CN111600773A - 一种基于hdlc协议仿真的安稳系统集成测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于HDLC协议仿真的安稳系统集成测试装置及方法。本发明的安稳系统集成测试装置包括人机交互模块、开入开出接口模块、模拟量接口模块、通讯模块和主控模块；人机交互模块，用于人工设置潮流、网络接线方式、控制策略选择和离线安稳系统控制策略计算；开入接口模块用于外部接点接入测试装置，开出接口模块用于测试装置输出压板信息；所述的模拟量接口模块，用于测试装置输出模拟量电压电流；所述的通讯模块，用于测试装置对时、HDLC协议的解析与仿真；主控模块，用于汇集通讯模块信息，并对信息进行综合分析判断。本发明实现了安稳系统控制策略逻辑错误的故障精准定位，为电力系统的安全稳定运行提供了可靠的保障。

Description

一种基于HDLC协议仿真的安稳系统集成测试装置及方法

技术领域

本发明属于电力系统仿真测试技术领域，尤其是一种基于HDLC协议仿真的安稳系统集成测试装置及测试方法。

背景技术

区域型安稳系统由两个或多个站的安稳设备组成，单个厂站控制的信息处理能力和站间通信的处理能力随着区域控制要求的提高需要提高。光纤通信主干网的实施为实现区域间大量实时信息的高速、可靠、大容量的传送提供了良好条件，但现有的安稳设备在通信处理能力和调试手段、验证方法等方面仍然欠缺。

对于结构简单的电力系统，其控制系统较为简单，例如：就地控制系统或者仅使用少量远方信息的控制系统，根据事故前运行方式及故障方式进行预定的控制，控制方式和作用量均由离线计算确定。对于复杂的电力系统，配置离线决策安稳系统或者在线准实时决策安稳系统。前者的控制策略是由离线计算确定的，首先根据各种网络接线方式以及系统各种负荷潮流，假定所有可能的故障，然后通过大量的离线计算求出各种情况下的对策，制定相应的策略表，并将策略表存于控制装置的计算机中。一旦系统发生故障，计算机将自动查询各种条件并在策略表中找到相应的控制策略，进行实施控制。后者的控制策略是在线事故前计算，然后实时故障实施控制。首先根据实时系统的各种接线方式和各种负荷潮流，按设定故障集合在线算出各种事故扰动后，维持稳定所需的控制策略，制成策略表存于控制装置的计算机中。每隔一定时间进行一次计算，如果检测到故障信息，便从计算机的策略表中查到相应的控制措施并实施控制。因此对安稳设备的控制策略逻辑测试是安稳系统集成测试中非常重要的环节。

目前，安稳系统的集成测试需要在专业的实验室内进行，测试使用的装置一般都比较昂贵笨重，同时需要投入大量的人工进行测试，对安稳设备控制策略逻辑的测试更是缺乏行之有效的手段。

发明内容

针对目前现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种基于HDLC协议仿真的安稳系统集成测试装置及测试方法。

本发明是通过采取以下技术方案来解决上述技术问题的：一种基于HDLC协议仿真的安稳系统集成测试装置，其包括人机交互模块、开入开出接口模块、模拟量接口模块、通讯模块和主控模块；

所述的人机交互模块，用于人工设置潮流、网络接线方式、控制策略选择和离线安稳系统控制策略计算；

所述的开入开出接口模块包括开入接口模块和开出接口模块，所述的开入接口模块用于外部接点接入测试装置，所述的开出接口模块用于测试装置输出压板信息；

所述的模拟量接口模块，用于测试装置输出模拟量电压电流；

所述的通讯模块，用于测试装置对时、HDLC协议的解析与仿真；

所述的主控模块，用于汇集通讯模块信息，并对信息进行综合分析判断；

所述的人机交互模块通过以太网与主控模块连接；所述的主控模块通过以太网与通讯模块连接，通过高速数据总线分别与开入开出接口模块和模拟量接口模块连接。

本发明还提供一种采用上述测试装置进行安稳系统集成测试的方法，其包括：

步骤1：搭建一套包含1个安稳总站、1个安稳主站、2个安稳子站和4个安稳精控终端的安稳系统；

步骤2：在测试装置的人机交互模块，根据实际测试情况，配置安稳总站、安稳主站、安稳子站和安稳精控终端数量，并依次设置各个安稳精控终端负荷容量、各个安稳精控终端各层级切负荷优先级以及安稳总站下发的切负荷容量，最终根据选择的安稳控制策略进行离线计算，得出安稳系统中各安稳设备正常工作对于指令的执行和反馈情况；

步骤3：将测试装置的七个通讯模块分别串接在安稳总站与安稳主站之间、安稳主站与第一安稳子站之间、安稳主站与第二安稳子站之间、第一安稳子站与第一安稳精控终端之间、第一安稳子站与第二安稳精控终端之间、第二安稳子站与第三安稳精控终端之间以及第二安稳子站与第四安稳精控终端之间；

步骤4：通过各通讯模块实时获取各个安稳设备对于指令的执行和反馈情况，并通过测试装置的人机交互模块进行实时显示；

步骤5：测试装置的主控模块汇集各通讯模块实时监视的各链路层交互信息，并对信息进行综合分析判断，最终将控制策略逻辑错误定位到具体安稳设备的控制策略逻辑错误。

进一步地，步骤5中，所述控制策略逻辑错误的判断依据为：

1）安稳总站控制策略逻辑错误；

2）安稳主站控制策略逻辑错误；

3）安稳子站控制策略逻辑错误；

4）安稳精控终端控制策略逻辑错误。

进一步地，安稳总站控制策略逻辑错误具体表现为：

1）测试装置接收到各安稳精控终端各层级切负荷的开出接点位置正确；

2）安稳子站接收到的各安稳精控终端上送的各层级可切负荷容量正确；

4）安稳主站接收到的各安稳子站上送的各层级可切负荷容量正确；

4）安稳总站接收到安稳主站上送的总可切负荷量正确；

5）安稳总站下发给安稳主站的切负荷容量指令错误，表现为安稳总站下发的切负荷容量与测试装置中配置的安稳总站下发的切负荷容量不一致，或安稳总站的实际切负荷容量错误。

进一步地，安稳主站控制策略逻辑错误具体表现为：

1）测试装置接收到各安稳精控终端各层级切负荷的开出接点位置正确；

2）安稳子站接收到的各安稳精控终端上送的各层级可切负荷容量正确；3）安稳主站接收到的各安稳子站上送的各层级可切负荷容量正确；

4）安稳总站接收到安稳主站上送的总可切负荷量正确；

5）安稳主站接收到安稳总站下发的切负荷容量指令正确；

6）安稳主站下发给安稳子站各层级切负荷容量指令错误，表现为安稳主

站下发的各层级切负荷容量与测试装置离线计算得出的安稳主站应下发的各层级切负荷容量不一致，或安稳主站上送的实际切负荷容量错误。

进一步地，安稳子站控制策略逻辑错误具体表现为：

1）测试装置接收到各安稳精控终端各层级切负荷的开出接点位置正确；

2）安稳子站接收到的各安稳精控终端上送的各层级可切负荷容量正确；3）安稳主站接收到的各安稳子站上送的各层级可切负荷容量正确；

4）安稳总站接收到安稳主站上送的总可切负荷量正确；

5）安稳主站接收到安稳总站下发的切负荷容量指令正确；

6）安稳主站下发给安稳子站各层级切负荷容量指令正确；

7）安稳子站下发给各安稳精控终端的指定切各层级负荷指令错误，表现

为安稳子站下发的各层级切负荷容量与测试装置离线计算得出的安稳子站应下发的各层级切负荷容量不一致，或安稳子站上送的实际切负荷容量错误。

进一步地，安稳精控终端控制策略逻辑错误具体表现为：

1）安稳子站接收到的各安稳精控终端上送的各层级可切负荷容量正确；

2）安稳主站接收到的各安稳子站上送的各层级可切负荷容量正确；

3）安稳总站接收到安稳主站上送的总可切负荷量正确；

4）安稳主站接收到安稳总站下发的切负荷容量指令正确；

5）安稳主站下发给安稳子站各层级切负荷容量指令正确；

6）安稳子站下发给安稳精控终端各层级切负荷容量指令正确；

7）安稳精控终端各层级切负荷指令错误，表现为安稳精控终端各层级切

负荷的开出接点位置闭合情况与测试装置离线计算得出的安稳精控终端各层级切负荷的开出接点位置闭合情况不一致，或安稳精控终端上送的实际切负荷容量错误。

本发明具有的优点或有益效果如下：本发明实现了安稳系统控制策略逻辑错误的故障精准定位，为电力系统的安全稳定运行提供了可靠的保障。

附图说明

图1为本发明一种基于HDLC协议仿真的安稳系统集成测试装置的结构示意图；

图2为本发明一种安稳系统的接线示意图；

图3为本发明一种基于HDLC协议仿真的安稳系统集成测试装置进行测试的接线示意图。

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，下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

本发明提供了一种基于HDLC协议仿真的安稳系统集成测试装置（以下简称本装置），如图1所示，包括人机交互模块、开入开出接口模块、模拟量接口模块、通讯模块和主控模块。

人机交互模块用于人工设置潮流、网络接线方式、控制策略选择、离线安稳系统控制策略计算等。

开入开出接口模块包括开入接口模块和开出接口模块，开入接口模块用于外部接点接入本装置，开出接口模块用于本装置输出压板信息。

模拟量接口模块，用于装置输出模拟量电压电流。

通讯模块，用于装置对时、HDLC协议的解析与仿真。

主控模块，用于汇集通讯模块信息，并对信息进行综合分析判断；

所述的人机交互模块通过以太网与主控模块连接；所述的主控模块通过以太网与通讯模块连接，通过高速数据总线分别与开入开出接口模块和模拟量接口模块连接。

本发明还提供了一种采用上述装置进行安稳集成测试的方法，包括以下步骤。

步骤1：按照正确接线搭建一套包含1个安稳总站、1个安稳主站、2个安稳子站、4个安稳精控终端的安全稳定控制系统，如图2所示，需要注意的是安稳系统中安稳主站、安稳子站以及安稳精控终端的数量可根据实际情况进行增加或减少。

步骤2：在装置的人机交互模块，根据实际测试情况，配置安稳总站、安稳主站、安稳子站、安稳精控终端数量，并依次设置各个安稳精控终端负荷容量、各个安稳精控终端各层级切负荷优先级以及安稳总站下发的切负荷容量，最终根据选择的安稳控制策略进行离线计算，得出安稳系统中各安稳设备正常工作对于指令的执行和反馈情况。

步骤3：将装置的七个通讯模块（通讯模块数量可变）分别串接在安稳总站与安稳主站之间、安稳主站与第一安稳子站之间、安稳主站与第二安稳子站之间、第一安稳子站与第一安稳精控终端之间、第一安稳子站与第二安稳精控终端之间、第二安稳子站与第三安稳精控终端之间以及第二安稳子站与第四安稳精控终端之间，如图3所示。

步骤4：通过各通讯模块实时获取各个安稳设备对于指令的执行和反馈情况，并通过装置的人机交互模块进行实时显示。

步骤5：装置的主控模块汇集各通讯模块实时监视的各链路层交互信息，并对信息进行综合分析判断，最终将控制策略逻辑错误定位到具体安稳设备的控制策略逻辑错误。

控制策略逻辑错误的判断依据为：

（1）安稳总站控制策略逻辑错误；

（2）安稳主站控制策略逻辑错误；

（3）安稳子站控制策略逻辑错误；

（4）安稳精控终端控制策略逻辑错误。

安稳总站控制策略逻辑错误具体表现为：

（1）装置接收到第一安稳精控终端、第二安稳精控终端、第三安稳精控终端和第四安稳精控终端各层级切负荷的开出接点位置正确；

（2）第一安稳子站和第二安稳子站接收到的各安稳精控终端上送的各层级可切负荷容量正确；

（3）安稳主站接收到的第一安稳子站和第二安稳子站上送的各层级可切负荷容量正确；

（4）安稳总站接收到安稳主站上送的总可切负荷量正确；

（5）安稳总站下发给安稳主站的切负荷容量指令错误，表现为安稳总站下发切负荷容量与装置中配置的安稳总站下发的切负荷容量不一致，或安稳总站的实际切负荷容量错误。

安稳主站控制策略逻辑错误具体表现为：

（1）装置接收到第一安稳精控终端、第二安稳精控终端、第三安稳精控终端和第四安稳精控终端各层级切负荷的开出接点位置正确；

（2）第一安稳子站和第二安稳子站接收到的各安稳精控终端上送的各层级可切负荷容量正确；

（3）安稳主站接收到的第一安稳子站和第二安稳子站上送的各层级可切负荷容量正确；

（4）安稳总站接收到安稳主站上送的总可切负荷量正确；

（5）安稳主站接收到安稳总站下发的切负荷容量指令正确；

（6）安稳主站下发给第一安稳子站和第二安稳子站的各层级切负荷容量指令错误，表现为安稳主站下发的各层级切负荷容量与装置离线计算得出的安稳主站应下发的各层级切负荷容量不一致，或安稳主站上送的实际切负荷容量错误。

第一安稳子站控制策略逻辑错误具体表现为：

（1）装置接收到第一安稳精控终端、第二安稳精控终端、第三安稳精控终端和第四安稳精控终端各层级切负荷的开出接点位置正确；

（2）第一安稳子站和第二安稳子站接收到的各安稳精控终端上送的各层级可切负荷容量正确；

（3）安稳主站接收到的第一安稳子站和第二安稳子站上送的各层级可切负荷容量正确；

（4）安稳总站接收到安稳主站上送的总可切负荷量正确；

（5）安稳主站接收到安稳总站下发的切负荷容量指令正确；

（6）安稳主站下发给第一安稳子站和第二安稳子站的各层级切负荷容量指令正确；

（7）第二安稳子站下发给第三安稳精控终端和第四稳精控终端的指定切各层级负荷指令正确；

（8）第一安稳子站下发给第一安稳精控终端和第二安稳精控终端的指定切各层级负荷指令错误，表现为第一安稳子站下发的各层级切负荷容量与装置离线计算得出的第一安稳子站应下发的各层级切负荷容量不一致，或第一安稳子站上送的实际切负荷容量错误。

第二安稳子站控制策略逻辑错误与第一安稳子站控制逻辑错误类似，在此不再做具体说明。

第一安稳精控终端控制策略逻辑错误具体表现为：

（1）第一安稳子站和第二安稳子站接收到的各安稳精控终端上送的各层级可切负荷容量正确；

（2）安稳主站接收到的第一安稳子站和第二安稳子站上送的各层级可切负荷容量正确；

（3）安稳总站接收到安稳主站上送的总可切负荷量正确；

（4）安稳主站接收到安稳总站下发的切负荷容量指令正确；

（5）安稳主站下发给第一安稳子站和第二安稳子站各层级切负荷容量指令正确；

（6）第一安稳子站和第二安稳子站下发给第一安稳精控终端、第二安稳精控终端、第三安稳精控终端和第四安稳精控终端各层级切负荷容量指令正确；

（7）第二安稳精控终端、第三安稳精控终端和第四安稳精控终端各层级切负荷的开出接点位置正确；

（8）第一安稳精控终端各层级切负荷指令错误，表现为第一安稳精控终端各层级切负荷的开出接点位置闭合情况与装置离线计算得出的第一安稳精控终端各层级切负荷的开出接点位置闭合情况不一致，或第一安稳精控终端上送的实际切负荷容量错误。

第二安稳精控终端、第三安稳精控终端和第四安稳精控终端控制策略逻辑错误与第一安稳精控终端控制逻辑错误类似，在此不再做具体说明。

以上实施例仅为本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于HDLC协议仿真的安稳系统集成测试装置，其特征在于，包括人机交互模块、开入开出接口模块、模拟量接口模块、通讯模块和主控模块；

所述的人机交互模块，用于人工设置潮流、网络接线方式、控制策略选择和离线安稳系统控制策略计算；

所述的开入开出接口模块包括开入接口模块和开出接口模块，所述的开入接口模块用于外部接点接入测试装置，所述的开出接口模块用于测试装置输出压板信息；

所述的模拟量接口模块，用于测试装置输出模拟量电压电流；

所述的通讯模块，用于测试装置对时、HDLC协议的解析与仿真；

所述的主控模块，用于汇集通讯模块信息，并对信息进行综合分析判断；

所述的人机交互模块通过以太网与主控模块连接；所述的主控模块通过以太网与通讯模块连接，通过高速数据总线分别与开入开出接口模块和模拟量接口模块连接。

2.采用权利要求1所述测试装置进行安稳系统集成测试的方法，其特征在于，包括：

步骤1：搭建一套包含1个安稳总站、1个安稳主站、2个安稳子站和4个安稳精控终端的安稳系统；

步骤2：在测试装置的人机交互模块，根据实际测试情况，配置安稳总站、安稳主站、安稳子站和安稳精控终端数量，并依次设置各个安稳精控终端负荷容量、各个安稳精控终端各层级切负荷优先级以及安稳总站下发的切负荷容量，最终根据选择的安稳控制策略进行离线计算，得出安稳系统中各安稳设备正常工作对于指令的执行和反馈情况；

步骤3：将测试装置的七个通讯模块分别串接在安稳总站与安稳主站之间、安稳主站与第一安稳子站之间、安稳主站与第二安稳子站之间、第一安稳子站与第一安稳精控终端之间、第一安稳子站与第二安稳精控终端之间、第二安稳子站与第三安稳精控终端之间以及第二安稳子站与第四安稳精控终端之间；

步骤4：通过各通讯模块实时获取各个安稳设备对于指令的执行和反馈情况，并通过测试装置的人机交互模块进行实时显示；

步骤5：测试装置的主控模块汇集各通讯模块实时监视的各链路层交互信息，并对信息进行综合分析判断，最终将控制策略逻辑错误定位到具体安稳设备的控制策略逻辑错误。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤5中，所述控制策略逻辑错误的判断依据为：

1）安稳总站控制策略逻辑错误；

2）安稳主站控制策略逻辑错误；

3）安稳子站控制策略逻辑错误；

4）安稳精控终端控制策略逻辑错误。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，安稳总站控制策略逻辑错误具体表现为：

1）测试装置接收到各安稳精控终端各层级切负荷的开出接点位置正确；

2）安稳子站接收到的各安稳精控终端上送的各层级可切负荷容量正确；

4）安稳主站接收到的各安稳子站上送的各层级可切负荷容量正确；

4）安稳总站接收到安稳主站上送的总可切负荷量正确；

5）安稳总站下发给安稳主站的切负荷容量指令错误，表现为安稳总站下发的切负荷容量与测试装置中配置的安稳总站下发的切负荷容量不一致，或安稳总站的实际切负荷容量错误。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，安稳主站控制策略逻辑错误具体表现为：

1）测试装置接收到各安稳精控终端各层级切负荷的开出接点位置正确；

2）安稳子站接收到的各安稳精控终端上送的各层级可切负荷容量正确；3）安稳主站接收到的各安稳子站上送的各层级可切负荷容量正确；

4）安稳总站接收到安稳主站上送的总可切负荷量正确；

5）安稳主站接收到安稳总站下发的切负荷容量指令正确；

6）安稳主站下发给安稳子站各层级切负荷容量指令错误，表现为安稳主

站下发的各层级切负荷容量与测试装置离线计算得出的安稳主站应下发的各层级切负荷容量不一致，或安稳主站上送的实际切负荷容量错误。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，安稳子站控制策略逻辑错误具体表现为：

1）测试装置接收到各安稳精控终端各层级切负荷的开出接点位置正确；

2）安稳子站接收到的各安稳精控终端上送的各层级可切负荷容量正确；3）安稳主站接收到的各安稳子站上送的各层级可切负荷容量正确；

4）安稳总站接收到安稳主站上送的总可切负荷量正确；

5）安稳主站接收到安稳总站下发的切负荷容量指令正确；

6）安稳主站下发给安稳子站各层级切负荷容量指令正确；

7）安稳子站下发给各安稳精控终端的指定切各层级负荷指令错误，表现

为安稳子站下发的各层级切负荷容量与测试装置离线计算得出的安稳子站应下发的各层级切负荷容量不一致，或安稳子站上送的实际切负荷容量错误。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，安稳精控终端控制策略逻辑错误具体表现为：

1）安稳子站接收到的各安稳精控终端上送的各层级可切负荷容量正确；

2）安稳主站接收到的各安稳子站上送的各层级可切负荷容量正确；

3）安稳总站接收到安稳主站上送的总可切负荷量正确；

4）安稳主站接收到安稳总站下发的切负荷容量指令正确；

5）安稳主站下发给安稳子站各层级切负荷容量指令正确；

6）安稳子站下发给安稳精控终端各层级切负荷容量指令正确；

7）安稳精控终端各层级切负荷指令错误，表现为安稳精控终端各层级切

负荷的开出接点位置闭合情况与测试装置离线计算得出的安稳精控终端各层级切负荷的开出接点位置闭合情况不一致，或安稳精控终端上送的实际切负荷容量错误。

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