CN111458587A - 就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法及其测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法及其测试装置，本发明的同频自动检测方法通过搭建测试环境，建立测试装置与A、B两套就地化线路保护装置之间的各路连接通道的映射，创建自动检测执行用例模板库，根据自动检测执行用例模板库中的自动检测执行用例内容顺序执行对A、B两套就地化线路保护装置的同频自动检测，通过模拟预测控制的方法来解决智能变电站线路间隔就地化保护的双套保护配置无法实现同步对比自动检测的问题，从而高度仿真还原就地化线路保护现场运行工况，消除影响变电站安全运行的不稳定因素；本发明的测试装置包括核心控制单元、电流放大器单元、电压放大器单元、开出量单元、开入量单元和电源单元。

Description

就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法及其测试装置

技术领域

本发明涉及智能变电站的就地化线路保护装置的自动检修测试技术，具体涉及一种就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法及其测试装置。

背景技术

国家电网公司自2009年启动智能变电站试点建设之后，截止目前，国内建设约5000座智能变电站，包括第一代智能变电站和第二代智能站。智能变电站由于高度的系统集成化、合理的结构布局，在经济节能环保等方面取得了一定的成效。然而，在实际的运用中，也暴露了不少问题。特别是在智能变电站的运维检修方面，繁重的检修工作量和高额的检修成本极大的制约着智能变电站的发展。为了实现电网供电高可靠和变电站运检高效的目标，国家电网公司在2018年启动就地化保护的变电站试点建设工作。就地化保护变电站的控制核心设备是就地化保护装置，即实现二次保护就地化，保护功能模块化，整站控制智能化。就地化保护装置是保护电网安全的关键部件之一，如何对数量庞大的二次就地化保护装置进行有效检测、监控和管理是就地化保护变电站安全稳定运行亟待解决的关键问题。

针对220kv及以上电压等级就地化线路保护，采样数据为模拟量采样，保护配置采用双套配置，而在其检修调试方面，存在以下问题：①就地化线路保护装置无液晶显示结构，采用传统继保测试仪+管理机的手动检测模式进行相关功能检修调试，使用测试设备、工具种类多，操作繁琐，自动化程度低；②双套保护配置的就地化线路保护装置需要一套一套分别进行测试，测试效率低；③双套保护配置数据采样为同一间隔的同一接点位置，分别测试无法就两套保护的主备状态作对比试验，无法真实展示现场实际运行工况。针对双套配置的就地化线路保护装置在检修调试中存在的问题，亟需开发设计一套针对就地化线路保护装置双套配置的同频自动检测系统，能够实现就地化线路保护双套配置的同频测试，不仅提升自动检测效率，还能真实模拟现场运行环境，实现双套保护功能和性能对比检测。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法及其测试装置，通过模拟预测控制的方法来解决智能变电站线路间隔就地化保护双套保护配置无法实现同步对比自动检测的问题，从而高度仿真还原就地化线路保护现场运行工况，消除影响变电站安全运行的不稳定因素，具有能够实现双套保护功能和性能对比检测、测试准确度高、测试效率高的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法，其特征在于实施步骤包括：

1）搭建测试环境，使得就地化线路保护双套配置的A、B两套就地化线路保护装置的电压采样端口、电流采样端口、断路器位置采集端口、跳闸出口输出端口、MMS通讯端口连接为同一测试装置；

2）建立测试装置与A、B两套就地化线路保护装置的之间的各路连接通道的映射；

3）创建自动检测执行用例模板库，根据自动检测执行用例模板库中的自动检测执行用例内容顺序执行对A、B两套就地化线路保护装置的同频自动检测。

可选地，步骤1）中搭建测试环境时包括将A、B两套就地化线路保护装置的MMS通讯端口连接到同一测试装置的MMS通讯端口；将A、B两套就地化线路保护装置的电压采样端口并联连接到同一测试装置的电压输出端端口，将A、B两套就地化线路保护装置的电流采样端口串联后连接到测试装置的电流输出端端口，测试装置通过MMS客户端以遥测形式主动获取A、B两套就地化线路保护装置的实际电压、电流采样数据内容。

可选地，步骤1）中搭建测试环境时包括将A、B两套就地化线路保护装置的断路器位置采集端口并联连接到同一测试装置的开关量输出端口，且该开出量输出模块通过在回路中串入直流220V电源的方式，在接入端以并联模式同时模拟A、B套就地化线路保护装置的三相断路器位置，保证双套就地化线路保护断路器位置采集一致，测试装置通过MMS客户端主动以遥信形式获取两套就地化线路保护装置的实际断路器位置采集。

可选地，步骤1）中搭建测试环境时包括将A、B两套就地化线路保护装置的跳闸出口输出端口采用点对点模式分别连接到同一测试装置的不同开关量输入端口以保证A、B双套就地化线路保护三相跳闸出口同步检测，测试装置通过MMS客户端同频下发相同的保护定值、保护压板等修改命令，保证双套就地化线路保护相关保护逻辑设定一致，由电压输出模块、电流输出模块和开出量模块相互配合仿真模拟实际单相接地和相间短路故障，利用MMS客户端获取的A、B套就地化线路保护装置的事件报告和动作报告信息，利用开关量输入端口分别获取A、B套就地化线路保护装置的实际跳闸出口状态及出口状态时间。

可选地，步骤2）中建立测试装置与A、B两套就地化线路保护装置的之间的各路连接通道的映射具体是指通过预先建立的模糊控制模型来实现的，所述模糊控制模型包括了预设的映射规则库，所述映射规则库中包含：电压采样通道一致性规则，包括测试装置的电压输出通道与A、B两套就地化线路保护装置的电压采样通道之间的映射，以及A、B两套就地化线路保护装置的电压采集与上报测试装置的遥测报文之间的映射；电流采样通道一致性规则，包括测试装置的电流输出通道与A、B两套就地化线路保护装置的电流采样通道之间的映射，以及A、B两套就地化线路保护装置的电流采集与上报测试装置的遥测报文之间的映射；断路器位置采集一致性规则，包括测试装置的开关量输出通道与A、B两套就地化线路保护装置的断路器位置采集端口之间的映射，以及A、B两套就地化线路保护装置的断路器采集与上报测试装置的遥信报文之间的映射；保护逻辑判断模板库，包括测试装置的开关量输入通道与A、B两套就地化线路保护装置的跳闸出口输出端口之间的映射，以及A、B两套就地化线路保护装置的跳闸出口与保护动作逻辑之间的映射。

可选地，步骤3）中执行对A、B两套就地化线路保护装置的同频自动检测的详细步骤包括：

3.1）读取A、B两套就地化线路保护装置的就地保护定值以及系统参数定值，判断A、B两套就地化线路保护装置的就地保护定值以及系统参数定值是否一致，如果不一致，则主动修改A、B两套就地化线路保护装置的就地保护定值和/或系统参数定值；

3.2）根据就地保护定值以及系统参数定值调整自动检测执行用例中的设定参数；

3.3）通过测试装置模拟单相接地故障和相间短路故障，判断A套就地化线路保护装置是否能够识别出单相接地故障和相间短路故障，如果不能则判定A套就地化线路保护装置发生第一类故障A_N1，并记录未能识别出的故障类型；如果能则进一步断A套就地化线路保护装置的故障相别、跳闸出口、动作时间是否正确，任一不正确则判定A套就地化线路保护装置发生第二类故障A_N2，并记录异常内容，全部正确则判定A套就地化线路保护装置为正常状态A_N3；判断B套就地化线路保护装置是否能够识别出单相接地故障和相间短路故障，如果不能则判定B套就地化线路保护装置发生第一类故障B_N1，并记录未能识别出的故障类型；如果能则进一步判断B套就地化线路保护装置的故障相别、跳闸出口、动作时间是否正确，任一不正确则判定B套就地化线路保护装置发生第二类故障B_N2，并记录异常内容，全部正确则判定B套就地化线路保护装置为正常状态B_N3；

3.4）根据A、B两套就地化线路保护装置的检测状态及记录进行检测结果判断；

3.5）汇总A、B两套就地化线路保护装置的检测结果，生成检测报告。

可选地，步骤3.4）的详细步骤包括：如果A套就地化线路保护装置为正常状态A_N3、B套就地化线路保护装置为正常状态B_N3，则判定A、B两套就地化线路保护装置的单相接地故障和相间短路故障功能逻辑一致且正常；如果A套就地化线路保护装置为正常状态A_N3、B套就地化线路保护装置发生第一类故障B_N1或第二类故障B_N2，则判定B套就地化线路保护装置异常，并根据记录的第一类故障B_N1或第二类故障B_N2的记录信息确定B套就地化线路保护装置的具体异常项目；如果B套就地化线路保护装置为正常状态B_N3、A套就地化线路保护装置发生第一类故障A_N1或第二类故障A_N2，则判定A套就地化线路保护装置异常，并根据记录的第一类故障A_N1或第二类故障A_N2的记录信息确定A套就地化线路保护装置的具体异常项目；如果A、B两套就地化线路保护装置均为第一类故障A_N1或第二类故障A_N2，则判定A、B两套就地化线路保护装置均异常，并根据记录的第一类故障A_N1或第二类故障A_N2的记录信息确定A、B两套就地化线路保护装置的具体异常项目。

此外，本发明还提供一种用于应用所述就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法的测试装置，包括核心控制单元、电流放大器单元、电压放大器单元、开出量单元、开入量单元和电源单元，所述核心控制单元分别与电流放大器单元、电压放大器单元、开出量单元、开入量单元相连，所述电源单元的供电输出端分别与核心控制单元、电流放大器单元、电压放大器单元、开出量单元、开入量单元相连，所述电流放大器单元带有电流输出端口，电压放大器单元带有电压输出端口，开出量单元带有开关量输出端口，开入量单元带有开关量输入端口。

可选地，所述核心控制单元为母板，所述电流放大器单元、电压放大器单元、开出量单元、开入量单元和电源单元均为插设安装在母板上的独立板卡。

可选地，所述核心控制单元包括依次相连D/A模块、FPGA模块、控制器单元和通讯模块，所述D/A模块的输出端与电流放大器单元、电压放大器单元相连，所述FPGA模块分别与开出量单元、开入量单元相连。

和现有技术相比，本发明就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法具有下述优点：本发明通过搭建测试环境，建立测试装置与A、B两套就地化线路保护装置的之间的各路连接通道的映射，创建自动检测执行用例模板库，根据自动检测执行用例模板库中的自动检测执行用例内容顺序执行对A、B两套就地化线路保护装置的同频自动检测，通过模拟预测控制的方法来解决智能变电站线路间隔就地化保护双套保护配置无法实现同步对比自动检测的问题，从而高度仿真还原就地化线路保护现场运行工况，消除影响变电站安全运行的不稳定因素，具有能够实现双套保护功能和性能对比检测、测试准确度高、测试效率高的优点。

本发明测试装置为专用于本发明就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法的测试装置，其能够为本发明就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法提供硬件基础以实施本发明就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法。

附图说明

图1为本发明实施例方法的基本流程示意图。

图2为本发明实施例方法中的测试装置与A、B两套就地化线路保护装置的连接图。

图3为本发明实施例方法的详细流程示意图。

图4为本发明实施例方法的详细流程示意图。

图5为本发明实施例方法中测试装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法的实施步骤包括：

1）搭建测试环境，使得就地化线路保护双套配置的A、B两套就地化线路保护装置的电压采样端口、电流采样端口、断路器位置采集端口、跳闸出口输出端口、MMS通讯端口连接为同一测试装置，如图2所示；

2）建立测试装置与A、B两套就地化线路保护装置的之间的各路连接通道的映射；

3）创建自动检测执行用例模板库，根据自动检测执行用例模板库中的自动检测执行用例内容顺序执行对A、B两套就地化线路保护装置的同频自动检测。

为了实现A、B两套就地化线路保护装置的电压、电流采样的一致性以提高A、B两套就地化线路保护装置的对比检测的准确度，本实施例中，步骤1）中搭建测试环境时包括将A、B两套就地化线路保护装置的MMS通讯端口连接到同一测试装置的MMS通讯端口；将A、B两套就地化线路保护装置的电压采样端口并联连接到同一测试装置的电压输出端端口，将A、B两套就地化线路保护装置的电流采样端口串联后连接到测试装置的电流输出端端口，测试装置通过MMS客户端以遥测形式主动获取A、B两套就地化线路保护装置的实际电压、电流采样数据内容。在此基础上，通过同频对比的闭环模式实现A、B套就地化线路保护装置的电压、电流模拟量采样相关功能与性能同频自动检测。

为了实现A、B两套就地化线路保护装置的断路器位置采集的一致性以提高A、B两套就地化线路保护装置的对比检测的准确度，本实施例中，步骤1）中搭建测试环境时包括将A、B两套就地化线路保护装置的断路器位置采集端口并联连接到同一测试装置的开关量输出端口，且该开出量输出模块通过在回路中串入直流220V电源的方式，在接入端以并联模式同时模拟A、B套就地化线路保护装置的三相断路器位置，保证双套就地化线路保护断路器位置采集一致，测试装置通过MMS客户端主动以遥信形式获取两套就地化线路保护装置的实际断路器位置采集。在此基础上，通过同频对比的闭环模式实现A、B套就地化线路保护装置的开关量位置采集等相关功能和性能的同频自动检测。

为了实现A、B两套就地化线路保护装置的跳闸输出的一致性以提高A、B两套就地化线路保护装置的对比检测的准确度，本实施例中，步骤1）中搭建测试环境时包括将A、B两套就地化线路保护装置的跳闸出口输出端口采用点对点模式分别连接到同一测试装置的不同开关量输入端口以保证A、B双套就地化线路保护三相跳闸出口同步检测，测试装置通过MMS客户端同频下发相同的保护定值、保护压板等修改命令，保证双套就地化线路保护相关保护逻辑设定一致，由电压输出模块、电流输出模块和开出量模块相互配合仿真模拟实际单相接地和相间短路故障，利用MMS客户端获取的A、B套就地化线路保护装置的事件报告和动作报告信息，利用开关量输入端口分别获取A、B套就地化线路保护装置的实际跳闸出口状态及出口状态时间。在此基础上，通过预设和结果判断的形式即可实现A、B套就地化线路保护装置的全部保护逻辑功能和性能自动检测。

参见前述可知，步骤1）中搭建测试环境时，A、B双套就地化线路保护装置的CT电流采样通道通过电流源功放串联方式分别与A、B双套就地化线路保护装置的电流采样接口进行连接，PT电压采样通道通过电压源功放并联方式分别与A、B双套就地化线路保护装置的电压采样接口进行连接，断路器、刀闸位置通过开出量接点串入DC220V电压+并联方式对A、B双套就地化线路保护装置进行位置模拟，三相跳闸出口和重合闸出口等出口位置通过12路开入量接点分别与A、B双套就地化线路保护装置进行直接连接，通过上述方式，使得就地化线路保护双套配置的A、B两套就地化线路保护装置使用同一测试装置时，实现了A、B两套就地化线路保护装置采用相同数据源结构，保证A、B套就地化线路保护装置的故障类型的唯一性和同一性。

如图3所示，步骤3）中执行对A、B两套就地化线路保护装置的同频自动检测的详细步骤包括：

3.1）读取A、B两套就地化线路保护装置的就地保护定值以及系统参数定值，判断A、B两套就地化线路保护装置的就地保护定值以及系统参数定值是否一致，如果不一致，则主动修改A、B两套就地化线路保护装置的就地保护定值和/或系统参数定值；

3.2）根据就地保护定值以及系统参数定值调整自动检测执行用例中的设定参数；

3.3）通过测试装置模拟单相接地故障和相间短路故障，判断A套就地化线路保护装置是否能够识别出单相接地故障和相间短路故障，如果不能则判定A套就地化线路保护装置发生第一类故障A_N1，并记录未能识别出的故障类型；如果能则进一步断A套就地化线路保护装置的故障相别、跳闸出口、动作时间是否正确，任一不正确则判定A套就地化线路保护装置发生第二类故障A_N2，并记录异常内容，全部正确则判定A套就地化线路保护装置为正常状态A_N3；判断B套就地化线路保护装置是否能够识别出单相接地故障和相间短路故障，如果不能则判定B套就地化线路保护装置发生第一类故障B_N1，并记录未能识别出的故障类型；如果能则进一步判断B套就地化线路保护装置的故障相别、跳闸出口、动作时间是否正确，任一不正确则判定B套就地化线路保护装置发生第二类故障B_N2，并记录异常内容，全部正确则判定B套就地化线路保护装置为正常状态B_N3；

3.4）根据A、B两套就地化线路保护装置的检测状态及记录进行检测结果判断；

3.5）汇总A、B两套就地化线路保护装置的检测结果，生成检测报告。

本实施例中，步骤3.4）的详细步骤包括：如果A套就地化线路保护装置为正常状态A_N3、B套就地化线路保护装置为正常状态B_N3，则判定A、B两套就地化线路保护装置的单相接地故障和相间短路故障功能逻辑一致且正常；如果A套就地化线路保护装置为正常状态A_N3、B套就地化线路保护装置发生第一类故障B_N1或第二类故障B_N2，则判定B套就地化线路保护装置异常，并根据记录的第一类故障B_N1或第二类故障B_N2的记录信息确定B套就地化线路保护装置的具体异常项目；如果B套就地化线路保护装置为正常状态B_N3、A套就地化线路保护装置发生第一类故障A_N1或第二类故障A_N2，则判定A套就地化线路保护装置异常，并根据记录的第一类故障A_N1或第二类故障A_N2的记录信息确定A套就地化线路保护装置的具体异常项目；如果A、B两套就地化线路保护装置均为第一类故障A_N1或第二类故障A_N2，则判定A、B两套就地化线路保护装置均异常，并根据记录的第一类故障A_N1或第二类故障A_N2的记录信息确定A、B两套就地化线路保护装置的具体异常项目。图3所示的分层判断方式为实现上述步骤3.4）的一种方式，在上述条件的启示下，本领域技术人员也可以根据需要采用其他分层判断方式，或者多条件的判断方式。

如图4所示，本实施例步骤2）中建立测试装置与A、B两套就地化线路保护装置的之间的各路连接通道的映射具体是指通过预先建立的模糊控制模型来实现的，模糊控制模型包括了预设的映射规则库，所述映射规则库中包含：电压采样通道一致性规则，包括测试装置的电压输出通道与A、B两套就地化线路保护装置的电压采样通道之间的映射，以及A、B两套就地化线路保护装置的电压采集与上报测试装置的遥测报文之间的映射；电流采样通道一致性规则，包括测试装置的电流输出通道与A、B两套就地化线路保护装置的电流采样通道之间的映射，以及A、B两套就地化线路保护装置的电流采集与上报测试装置的遥测报文之间的映射；断路器位置采集一致性规则，包括测试装置的开关量输出通道与A、B两套就地化线路保护装置的断路器位置采集端口之间的映射，以及A、B两套就地化线路保护装置的断路器采集与上报测试装置的遥信报文之间的映射；保护逻辑判断模板库，包括测试装置的开关量输入通道与A、B两套就地化线路保护装置的跳闸出口输出端口之间的映射，以及A、B两套就地化线路保护装置的跳闸出口与保护动作逻辑之间的映射。

模糊控制模型通过模糊控制（Model Predictive Control）的方法构建得到，其目的为使测试装置可同时对A、B两套就地化线路保护装置进行同频功能和性能测试。本实施例中，模糊控制模型为线路保护自动测试模型，主要分两部分，一部分为通道映射模型，即前述的映射规则库，包含了测试装置的硬件输出接口、线路保护采样跳闸出口通道和线路保护通讯后台虚通道之间的映射模型。第二部分是判别规则库，即构建线路保护保护逻辑功能以及采样精度性能等闭环测试规则，例如前述步骤3.1）～3.5）实现了单相接地故障和相间短路故障的闭环测试规则。步骤2）中建立测试装置与A、B两套就地化线路保护装置的之间的各路连接通道的映射时，基于前述通道映射模型（前述的映射规则库），能够确定测试装置的输出通道与A、B两套就地化线路保护装置之间的各路连接通道的对应关系，从而在在步骤3）中能够方便地根据自动检测执行用例模板库中的自动检测执行用例内容顺序执行对A、B两套就地化线路保护装置的同频自动检测。

本实施例中，针对模糊控制模型的判别规则库，可根据测试装置设定故障模型，控制硬件系统输出相关采样信号，同时对A、B就地化线路保护预设结果模型，采用闭环控制原理同时对A、B套就地化线路保护装置进行故障分析判别，最终在同源性信号下实现A、B套就地化线路保护装置同频自动检测。例如前述步骤3.1）～3.5）实现单相接地故障和相间短路故障的闭环处理。其他故障模型的测试方式与步骤3.1）～3.5）实现单相接地故障和相间短路故障的方式原理相同。采用模糊控制理论实现了双套就地化线路保护装置的同频自动检测，为双套就地化线路保护装置的功能和性能同频自动测试检修提供了一种新的手段，该技术可应用在其他类型的双套配置二次保护装置同频自动检测上，极大提高了变电站检修维护效率，保证了电网的安全可靠运行。图4所示原理图中，“保护参数获取”是指获取A、B两套就地化线路保护装置中的相关保护参数，其输入为A、B两套就地化线路保护装置的SCD（Substation Configuration Description）文件（变电站配置描述文件），其中包含步骤3.1）中所需的A、B两套就地化线路保护装置的就地保护定值以及系统参数定值；“模糊匹配”即为确定测试装置的输出通道与A、B两套就地化线路保护装置之间的各路连接通道的对应关系的步骤，“输出参数调整”是根据对应关系设置测试装置的输出参数的步骤，以便为 A、B两套就地化线路保护装置提供正确的测试信号，“测试装置硬件输出控制”即为测试装置为 A、B两套就地化线路保护装置提供正确的测试信号的步骤，在此步骤后即可获得为A、B两套就地化线路保护装置的输出和动作情况，从而可以执行步骤3）进行测试结果判别。本实施例利用模糊控制理论构建相关规则库和模型控制结构，对于就地化线路保护的模拟量电压、电流采集和断路器开关量位置采集，采用一对多的模式实现同频自动检测硬件结构电压、电流输出通道和开出量接点通道分别与A、B套就地化线路保护装置进行映射，对于就地化线路保护的跳闸出口位置接点，采用点对点模式实现同频自动检测硬件结构开入量接点分别独立与A、B套就地化线路保护装置跳闸出口通道进行映射。结合模糊控制理论，通过输出预先设定、结果提前判断、判断规范构建及模糊识别的方式形成闭环控制的同频自动检测；本实施例测试装置的MMS客户端获取事件报告模块和开入量获取跳闸出口位置接点模块采用点对点模式分别同时获取A、B套就地化线路保护装置事件报告和跳闸出口位置等信息，采用模糊控制和同频对比的方法确认A、B套就地化线路保护装置的自动检测结果是否一致。当检测结果一致且符合结果判断预期时，则A、B套就地化线路保护装置相关功能和性能一致且正确；当检测结果出现不一致或者与结果判断预期不同时，则A、B套就地化线路保护装置相关功能和性能存在缺陷，缺陷内容通过具体不一致的设备和内容可主动识别；最终，实现双套就地化线路保护装置功能和性能的同频自动检测。

如图5所示，本实施例还提供一种用于前述就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法的测试装置，包括核心控制单元1、电流放大器单元2、电压放大器单元3、开出量单元4、开入量单元5和电源单元6，核心控制单元1分别与电流放大器单元2、电压放大器单元3、开出量单元4、开入量单元5相连，电源单元6的供电输出端分别与核心控制单元1、电流放大器单元2、电压放大器单元3、开出量单元4、开入量单元5相连，电流放大器单元2带有电流输出端口，电压放大器单元3带有电压输出端口，开出量单元4带有开关量输出端口，开入量单元5带有开关量输入端口。

为了便于维护，本实施例中的测试装置采用模块化的板卡结构，核心控制单元1为母板，电流放大器单元2、电压放大器单元3、开出量单元4、开入量单元5和电源单元6均为插设安装在母板上的独立板卡。

核心控制单元1是整个测试装置的核心部件。如图5所示，核心控制单元1包括依次相连D/A模块11、FPGA模块12、控制器单元13和通讯模块14，D/A模块11的输出端与电流放大器单元2、电压放大器单元3相连，FPGA模块12分别与开出量单元4、开入量单元5相连。D/A模块11用于将控制器单元13输出（图中为通过FPGA模块12间接输出，也可以选择直接输出的方式）的数字信号转换为模拟信号，以输出电流放大器单元2、电压放大器单元3的控制信号。FPGA模块12用于实现开关量的输入、输出交互。本实施例中，控制器单元13采用ARM+DSP构成，通过ARM+DSP完成所有数据的计算处理，对外通过通讯模块14与A、B两套就地化线路保护装置的IEC61850通讯端口进行物理连接，实现MMS报文通讯；对内通过FPGA模块12实现开出量单元4的输出状态控制和开入量单元5的通道状态采集，通过D/A模块11实现电流放大器单元2、电压放大器单元3的控制输出。本实施例中，通讯模块14为以太网模块，此外也可以根据需要采用WiFi模块或者移动通信网络模块（例如GPRS模块、3G模块、4G模块、5G模块等）。

电流放大器单元2具备6路电流模拟量输出通道，电流放大器单元2的最大负载为单相450VA，保证A、B两套就地化线路保护装置电流采样能够串联连接同频检测。

电压放大器单元3具备6路电压模拟量输出通道，电压放大器单元3的最大负载为90VA，保证双套就地化线路保护电压采样能够并联连接同频检测。

开出量单元4具备12路开关量接点，开出量单元4的开出量接点采用继电器结构，保证能够以并联模式通过驱动直流220V电源对A、B两套就地化线路保护装置进行同频检测；

开入量单元5具备12路开关量接点，开入量单元5的开入量接点采用光耦结构，闭合及断开时间不超过100ns，以确保12路快速开入接点能够及时分别订阅到就地化线路保护三相跳闸出口和重合闸出口接点位置。

本实施例中，电源单元6采用AC220电源供电，其将交流电源转换为5V直流电源和220直流电源，其中5V直流电源为其他单元提供供电电源，220V直流电源为电压放大器单元3提供输出控制和A、B两套就地化线路保护装置的开关量接点回路检测提供驱动电源。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法，其特征在于实施步骤包括：

1）搭建测试环境，使得就地化线路保护双套配置的A、B两套就地化线路保护装置的电压采样端口、电流采样端口、断路器位置采集端口、跳闸出口输出端口、MMS通讯端口连接为同一测试装置；

2）建立测试装置与A、B两套就地化线路保护装置之间的各路连接通道的映射；

3）创建自动检测执行用例模板库，根据自动检测执行用例模板库中的自动检测执行用例内容顺序执行对A、B两套就地化线路保护装置的同频自动检测。

2.根据权利要求1所述的就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法，其特征在于，步骤1）中搭建测试环境时包括将A、B两套就地化线路保护装置的MMS通讯端口连接到同一测试装置的MMS通讯端口；将A、B两套就地化线路保护装置的电压采样端口并联连接到同一测试装置的电压输出端端口，将A、B两套就地化线路保护装置的电流采样端口串联后连接到测试装置的电流输出端端口，测试装置通过MMS客户端以遥测形式主动获取A、B两套就地化线路保护装置的实际电压、电流采样数据内容。

3.根据权利要求2所述的就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法，其特征在于，步骤1）中搭建测试环境时包括将A、B两套就地化线路保护装置的断路器位置采集端口并联连接到同一测试装置的开关量输出端口，且该开出量输出模块通过在回路中串入直流220V电源的方式，在接入端以并联模式同时模拟A、B套就地化线路保护装置的三相断路器位置，保证双套就地化线路保护断路器位置采集一致，测试装置通过MMS客户端主动以遥信形式获取两套就地化线路保护装置的实际断路器位置采集。

4.根据权利要求3所述的就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法，其特征在于，步骤1）中搭建测试环境时包括将A、B两套就地化线路保护装置的跳闸出口输出端口采用点对点模式分别连接到同一测试装置的不同开关量输入端口以保证A、B双套就地化线路保护三相跳闸出口同步检测，测试装置通过MMS客户端同频下发相同的保护定值、保护压板等修改命令，保证双套就地化线路保护相关保护逻辑设定一致，由电压输出模块、电流输出模块和开出量模块相互配合仿真模拟实际单相接地和相间短路故障，利用MMS客户端获取的A、B套就地化线路保护装置的事件报告和动作报告信息，利用开关量输入端口分别获取A、B套就地化线路保护装置的实际跳闸出口位置状态及出口状态时间。

5.根据权利要求1所述的就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法，其特征在于，步骤2）中建立测试装置与A、B两套就地化线路保护装置的之间的各路连接通道的映射具体是指通过预先建立的模糊控制模型来实现的，所述模糊控制模型包括了预设的映射规则库，所述映射规则库中包含：电压采样通道一致性规则，包括测试装置的电压输出通道与A、B两套就地化线路保护装置的电压采样通道之间的映射，以及A、B两套就地化线路保护装置的电压采集与上报测试装置的遥测报文之间的映射；电流采样通道一致性规则，包括测试装置的电流输出通道与A、B两套就地化线路保护装置的电流采样通道之间的映射，以及A、B两套就地化线路保护装置的电流采集与上报测试装置的遥测报文之间的映射；断路器位置采集一致性规则，包括测试装置的开关量输出通道与A、B两套就地化线路保护装置的断路器位置采集端口之间的映射，以及A、B两套就地化线路保护装置的断路器采集与上报测试装置的遥信报文之间的映射；保护逻辑判断模板库，包括测试装置的开关量输入通道与A、B两套就地化线路保护装置的跳闸出口输出端口之间的映射，以及A、B两套就地化线路保护装置的跳闸出口与保护动作逻辑之间的映射。

6.根据权利要求1所述的就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法，其特征在于，步骤3）中执行对A、B两套就地化线路保护装置的同频自动检测的详细步骤包括：

3.1）读取A、B两套就地化线路保护装置的就地保护定值以及系统参数定值，判断A、B两套就地化线路保护装置的就地保护定值以及系统参数定值是否一致，如果不一致，则主动修改A、B两套就地化线路保护装置的就地保护定值和/或系统参数定值；

3.2）根据就地保护定值以及系统参数定值调整自动检测执行用例中的设定参数；

3.3）通过测试装置模拟单相接地故障和相间短路故障，判断A套就地化线路保护装置是否能够识别出单相接地故障和相间短路故障，如果不能则判定A套就地化线路保护装置发生第一类故障A_N1，并记录未能识别出的故障类型；如果能则进一步判断A套就地化线路保护装置的故障相别、跳闸出口、动作时间是否正确，任一不正确则判定A套就地化线路保护装置发生第二类故障A_N2，并记录异常内容，全部正确则判定A套就地化线路保护装置为正常状态A_N3；判断B套就地化线路保护装置是否能够识别出单相接地故障和相间短路故障，如果不能则判定B套就地化线路保护装置发生第一类故障B_N1，并记录未能识别出的故障类型；如果能则进一步判断B套就地化线路保护装置的故障相别、跳闸出口、动作时间是否正确，任一不正确则判定B套就地化线路保护装置发生第二类故障B_N2，并记录异常内容，全部正确则判定B套就地化线路保护装置为正常状态B_N3；

3.4）根据A、B两套就地化线路保护装置的检测状态及记录进行检测结果判断；

3.5）汇总A、B两套就地化线路保护装置的检测结果，生成检测报告。

7.根据权利要求6所述的就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法，其特征在于，步骤3.4）的详细步骤包括：如果A套就地化线路保护装置为正常状态A_N3、B套就地化线路保护装置为正常状态B_N3，则判定A、B两套就地化线路保护装置的单相接地故障和相间短路故障功能逻辑一致且正常；如果A套就地化线路保护装置为正常状态A_N3、B套就地化线路保护装置发生第一类故障B_N1或第二类故障B_N2，则判定B套就地化线路保护装置异常，并根据记录的第一类故障B_N1或第二类故障B_N2的记录信息确定B套就地化线路保护装置的具体异常项目；如果B套就地化线路保护装置为正常状态B_N3、A套就地化线路保护装置发生第一类故障A_N1或第二类故障A_N2，则判定A套就地化线路保护装置异常，并根据记录的第一类故障A_N1或第二类故障A_N2的记录信息确定A套就地化线路保护装置的具体异常项目；如果A、B两套就地化线路保护装置均为第一类故障A_N1或第二类故障A_N2，则判定A、B两套就地化线路保护装置均异常，并根据记录的第一类故障A_N1或第二类故障A_N2的记录信息确定A、B两套就地化线路保护装置的具体异常项目。

8.一种用于应用权利要求1～7中任意一项所述就地化线路保护双套配置的同频自动检测方法的测试装置，其特征在于，包括核心控制单元（1）、电流放大器单元（2）、电压放大器单元（3）、开出量单元（4）、开入量单元（5）和电源单元（6），所述核心控制单元（1）分别与电流放大器单元（2）、电压放大器单元（3）、开出量单元（4）、开入量单元（5）相连，所述电源单元（6）的供电输出端分别与核心控制单元（1）、电流放大器单元（2）、电压放大器单元（3）、开出量单元（4）、开入量单元（5）相连，所述电流放大器单元（2）带有电流输出端口，电压放大器单元（3）带有电压输出端口，开出量单元（4）带有开关量输出端口，开入量单元（5）带有开关量输入端口。

9.根据权利要求8所述的测试装置，其特征在于，所述核心控制单元（1）为母板，所述电流放大器单元（2）、电压放大器单元（3）、开出量单元（4）、开入量单元（5）和电源单元（6）均为插设安装在母板上的独立板卡。

10.根据权利要求8所述的测试装置，其特征在于，所述核心控制单元（1）包括依次相连D/A模块（11）、FPGA模块（12）、控制器单元（13）和通讯模块（14），所述D/A模块（11）的输出端与电流放大器单元（2）、电压放大器单元（3）相连，所述FPGA模块（12）分别与开出量单元（4）、开入量单元（5）相连。

Images