CN109634849A - 直观信号交互的智能变电站改扩建虚拟测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了直观信号交互的智能变电站改扩建虚拟测试装置，包括SCD解析模块、测试配置模块、虚拟测试控制模块、第一虚拟测试信号交互模块、第二虚拟测试信号交互模块、信号比较模块和校验结果标记显示模块。本发明还公开了直观信号交互的智能变电站改扩建虚拟测试方法，本发明提供了基于IED间的直观信号交互测试改扩建后新SCD文件中IED间的虚连接关系正确性校验方法，及时发现改扩建后新SCD文件中错误虚连接关系；可以根据需要模拟不同的IED设备进行SV报文、GOOSE报文收发，具有测试成本低、效率高、测试真实可靠的特点。

Description

直观信号交互的智能变电站改扩建虚拟测试装置及方法

技术领域

本发明涉及智能变电站测试技术领域，具体涉及直观信号交互的智能变电站改扩建虚拟测试装置，还涉及直观信号交互的智能变电站改扩建虚拟测试方法。

背景技术

随着智能变电站的大量投运，智能变电站中数字化技术的全面应用，二次回路“看不见、摸不着、一体化、互动化”，电缆变为光缆，物理网络故障点难以定位，日常运维难度大、运行检修操作安措复杂，一次设备及相关保护配合联调停电次数和时间明显增加，原有变电站的管控手段和二次设备运维管理模式存在的问题和困难逐步显现。

智能变电站基于网络化、数字化，采用IEC61850体系架构，实现IED设备间的互通互联。同时，智能变电站以光纤代替电缆、以SV、GOOSE报文代替模拟量及硬接点信号传输、以虚拟二次回路代替实二次回路，智能变电站中除装置故障告警回路、智能终端与操作箱的二次回路外，传统的电缆二次回路及二次设备端子几乎不存在，传统变电站与智能变电站这些差异性，使得基于传统知识结构和思维方式的电力运行维护人员感觉到了极大的困惑。

目前智能变电站二次设备缺乏工厂化检修平台，智能变电站改扩建，或现场消缺反措需重新下装配置文件或更换保护设备时，必须在现场完成配置文件更改、保护定值输入、功能调试、及与其他运行设备联调等一系列工作，需花费大量时间，同时一次设备配合停电次数及时间明显增加。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供了直观信号交互的智能变电站改扩建虚拟测试装置，还提供了直观信号交互的智能变电站改扩建虚拟测试方法，实现智能变电站改扩建前后SCD文件比对校验。

为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：

直观信号交互的智能变电站改扩建虚拟测试装置，包括SCD解析模块，其特征在于，还包括测试配置模块、虚拟测试控制模块、第一虚拟测试信号交互模块、第二虚拟测试信号交互模块和信号比较模块，

SCD解析模块，用于解析改扩建后的新SCD文件和改扩建前的旧SCD文件；获取新SCD文件和旧SCD文件各自的IED之间的虚端子关联关系及IED之间传输的SV报文和GOOSE报文；

测试配置模块，用于确定第一虚拟测试信号交互模块和第二虚拟测试信号交互模块需要虚拟的IED；还用于依据新SCD文件，设置第一虚拟测试信号交互模块和第二虚拟测试信号交互模块之间传输的交互报文以及交互报文传输的物理端口；

虚拟测试控制模块，用于控制第一虚拟测试信号交互模块依据新SCD文件中的虚端子连接关系连续发送交互报文，并解析接收的交互文件中各个数据条目对应的数据条目值；还用于控制第二虚拟测试信号交互模块基于旧SCD文件中虚端子连接关系连续接收交互文件，并解析接收的交互文件中各个数据条目对应的数据条目值；还用于在第一虚拟测试信号交互模块连续发送交互报文的过程中，遍历修改发送的交互报文的所有数据条目的数据条目值；还用于控制第二虚拟测试信号交互模块依据旧SCD文件中的虚端子连接关系连续发送交互报文；还用于控制第一虚拟测试信号交互模块基于新SCD文件的IED间的虚端子连接关系连续接收交互文件，并解析接收的交互文件中各个数据条目对应的数据条目值；还用于在第二虚拟测试信号交互模块连续发送交互报文的过程中，遍历修改发送的交互报文的所有数据条目的数据条目值；

信号比较模块，用于在第一虚拟测试信号交互模块连续发送交互报文的过程中，修改发送的交互报文的所有数据条目的数据条目值后，将每次修改后的数据条目值与第二虚拟测试信号交互模块接收的交互报文解析出的数据条目值比较，若一致，则数据条目对应的虚连接关系正确，若不一致则数据条目对应的虚连接关系不正确；

还用于在第二虚拟测试信号交互模块连续发送交互报文的过程中，遍历修改发送的交互报文的所有数据条目的数据条目值后，将每次修改后的数据条目值与第一虚拟测试信号交互模块接收的交互报文解析出的数据条目值比较，若一致，则数据条目对应的虚连接关系正确，若不一致，则数据条目对应的虚连接关系不正确。

直观信号交互的智能变电站改扩建虚拟测试装置，还包括用于对新SCD文件对应的错误的虚端子连接关系进行红色标记并统计虚端子连接关系错误条目数的校验结果标记显示模块。

直观信号交互的智能变电站改扩建虚拟测试方法，包含以下步骤：

步骤1、解析改扩建后的新SCD文件和改扩建前的旧SCD文件；获取新SCD文件中IED之间的虚端子关联关系及IED之间传输的SV报文和GOOSE报文，获取旧SCD文件中IED之间的虚端子关联关系及IED之间传输的SV报文和GOOSE报文；

步骤2、根据测试需求配置第一虚拟测试信号交互模块的需要虚拟的IED和第二虚拟测试信号交互模块需要虚拟的IED；

步骤3、依据新SCD文件，设置第一虚拟测试信号交互模块和第二虚拟测试信号交互模块之间传输的交互报文；

步骤4、设置第一虚拟测试信号交互模块和第二虚拟测试信号交互模块之间的交互报文传输的物理端口；

步骤5、控制第一虚拟测试信号交互模块依据新SCD文件中的虚端子连接关系连续发送交互报文，控制第二虚拟测试信号交互模块基于旧SCD文件中的虚端子连接关系连续接收交互文件，并解析接收的交互文件中各个数据条目对应的数据条目值；

步骤6、在第一虚拟测试信号交互模块连续发送交互报文的过程中，遍历修改发送的交互报文的所有数据条目的数据条目值，并将每次修改后的数据条目值与第二虚拟测试信号交互模块接收的交互报文解析出的数据条目值比较，若一致，则数据条目对应的虚连接关系正确，若不一致，则数据条目对应的虚连接关系不正确；

步骤7、控制第二虚拟测试信号交互模块依据旧SCD文件中的第二虚拟测试信号交互模块虚拟的IED和第一虚拟测试信号交互模块虚拟的IED之间的虚端子连接关系连续发送交互报文，控制第一虚拟测试信号交互模块基于新SCD文件中第一虚拟测试信号交互模块虚拟的IED与第二虚拟测试信号交互模块虚拟的IED间的虚端子连接关系连续接收交互文件，并解析接收的交互文件中各个数据条目对应的数据条目值；

步骤8、在第二虚拟测试信号交互模块连续发送交互报文的过程中，遍历修改发送的交互报文的所有数据条目的数据条目值，并将每次修改后的数据条目值与第一虚拟测试信号交互模块接收的交互报文解析出的数据条目值比较，若一致，则数据条目对应的虚连接关系正确，若不一致，则数据条目对应的虚连接关系不正确；

步骤9、测试完成，对新SCD文件对应的错误的虚端子连接关系进行红色标记并统计虚端子连接关系错误条目数。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

1、提供了一种基于IED间的直观信号交互测试改扩建后新SCD文件中IED间的虚连接关系正确性校验方法，及时发现改扩建后新SCD文件中错误虚连接关系；

2、可以根据需要模拟不同的IED设备进行SV报文、GOOSE报文收发，具有测试成本低、效率高、测试真实可靠的特点。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为本发明装置测试验证母线保护配置变更后是否影响运行间隔的虚回路示意图。

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。

如图1所示，本发明提供直观信号交互的智能变电站改扩建虚拟测试装置，包括SCD解析模块、测试配置模块、虚拟测试控制模块、第一虚拟测试信号交互模块、第二虚拟测试信号交互模块、信号比较模块、以及校验结果标记显示模块，其中：

SCD解析模块，用于解析改扩建后的新SCD文件和改扩建前的旧SCD文件；获取新SCD文件中IED之间的虚端子关联关系及IED之间传输的SV报文和GOOSE报文，以及旧SCD文件中IED之间的虚端子关联关系及IED之间传输的SV报文和GOOSE报文；

测试配置模块，用于确定第一虚拟测试信号交互模块的需要虚拟的IED和第二虚拟测试信号交互模块需要虚拟的IED；还用于依据新SCD文件，设置第一虚拟测试信号交互模块和第二虚拟测试信号交互模块之间传输的交互报文；还用于设置第一虚拟测试信号交互模块和第二虚拟测试信号交互模块之间的交互报文传输的物理端口。

如上所述将第一虚拟测试信号交互模块和第二虚拟测试信号交互模块设置为需要虚拟的IED设置，根据测试需求配置第一虚拟测试信号交互模块和第二虚拟测试信号交互模块需要虚拟的IED，例如，如图2所示，测试验证改扩建母线保护配置变更是否影响运行间隔的虚端子连接关系，设置第一虚拟测试信号交互模块虚拟母线保护，设置第二虚拟测试信号交互模块虚拟运行间隔线路保护。

虚拟测试控制模块，用于控制第一虚拟测试信号交互模块依据新SCD文件中的第一虚拟测试信号交互模块虚拟的IED和第二虚拟测试信号交互模块虚拟的IED之间的虚端子连接关系连续发送交互报文，并解析接收的交互文件中各个数据条目对应的数据条目值；还用于控制第二虚拟测试信号交互模块基于旧SCD文件中第二虚拟测试信号交互模块虚拟的IED与第一虚拟测试信号交互模块虚拟的IED间的虚端子连接关系连续接收交互文件，并解析接收的交互文件中各个数据条目对应的数据条目值；还用于在第一虚拟测试信号交互模块连续发送交互报文的过程中，遍历修改发送的交互报文的所有数据条目的数据条目值；

还用于控制第二虚拟测试信号交互模块依据旧SCD文件中的第二虚拟测试信号交互模块虚拟的IED和第一虚拟测试信号交互模块虚拟的IED之间的虚端子连接关系连续发送交互报文；还用于控制第一虚拟测试信号交互模块基于新SCD文件中第一虚拟测试信号交互模块虚拟的IED与第二虚拟测试信号交互模块虚拟的IED间的虚端子连接关系连续接收交互文件，并解析接收的交互文件中各个数据条目对应的数据条目值；还用于在第二虚拟测试信号交互模块连续发送交互报文的过程中，遍历修改发送的交互报文的所有数据条目的数据条目值。

信号比较模块，用于在第一虚拟测试信号交互模块连续发送交互报文的过程中，修改发送的交互报文的所有数据条目的数据条目值后，将每次修改后的数据条目值与第二虚拟测试信号交互模块接收的交互报文解析出的数据条目值比较，若一致，则数据条目对应的虚连接关系正确，若不一致，则数据条目对应的虚连接关系不正确；

还用于在第二虚拟测试信号交互模块连续发送交互报文的过程中，遍历修改发送的交互报文的所有数据条目的数据条目值后，将每次修改后的数据条目值与第一虚拟测试信号交互模块接收的交互报文解析出的数据条目值比较，若一致，则数据条目对应的虚连接关系正确，若不一致，则数据条目对应的虚连接关系不正确，

校验结果标记显示模块，用于对新SCD文件对应的错误的虚端子连接关系进行红色标记并统计虚端子连接关系错误条目数。

基于直观信号交互的智能变电站改扩建虚拟测试方法，包含以下步骤：

步骤1，解析改扩建后的新SCD文件和改扩建前的旧SCD文件；获取新SCD文件中IED之间的虚端子关联关系及IED之间传输的SV报文和GOOSE报文，以及旧SCD文件中IED之间的虚端子关联关系及IED之间传输的SV报文和GOOSE报文；

步骤2，根据测试需求配置第一虚拟测试信号交互模块的需要虚拟的IED和第二虚拟测试信号交互模块需要虚拟的IED；

步骤3依据新SCD文件，设置第一虚拟测试信号交互模块和第二虚拟测试信号交互模块之间传输的交互报文，根据新SCD文件，交互报文可能只有SV报文，也可能只有GOOSE报文，也可能同时包含SV报文和GOOSE报文。

步骤4，设置第一虚拟测试信号交互模块和第二虚拟测试信号交互模块之间的交互报文传输的物理端口

SV报文和GOOSE报文都是以数据集的形式发送，一帧SV报文/GOOSE报文对应一个SV数据集/GOOSE数据集，一个SV数据集/GOOSE数据集中包含若干个SV数据条目/GOOSE数据条目，每个SV数据条目/GOOSE数据条目承载一个虚连接关系的信号，每个SV数据条目/GOOSE数据条目对应一个SV数据条目值/GOOSE数据条目值；

步骤5，控制第一虚拟测试信号交互模块依据新SCD文件中的第一虚拟测试信号交互模块虚拟的IED和第二虚拟测试信号交互模块虚拟的IED之间的虚端子连接关系连续发送交互报文，控制第二虚拟测试信号交互模块基于旧SCD文件中第二虚拟测试信号交互模块虚拟的IED与第一虚拟测试信号交互模块虚拟的IED间的虚端子连接关系连续接收交互文件，并解析接收的交互文件中各个数据条目对应的数据条目值。

步骤6、在第一虚拟测试信号交互模块连续发送交互报文的过程中，遍历修改发送的交互报文的所有数据条目的数据条目值，并将每次修改后的数据条目值与第二虚拟测试信号交互模块接收的交互报文解析出的数据条目值比较，若一致，则数据条目对应的虚连接关系正确，若不一致，则数据条目对应的虚连接关系不正确，

步骤7，控制第二虚拟测试信号交互模块依据旧SCD文件中的第二虚拟测试信号交互模块虚拟的IED和第一虚拟测试信号交互模块虚拟的IED之间的虚端子连接关系连续发送交互报文，控制第一虚拟测试信号交互模块基于新SCD文件中第一虚拟测试信号交互模块虚拟的IED与第二虚拟测试信号交互模块虚拟的IED间的虚端子连接关系连续接收交互文件，并解析接收的交互文件中各个数据条目对应的数据条目值。

步骤8、在第二虚拟测试信号交互模块连续发送交互报文的过程中，遍历修改发送的交互报文的所有数据条目的数据条目值，并将每次修改后的数据条目值与第一虚拟测试信号交互模块接收的交互报文解析出的数据条目值比较，若一致，则数据条目对应的虚连接关系正确，若不一致，则数据条目对应的虚连接关系不正确，

步骤9，测试完成，对新SCD文件对应的错误的虚端子连接关系进行红色标记并统计虚端子连接关系错误条目数。

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 (3)

1.直观信号交互的智能变电站改扩建虚拟测试装置，包括SCD解析模块，其特征在于，还包括测试配置模块、虚拟测试控制模块、第一虚拟测试信号交互模块、第二虚拟测试信号交互模块和信号比较模块，

SCD解析模块，用于解析改扩建后的新SCD文件和改扩建前的旧SCD文件；获取新SCD文件和旧SCD文件各自的IED之间的虚端子关联关系及IED之间传输的SV报文和GOOSE报文；

测试配置模块，用于确定第一虚拟测试信号交互模块和第二虚拟测试信号交互模块需要虚拟的IED；还用于依据新SCD文件，设置第一虚拟测试信号交互模块和第二虚拟测试信号交互模块之间传输的交互报文以及交互报文传输的物理端口；

虚拟测试控制模块，用于控制第一虚拟测试信号交互模块依据新SCD文件中的虚端子连接关系连续发送交互报文，并解析接收的交互文件中各个数据条目对应的数据条目值；还用于控制第二虚拟测试信号交互模块基于旧SCD文件中虚端子连接关系连续接收交互文件，并解析接收的交互文件中各个数据条目对应的数据条目值；还用于在第一虚拟测试信号交互模块连续发送交互报文的过程中，遍历修改发送的交互报文的所有数据条目的数据条目值；还用于控制第二虚拟测试信号交互模块依据旧SCD文件中的虚端子连接关系连续发送交互报文；还用于控制第一虚拟测试信号交互模块基于新SCD文件的IED间的虚端子连接关系连续接收交互文件，并解析接收的交互文件中各个数据条目对应的数据条目值；还用于在第二虚拟测试信号交互模块连续发送交互报文的过程中，遍历修改发送的交互报文的所有数据条目的数据条目值；

信号比较模块，用于在第一虚拟测试信号交互模块连续发送交互报文的过程中，修改发送的交互报文的所有数据条目的数据条目值后，将每次修改后的数据条目值与第二虚拟测试信号交互模块接收的交互报文解析出的数据条目值比较，若一致，则数据条目对应的虚连接关系正确，若不一致则数据条目对应的虚连接关系不正确；

还用于在第二虚拟测试信号交互模块连续发送交互报文的过程中，遍历修改发送的交互报文的所有数据条目的数据条目值后，将每次修改后的数据条目值与第一虚拟测试信号交互模块接收的交互报文解析出的数据条目值比较，若一致，则数据条目对应的虚连接关系正确，若不一致，则数据条目对应的虚连接关系不正确。

2.根据权利要求1所述的直观信号交互的智能变电站改扩建虚拟测试装置，其特征在于，还包括用于对新SCD文件对应的错误的虚端子连接关系进行红色标记并统计虚端子连接关系错误条目数的校验结果标记显示模块。

3.直观信号交互的智能变电站改扩建虚拟测试方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1、解析改扩建后的新SCD文件和改扩建前的旧SCD文件；获取新SCD文件中IED之间的虚端子关联关系及IED之间传输的SV报文和GOOSE报文，获取旧SCD文件中IED之间的虚端子关联关系及IED之间传输的SV报文和GOOSE报文；

步骤2、根据测试需求配置第一虚拟测试信号交互模块的需要虚拟的IED和第二虚拟测试信号交互模块需要虚拟的IED；

步骤3、依据新SCD文件，设置第一虚拟测试信号交互模块和第二虚拟测试信号交互模块之间传输的交互报文；

步骤4、设置第一虚拟测试信号交互模块和第二虚拟测试信号交互模块之间的交互报文传输的物理端口；

步骤5、控制第一虚拟测试信号交互模块依据新SCD文件中的虚端子连接关系连续发送交互报文，控制第二虚拟测试信号交互模块基于旧SCD文件中的虚端子连接关系连续接收交互文件，并解析接收的交互文件中各个数据条目对应的数据条目值；

步骤6、在第一虚拟测试信号交互模块连续发送交互报文的过程中，遍历修改发送的交互报文的所有数据条目的数据条目值，并将每次修改后的数据条目值与第二虚拟测试信号交互模块接收的交互报文解析出的数据条目值比较，若一致，则数据条目对应的虚连接关系正确，若不一致，则数据条目对应的虚连接关系不正确；

步骤7、控制第二虚拟测试信号交互模块依据旧SCD文件中的第二虚拟测试信号交互模块虚拟的IED和第一虚拟测试信号交互模块虚拟的IED之间的虚端子连接关系连续发送交互报文，控制第一虚拟测试信号交互模块基于新SCD文件中第一虚拟测试信号交互模块虚拟的IED与第二虚拟测试信号交互模块虚拟的IED间的虚端子连接关系连续接收交互文件，并解析接收的交互文件中各个数据条目对应的数据条目值；

步骤8、在第二虚拟测试信号交互模块连续发送交互报文的过程中，遍历修改发送的交互报文的所有数据条目的数据条目值，并将每次修改后的数据条目值与第一虚拟测试信号交互模块接收的交互报文解析出的数据条目值比较，若一致，则数据条目对应的虚连接关系正确，若不一致，则数据条目对应的虚连接关系不正确；

步骤9、测试完成，对新SCD文件对应的错误的虚端子连接关系进行红色标记并统计虚端子连接关系错误条目数。