CN110958327A - 一种智能变电站远程测试系统及方法 - Google Patents

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夏勇军
王作维
张侃君
李鹏
文博
杜镇安
洪梅子
陈宏�
叶庞琪
陈罗飞
周文闻
陈可
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Abstract

本发明提供一种智能变电站远程测试系统及方法。所述智能变电站远程测试系统包括：云服务平台、与云服务平台通信连接的移动终端和测试仪，所述云服务平台，用于获取移动终端发送的测试信息并提供给所述测试仪；所述测试仪与被测设备连接，用于根据所述测试信息对所述被测设备进行测试，并将所述测试的结果传递给所述云服务平台；所述移动终端用于从所述云服务平台中获取所述测试的结果。本发明的远程测试系统可实现远距离一键式测试，现场只需要进行设备连接，即可进行远程操作试验，大大提高现场测试工作效率，减少现场维护人员。

Description

一种智能变电站远程测试系统及方法
技术领域
本发明涉及智能变电站测试领域，具体是一种智能变电站远程测试系统及方法。
背景技术
国网公司智能变电站围绕系统高度集成、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保等方向取得了一定成效，特别是在数字化、光纤化方面取得了成效，大量代替了电缆，但是在运行中也暴露了一些问题。
随着大数据、云计算、物联网、移动互联、人工智能等一系列技术日新月异，“互联网+”、“工业4.0”等概念相继提出并实践，新技术不断涌现，但是变电设备和运检方式与智能化相距甚远，日常工作仍沿袭20年前传统，新技术的优势未能得到充分利用和有效发挥。
现在智能变电站中二次设备测试都是技术人员到现场进行测试，当出现测试问题时，往往需要高水平技术专家进行分析解答，但是随着智能站发展和技术更新换代，高水平人才短缺，现有技术中，没有办法让使用者通过远程的方式来对被测设备进行测试。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能变电站远程测试系统及方法，用以实现通过远程的方式对被测设备进行测试，从而提高现场测试工作效率，减少现场维护人员。
为实现上述目的，本发明提供一种智能变电站远程测试系统，所述远程测试系统包括：云服务平台、与云服务平台通信连接的移动终端和测试仪，所述移动终端，用于向所述云服务平台发送测试信息并从所述云服务平台获取测试结果；所述云服务平台，用于将移动终端发送的测试信息提供给所述测试仪；所述测试仪，与被测设备连接，用于根据所述测试信息对所述被测设备进行测试，并将测试结果传递给所述云服务平台。
进一步的，在所述测试仪对所述被测设备进行测试之前，所述测试仪通过与云服务平台中的物联网通讯服务器交互下装测试模板。
进一步的，所述测试仪包括主板模块、与主板模块连接的通信模块，所述主板模块用于通过所述通信模块接收云服务平台发出的测试信息，根据测试信息输出测试信号并记录被测设备反馈的动作信号信息，根据所述动作信号信息生成测试结果。
进一步的，所述测试信息包括测试指令及测试数据，通信模块将接收到的测试指令下达给测试仪的主板模块的FPGA单元，并将接收到的测试数据经过逻辑计算下发给主板模块中的FPGA单元，由FPGA单元进行数据处理分配及光口数据配置，并通过FPGA单元以模拟量电压电流、数字量报文、开关量的形式下发给各个模块的FPGA。
进一步的，所述测试仪还包括与主板模块连接的通信模块61850客户端，所述61850客户端用于与被测设备通信MMS信息，进行MMS规范报文的发送和接收、MMS规范报文的解析和制造。
进一步的，所述测试仪还包括与主板模块连接的对时模块，所述对时模块用于将所述主板模块以及被测设备进行时钟同步。
进一步的，所述测试仪还包括与主板模块连接的电流模块、电压模块、数字模块以及开关量模块，主板模块用于将接收到的测试信息中的测试数据处理后以模拟量电压电流、数字量报文、开关量的形式发送给被测设备，其中电流模块输出模拟量电流信号给被测设备，电压模块输出模拟量电压信号给被测设备，数字模块收发61850-9-2、Goose、环网协议信号与被测设备通信，开关量模块收发开关量信号与被测设备通信。
进一步的，所述被测设备包括保护装置、测控装置、就地化子模块装置中的至少一种。
一种智能变电站远程测试方法，包括：
云服务平台接收移动终端发送的测试信息；
云服务平台将接收到的测试信息通过无线的方式传递给测试仪，测试仪根据所述测试信息对被测设备进行测试，并生成测试结果；
所述云服务平台从测试仪获取所述测试结果并传递给所述移动终端。
进一步的，所述测试仪与所述被测设备通过外接对时方式实现时钟同步。
进一步的，还包括步骤：所述移动终端将获取的测试结果进行处理，将测试结果数据按照格式要求填充到测试报告中，形成完整的测试数据报告。
进一步的，测试仪通过61850客户端与被测设备通信MMS信息，进行MMS规范报文的发送和接收、MMS规范报文的解析和制造。
本发明通过云服务平台、移动终端和测试仪的相互配合，可由移动终端发出测试信息，再由云服务平台传送至测试仪，进而对被测设备(例如保护装置、测控装置、就地化子模块装置)进行自动化测试，从而可实现远距离一键式测试，现场只需要进行设备连接，即可进行远程操作试验，大大提高现场测试工作效率，减少现场维护人员。
附图说明
图1是根据本发明其中一个实施例的智能变电站远程测试系统的结构示意图；
图2是本发明其中一个实施例测试仪的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图1描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1是根据本发明其中一个实施例的远程测试系统的结构示意图。
如图1所示的远程测试系统用于测试被测设备4(即智能站二次设备)，被测设备4包括保护装置、测控装置、就地化子模块装置中的至少一种。所述远程测试系统包括云服务平台1、移动终端2以及测试仪3。
其中，移动终端2与云服务平台1进行无线通信连接；测试仪3与云服务平台1进行无线通信连接，且测试仪3与被测设备4连接，实现61850客户端通信。云服务平台1用于为测试仪3提供测试信息；测试仪3用于根据测试信息对被测设备4进行测试，并将测试的结果传递给云服务平台；移动终端2用于从云服务平台1中获取测试的结果。
本发明的远程测试系统可实现远距离一键式测试，现场只需要进行设备连接，即可进行远程操作试验，大大提高现场测试工作效率，减少现场维护人员。
请参阅图2，在本实施例中，测试仪3包括FPGA单元主板模块31、通信模块32(可采用4G通信模块)、61850客户端33、以及对时模块34。其中，61850客户端33用于与被测设备4通信；通信模块32用于与云服务平台1通信，接收云服务平台1的测试信息；主板模块31用于接收通信模块32传递的云服务平台1的测试信息中的测试指令，并根据测试指令输出测试信号并记录给被测设备4，记录被测设备4反馈的动作信号信息；对时模块34用于将主板模块31以及被测设备4的时钟同步。
本发明的移动终端2具有模板编辑功能，可对保护装置的动作逻辑，对测试项目的输出量、输入量以及每个测试项目中应具备的MMS客户端信息读取接收命令进行预编辑；且具备测试结果数据整理功能，将测试结果数据按照格式要求填充到测试报告中，形成一份完整的测试数据报告。
本发明的云服务平台1具备物联网通信服务器，可与远端设备通过4G进行数据交互，且云服务平台1具备测试模板库管理功能。
在本实施例中，移动终端2通过4G或互联网与云服务平台1连接，通过云服务平台1中的物联网通讯服务器与测试仪3交互并给测试仪3下装测试模板；测试仪3在测试中通过于物联网通讯服务器数据交互，反馈测试数据集测试结果，并由物联网通讯服务器反馈给云主机，云主机将测试结果反馈给移动终端2。
在本实施例中，测试仪3的61850客户端33用于与被测设备4通信，实现测试仪3与被测设备4之间的交互操作，包含：定值的读取和修改、压板的读取和修改、保护测量值的读取、保护事件报告的解析、遥控操作等功能。61850客户端33实现MMS规范报文的发送和接收、MMS规范报文的解析和构造。
在本实施例中，测试仪3进一步包括与主板模块31连接的电流模块35、电压模块36、数字模块37以及开关量模块38。电流模块35、电压模块36、数字模块37以及开关量模块38接收主板模块31下发的数据参数，将数据参数与以模拟量电压电流、数字量报文、开关量的形式发送给被测设备4，或通过数字模块37及开关量模块38接收被测设备4返回的信息。
本发明的测试仪3具有以下特点：
1)电流模块35具备至少6路20A的0.05％高精度模拟量电流输出，电压模块36具备至少6路120V0.05％高精度模拟量电压输出；
2)数字模块37具备6对百兆光纤接口，可收发61850-9-2报文、Goose报文信息，具备2对千兆光纤接口，可收发环网协议报文；
3)开关量模块38具备8路开关量输入接口、8对开关量输出接口，用于测试保护装置动作时间与测控装置遥信节点。
在本实施例中，测试仪3的通信模块32用于与云服务平台1通信，接收所述云服务平台1下发的测试指令，具体地，在本发明中，云服务平台1的交互单元接收外部命令信息，获取移动终端2传递给云服务平台1的测试信息所述测试信息包括测试指令及测试数据通信模块32将接收到的测试指令下达给测试仪3的主板模块31的FPGA单元，并将接收到的测试数据经过逻辑计算下发给主板模块31中的FPGA单元，由FPGA单元进行数据处理分配及光口数据配置等命令操作，并通过FPGA单元以模拟量电压电流、数字量报文、开关量的形式下发给各个模块的FPGA(例如，电流模块的FPGA、电压模块的FPGA、数字模块的FPGA、开关量模块的FPGA)。
在本实施例中，测试仪3的对时模块34用于将所述主板模块31以及被测设备4的时钟进行同步。具体地，对时模块34接收外部对时信号，并将对时信号通过主板模块31的FPGA单元下发给其他各模块(电流模块35、电压模块36、数字模块37以及开关量模块38)的FPGA或给对外设备时钟信号，保证各模块引用同一个时钟源。各模块FPGA接收FPGA单元提供的测试数据及时钟信息，将测试数据转变为采样率2000点(最高8000点)正弦波输出或开关量输出。
在本实施例中，移动终端2通过无线方式与云服务平台1的云主机通信，将包含测试指令和测试数据的案例下发到云服务平台1。
在本实施例中，测试仪3的通信模块32能够实现如下功能：执行通讯命令，具体地，通讯命令属性定义包括：通讯命令的名称；通讯命令的ID；通讯命令关联的数据集；通讯命令的读写标记。
在本实施例中，测试仪3的通信模块32通过4G与云服务平台1通信，接收云服务平台1提供的测试信息，测试信息中包含测试数据、测试指令，FPGA单元接收到测试数据和测试指令后进行逻辑计算与信息处理，将处理后的模拟量电压电流信息部分下发给电流模块和电压模块，将处理后的光数字信息部分下发给数字模块，包含：9-2发送及光口、组数配置，9-2接收及光口、组数配置，Goose发送及光口、组数配置，Goose接收及光口、组数配置，环网协议发送及光口配置，9-2和Goose同时方式；将处理后的开关量信息下发给开关量模块。
在本实施例中，电流模块35输出模拟量电流信号给被测设备4，电压模块36输出模拟量电压信号给被测设备4，数字模块37收发61850-9-2、Goose、环网协议信号与被测设备4通信，开关量模块38收发开关量信号与被测设备4通信。
在本实施例中，测试仪3中的61850客户端33通过以太网与被测设备通信，实现MMS信息读取与下发，实现保护操作功能指令，具体地，保护操作功能指令包括：读定值、修改定值；读压板、修改压板；读测量值；读装置参数、修改装置参数；复归装置；启动报告、停止报告等。
在本实施例中，测试仪3中的对时模块34为主板模块31的FPGA单元提供时钟，电流模块35、电压模块36、数字模块37以及开关量模块38均与主板模块31的FPGA单元接取用同一个时钟信息，保证流模块35、电压模块36、数字模块37以及开关量模块38于同步状态。在本实施例中，数字模块37及开关量模块38将接收到的9-2、Goose、环网协议、开关量输入信息标注时间戳，解析并提取，将信息上送至主板模块31的FPGA单元，由主板模块31的FPGA单元提供给通信模块32进行逻辑处理，并形成闭环测试，记录保护装置动作时间等，并反馈给云服务平台1。
通信模块32将测试结果数据上传到云服务平台1移动终端2连接云服务平台1调取测试结果数据，将带有标识的测试结果数据以插书签的方式填充到word报告中。
本发明还提供了一种远程测试方法，用于测试被测设备，所述远程测试方法包括：
步骤一、云服务平台1接收移动终端2发送的测试信息；
步骤二、云服务平台1将接收到的测试信息通过无线的方式传递给测试仪3，测试仪3根据所述测试信息对被测设备4进行测试，并获取测试的结果；
步骤三、所述云服务平台1从测试仪3获取所述测试的结果并传递给所述移动终端2。
在本实施例中，所述测试仪3根据所述测试信息为所述被测设备4进行测试，并获取测试的结果，继而将所述测试的结果传递给云服务平台1包括：
所述测试仪3根据所述测试信息为所述被测设备4进行测试时，所述测试仪3与所述被测设备4通过外接对时方式实现测试仪3与所述被测设备4的时钟同步。
在本实施例中，远程测试方法进一步包括：移动终端2将获取的测试的结果进行处理，将测试结果数据按照格式要求填充到测试报告中，形成完整的测试数据报告。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (12)

1.一种智能变电站远程测试系统，其特征在于，所述远程测试系统包括：云服务平台(1)、与云服务平台(1)通信连接的移动终端(2)和测试仪(3)，
所述移动终端(2)，用于向所述云服务平台(1)发送测试信息并从所述云服务平台(1)获取测试结果；
所述云服务平台(1)，用于将移动终端(2)发送的测试信息提供给所述测试仪(3)；
所述测试仪(3)，与被测设备(4)连接，用于根据所述测试信息对所述被测设备(4)进行测试，并将测试结果传递给所述云服务平台(1)。
2.如权利要求1所述的智能变电站远程测试系统，其特征在于，在所述测试仪(3)对所述被测设备(4)进行测试之前，所述测试仪(3)通过与云服务平台(1)中的物联网通讯服务器交互下装测试模板。
3.如权利要求1所述的智能变电站远程测试系统，其特征在于，所述测试仪(3)包括主板模块(31)、与主板模块(31)连接的通信模块(32)，所述主板模块(31)用于通过所述通信模块(32)接收云服务平台(1)发出的测试信息，根据测试信息输出测试信号并记录被测设备(4)反馈的动作信号信息，根据所述动作信号信息生成测试结果。
4.如权利要求3所述的智能变电站远程测试系统，其特征在于，所述测试信息包括测试指令及测试数据，通信模块(32)将接收到的测试指令下达给测试仪(3)的主板模块(31)的FPGA单元，并将接收到的测试数据经过逻辑计算下发给主板模块(31)中的FPGA单元，由FPGA单元进行数据处理分配及光口数据配置，并通过FPGA单元以模拟量电压电流、数字量报文、开关量的形式下发给各个模块的FPGA。
5.如权利要求3所述的智能变电站远程测试系统，其特征在于，所述测试仪(3)还包括与主板模块(31)连接的通信模块(32)61850客户端(33)，所述61850客户端(33)用于与被测设备(4)通信MMS信息，进行MMS规范报文的发送和接收、MMS规范报文的解析和制造。
6.如权利要求3所述的智能变电站远程测试系统，其特征在于，所述测试仪(3)还包括与主板模块(31)连接的对时模块(34)，所述对时模块(34)用于将所述主板模块(31)以及被测设备(4)进行时钟同步。
7.如权利要求3所述的智能变电站远程测试系统，其特征在于，所述测试仪(3)还包括与主板模块(31)连接的电流模块(35)、电压模块(36)、数字模块(37)以及开关量模块(38)，主板模块(31)用于将接收到的测试信息中的测试数据处理后以模拟量电压电流、数字量报文、开关量的形式发送给被测设备(4)，其中电流模块(35)输出模拟量电流信号给被测设备(4)，电压模块(36)输出模拟量电压信号给被测设备(4)，数字模块(37)收发61850-9-2、Goose、环网协议信号与被测设备(4)通信，开关量模块(38)收发开关量信号与被测设备(4)通信。
8.如权利要求1所述的智能变电站远程测试系统，其特征在于，所述被测设备(4)包括保护装置、测控装置、就地化子模块装置中的至少一种。
9.一种智能变电站远程测试方法，其特征在于，所述远程测试方法包括：
云服务平台(1)接收移动终端(2)发送的测试信息；
云服务平台(1)将接收到的测试信息通过无线的方式传递给测试仪(3)，测试仪(3)根据所述测试信息对被测设备(4)进行测试，并生成测试结果；
所述云服务平台(1)从测试仪(3)获取所述测试结果并传递给所述移动终端(2)。
10.如权利要求9所述的智能变电站远程测试方法，其特征在于，所述测试仪(3)与所述被测设备(4)通过外接对时方式实现时钟同步。
11.如权利要求9所述的智能变电站远程测试方法，其特征在于，还包括步骤：所述移动终端(2)将获取的测试结果进行处理，将测试结果数据按照格式要求填充到测试报告中，形成完整的测试数据报告。
12.如权利要求9所述的智能变电站远程测试方法，其特征在于，测试仪(3)通过61850客户端与被测设备(4)通信MMS信息，进行MMS规范报文的发送和接收、MMS规范报文的解析和制造。
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