步骤5.4、按照测试项目中的故障参数对待测继电保护装置加载SV信号和GOOSE信号；接收待测继电保护装置的保护出口信息，并标定出口信息时间；接收待测继电保护装置的保护动作报告、及遥信变位信息；

步骤5.5、比对测试项目对应的预期结果中的保护出口信息、出口信息时间要求、保护动作报告、及遥信变位信息与从待测继电保护装置接收的保护出口信息、出口信息时间、动作报告及遥信变位信息，获得比对结果；

步骤5.6、当前测试项目测完，自动跳转到测试用例的下一测试项目作为当前测试项目并返回步骤5.3直至遍历完测试用例中的所有测试项目；

步骤5.7、测试用例中所有测试项目测试完成后，将待测保护装置信息、测试项目、比对结果生成测试报告。