CN111722151B - 基于站控层信息控制状态切换的继电保护测试仪及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于站控层信息控制状态切换的继电保护测试仪及其方法，该方法包括以下步骤：导入SCD文件，设置被测保护装置站控层信息为触发条件并预设其生效的状态值，并定义所述状态序列单元的SV输出、GOOSE输出，在故障前状态开始1s后，读取保护装置站控层信息中与之对应的SV、GOOSE的数值与所述状态序列单元中在故障前状态设置的SV、GOOSE输出的数值进行比较，作为继续测试的决定性条件；再通过MMS通信单元读取被测保护装置站控层信息中设置为触发条件的信息的状态值与预设的状态值比较，若相同，则该触发条件生效，若设置的状态切换的触发条件生效，则进行状态切换，解决了目前数字式继电保护测试仪状态序列模块中控制测试状态切换的触发条件较少的问题。

Description

基于站控层信息控制状态切换的继电保护测试仪及方法

技术领域

本发明涉及数字式继电保护测试领域，具体涉及基于站控层信息控制状态切换的继电保护测试仪及方法。

背景技术

目前，一般通过数字式继电保护测试仪的状态序列模块对数字式继电保护装置进行保护功能测试。在测试过程中，测试状态的切换主要通过时间触发、手动触发、开入量触发等，可选择的触发条件较少。在保护测试中，掌握PT断线、CT断线、重合闸充电完成等信息对测试是很重要的，在使用现有状态序列测试时，主要依靠测试人员设置触发条件以控制状态切换，若采用手动触发，测试人员需要一边查看保护装置一边操作测试仪，降低了工作效率；若采用时间触发的方式来控制测试状态切换，可能会出现上一个测试状态的预期目标未达到就切换到下一个测试状态的情况，影响保护功能的正确检验，降低了工作效率；开入量触发主要采用的是保护装置输出的动作信息等，可利用的信息较少。

测试过程中，由测试人员设置测试仪状态序列中各状态的输出量，而SCD配置与被测保护装置模型不一致、光纤损坏等问题会导致保护装置接收到的信息与测试人员所设置的输出不相同，未达到预期测试目的，降低测试效率。

发明内容

针对以上问题，本发明目的在于提供基于站控层信息控制状态切换的继电保护测试仪及方法，解决了目前数字式继电保护测试仪状态序列模块中控制测试状态切换的触发条件较少的问题，同时在故障前状态检查保护装置接收到的SV、GOOSE信息与该状态的输出是否一致，可实现对测试状态的准确控制，提高测试效率。

本发明通过下述技术方案实现：

基于站控层信息控制状态切换的继电保护测试仪，包括：

状态序列单元，用于对被测保护装置进行功能测试，在所述状态序列单元中导入SCD文件，设置被测保护装置站控层信息为触发条件并预设其生效的状态值，并定义所述状态序列单元的SV输出、GOOSE输出，设置每一状态中SV、GOOSE输出的数值及状态切换的触发条件；

MMS通信单元，用于与所述被测保护装置进行MMS通信，根据在所述状态序列单元中设置的触发条件，每秒读取一次所述被测保护装置站控层信息中设置为触发条件的信息的状态值；根据在所述状态序列单元中定义的SV输出、GOOSE输出，在故障前状态开始1s后，读取保护装置站控层信息中与之对应的SV、GOOSE的数值；

所述MMS通信单元将读取的状态值或数值发送给状态序列单元。

可选地，所述状态序列单元还用于将所述状态序列单元中在故障前状态设置的SV、GOOSE输出的数值与所述MMS通信单元发送的故障前状态开始1s后读取的保护装置站控层信息中与之对应的SV、GOOSE的数值进行比较，若相同，则继续测试，判断设置的各测试状态的状态切换的触发条件是否满足；若不相同，则测试停止并以亮色显示两者之间不相同的信息。

可选地，所述MMS通信单元还用于每秒读取一次被测保护装置站控层信息中设置为触发条件的信息的状态值，并与预先设置的该触发条件生效的状态值相比，若相同，则该触发条件生效。

可选地，所述每一状态的状态切换的触发条件是指设置的使该状态的状态切换生效的触发条件。

可选地，所述状态序列单元还用于在所述状态序列单元中在故障前状态设置的SV、GOOSE输出的数值与所述MMS通信单元发送的故障前状态开始1s后读取的保护装置站控层信息中与之对应的SV、GOOSE的数值相同时，则继续测试，若测试状态中设置的状态切换的触发条件生效，则进行状态切换。

可选地，所述被测保护装置站控层信息包括重合闸充电完成、PT断线和CT断线中的至少一种。

可选地，所述被测保护装置中状态序列单元各测试状态的状态切换的触发条件可设置多条，且所述多条触发条件之间成“或”或“与”的关系。

可选地，预设来源于所述被测保护装置站控层信息的触发条件生效的状态值为“0”或“1”。

本发明还提供基于站控层信息控制状态切换的方法，包括以下步骤：

S1：在状态序列单元中导入SCD文件，读取被测保护装置站控层逻辑设备模型，由测试人员设置所需被测保护装置站控层信息为触发条件并预设其触发生效的状态值，并定义SV输出、GOOSE输出，设置每一状态中SV、GOOSE输出的数值及状态切换的触发条件；

S2：调用所述MMS通信单元根据在所述状态序列单元中设置的所述触发条件和SV、GOOSE输出，每秒读取一次所述被测保护装置站控层信息中设置为触发条件的信息的状态值，并在故障前状态开始1s后，读取保护装置站控层信息中与之对应的SV、GOOSE的数值；并将所述MMS通信单元读取的状态值或数值发送给状态序列单元；

S3：所述状态序列单元在故障前状态开始1s后，判断所述状态序列单元中在故障前状态设置的SV、GOOSE输出的数值与所述MMS通信单元从保护装置站控层信息中读取的与之对应的SV、GOOSE的数值是否相同，若相同，则继续测试，若测试状态中设置的状态切换的触发条件生效，则进行状态切换；若不同，则测试停止并以亮色显示两者之间不相同的信息。

可选地，所述进行触发条件生效判断，若设置的状态切换的触发条件生效，则进行状态切换，具体包括：

判断预设的来源于被测保护装置站控层信息的触发条件生效的状态值与所述MMS通信单元读取所述被测保护装置站控层信息中对应的信息的状态值，若相同，则该触发条件生效，若设置的状态切换的触发条件生效，进行状态切换到下一个测试状态。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明提供的一种基于站控层信息控制状态切换的继电保护测试仪及方法，通过在状态序列单元中导入SCD文件，并设置被测保护装置站控层信息为可选的触发条件并预设其触发生效的状态值，并定义SV输出、GOOSE输出，在故障前状态开始1s后，通过MMS通信单元读取被测保护装置站控层信息中与之对应的SV、GOOSE的数值并与在故障前状态设置的SV、GOOSE输出的数值比较，作为继续测试的决定性条件，可及时发现SCD配置与被测保护装置模型不一致、光纤损坏等问题导致被测保护装置接收到的信息与测试人员所设置的输出不相同的问题。再通过MMS通信单元读取被测保护装置站控层信息中设置为触发条件的信息的状态值与预设的状态值比较，若相同，则该触发条件生效，若设置的状态切换的触发条件生效，则进行状态切换，将被测保护装置站控层信息作为触发条件，解决了目前数字式继电保护测试仪状态序列模块中控制测试状态切换的触发条件较少的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明提供的基于站控层信息控制状态切换的继电保护测试仪与被测保护装置连接的结构示意图；

图2为本发明提供的状态序列单元触发条件菜单示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

目前，一般通过数字式继电保护测试仪的状态序列模块对数字式继电保护装置进行保护功能测试。在测试过程中，测试状态的切换主要通过时间触发、手动触发、开入量触发等，可选择的触发条件较少。

在保护测试中，掌握PT断线、CT断线、重合闸充电完成等信息对测试是很重要的。例如，线路保护中的距离保护、变压器保护中的复合电压闭锁方向过流保护等，需要知道PT断线的具体状态，才能对该功能进行正常的测试；线路保护中CT断线闭锁差动、母线保护中CT断线闭锁差动等功能检验，需要知道CT断线的具体状态，才能确定是否切换到下一测试状态。不同厂家的各类保护中，达到PT断线复归、CT断线、重合闸充电完成等状态的时间是未统一的，在使用现有状态序列测试时，主要依靠测试人员设置触发条件以控制状态切换。

在包括但不限于以上提到的功能检验时，若采用手动触发，测试人员需要一边查看保护装置一边操作测试仪，降低了工作效率；若采用时间触发的方式来控制测试状态切换，可能会出现上一个测试状态的预期目标未达到就切换到下一个测试状态的情况，影响保护功能的正确检验，降低了工作效率；开入量触发主要采用的是保护装置输出的动作信息等，可利用的信息较少。

测试过程中，由测试人员设置测试仪状态序列中各状态的输出量，而SCD配置与被测保护装置模型不一致、光纤损坏等问题会导致保护装置接收到的信息与测试人员所设置的输出不相同，未达到预期测试目的，降低测试效率。

本发明提供的基于站控层信息控制状态切换的继电保护测试仪及方法，将保护装置站控层信息作为触发条件，解决了目前数字式继电保护测试仪状态序列模块中控制测试状态切换的触发条件较少的问题，同时在故障前状态检查保护装置接收到的SV、GOOSE信息与该状态的输出是否一致，可实现对测试状态的准确控制，提高测试效率。

实施例一

本发明提供的基于站控层信息控制状态切换的继电保护测试仪，包括：

状态序列单元，用于对被测保护装置进行功能测试，在状态序列单元中导入SCD文件，设置被测保护装置站控层信息为触发条件并预设其生效的状态值，并定义状态序列单元的SV输出、GOOSE输出，设置每一状态中SV、GOOSE输出的数值及状态切换的触发条件；

MMS通信单元，用于与被测保护装置进行MMS通信，根据在状态序列单元中设置的触发条件，每秒读取一次所述被测保护装置站控层信息中设置为触发条件的信息的状态值；根据在状态序列单元中定义的SV输出、GOOSE输出，在故障前状态开始1s后，读取保护装置站控层信息中与之对应的SV、GOOSE的数值；

MMS通信单元将读取的状态值或数值发送给状态序列单元。

具体的，如图1所示，先在状态序列单元中导入SCD文件，读取被测保护装置站控层逻辑设备模型，并设置所需被测保护装置站控层信息为触发条件并预设其触发生效的状态值，定义SV、GOOSE输出，并设置每个状态中SV、GOOSE输出的数值及状态切换的触发条件，数字式继电保护测试仪通过光纤接入保护装置的光口，向被测保护装置发送SV、GOOSE信息，同时订阅被测保护装置发出的GOOSE信息。

需要说明的是，可根据具体情况增加数字式继电保护测试仪与被测保护装置之间的光纤连接数量，并定义为传输SV或GOOSE信息。

其中，数字式继电保护测试仪中，状态序列单元与MMS通信单元连接，测试开始后，状态序列单元每秒向MMS单元发出一次召唤指令，以获取由测试人员设定为触发条件的被测保护装置站控层信息的状态值；故障前状态开始后1s，状态序列单元通过MMS通信单元从被测保护装置站控层信息中读取一次与测试仪输出的SV和GOOSE对应的SV和GOOSE的数值。

数字式继电保护测试仪通过以太网网线接入被测保护装置的以太网口，MMS通信单元与被测保护装置进行MMS通信，当MMS通信单元收到状态序列单元的召唤指令时，读取被测保护装置站控层信息的状态值或数值并发送给状态序列单元。

其中，被测保护装置站控层信息指被测保护装置与站控层通信发送的信息，包括但不限于SV、GOOSE、重合闸充电完成、PT断线、CT断线；在状态序列单元中，一个测试状态中可选择多条触发条件，同时可设置选中的触发条件之间成“或”或“与”的关系。本申请实现了触发条件的多样化，解决了目前数字式继电保护测试仪状态序列模块中控制测试状态切换的触发条件较少的问题。

其中，在状态序列单元中导入SCD文件，读取被测保护装置站控层逻辑设备模型，可选择其中的信息加入触发条件菜单，且可以预设来源于被测保护装置站控层信息的触发条件生效的状态值为“0”或“1”时，该触发条件生效；作为后续判断状态切换条件的基础。

其中，状态序列单元还用于将状态序列单元中在故障前状态设置的SV、GOOSE输出的数值与MMS通信单元发送的故障前状态开始1s后读取的保护装置站控层信息中与之对应的SV、GOOSE的数值进行比较，若相同，则继续测试，判断设置的各测试状态的状态切换的触发条件是否满足；若不相同，则测试停止并以亮色显示两者之间不相同的信息。。

具体的，MMS通信单元还用于每秒读取一次被测保护装置站控层信息中设置为触发条件的信息的状态值，并与预先设置的该触发条件生效的状态值相比，若相同，则该触发条件生效；其中，每一状态的状态切换的触发条件是指设置的使该状态的状态切换生效的触发条件。

具体的，状态序列单元还用于在状态序列单元中在故障前状态设置的SV、GOOSE输出的数值与MMS通信单元发送的故障前状态开始1s后读取的保护装置站控层信息中与之对应的SV、GOOSE的数值相同时，则继续测试，若测试状态中设置的状态切换的触发条件生效，则进行状态切换。

如图2所示，下面以线路保护重合闸功能检验为例阐述数字式继电保护测试仪设置及测试过程，如下：

(1)打开状态序列单元，导入SCD文件，读取保护装置站控层逻辑设备模型，选择“重合闸充电完成”导入触发条件菜单中的预留位置，作为可选的触发条件；读取保护装置GOOSE输出数据集，将“跳断路器A相”与开入A对应连接，将“重合闸出口”与开入B对应连接；测试仪SV、GOOSE输出设置与现有状态序列功能测试时相同，不再详细阐述。

(2)设置故障前状态，如图2所示，触发条件选择“重合闸充电完成”，选其值为“1”时触发条件生效。SV、GOOSE设置方法与现有状态序列功能测试时相同，不再详细阐述。

(3)设置故障状态，如图2所示，触发条件选择“开入量”，并勾选开入“A”，开入“A”为跳断路器A相。SV、GOOSE设置方法与现有状态序列功能测试时相同，不再详细阐述。

(4)设置故障后状态，如图2所示，触发条件选择“开入量”，并勾选开入“B”，开入“B”为重合闸出口。SV、GOOSE设置方法与现有状态序列功能测试时相同，不再详细阐述。

(5)设置完成后，点击开始按钮测试，在故障前状态，状态序列单元通过MMS通信单元读取保护装置中“重合闸充电完成”的状态值、保护装置中与测试仪SV和GOOSE输出对应的SV、GOOSE的数值，当测试仪输出的SV和GOOSE的数值与保护装置所收到的SV和GOOSE的数值一致时，继续测试，当“重合充电完成”状态值为“1”，切换到下一状态，当该状态持续超过30秒，测试停止；若测试仪输出的SV和GOOSE的数值与保护装置所收到的SV和GOOSE的数值不一致，则测试停止，以亮色突出显示不满足条件的信息。

然后，执行故障状态，当测试仪通过GOOSE链路收到开入A即“跳断路器A相”开入后，切换到故障后状态，当测试仪通过GOOSE链路收到开入B即“重合闸出口”开入后，测试结束。

实施例二

本发明实施例提供了基于站控层信息控制状态切换的方法，包括以下步骤：

S1：在状态序列单元中导入SCD文件，读取被测保护装置站控层逻辑设备模型，由测试人员设置所需被测保护装置站控层信息为触发条件并预设其触发生效的状态值，并定义SV输出、GOOSE输出，设置每一状态中SV、GOOSE输出的数值及状态切换的触发条件；

S2：调用所述MMS通信单元根据在所述状态序列单元中设置的所述触发条件和SV、GOOSE输出，每秒读取一次所述被测保护装置站控层信息中设置为触发条件的信息的状态值，并在故障前状态开始1s后，读取保护装置站控层信息中与之对应的SV、GOOSE的数值；并将MMS通信单元读取的状态值或数值发送给状态序列单元；

S3：状态序列单元在故障前状态开始1s后，判断状态序列单元中在故障前状态设置的SV、GOOSE输出的数值与所述MMS通信单元从保护装置站控层信息中读取的与之对应的SV、GOOSE的数值是否相同，若相同，则继续测试，若测试状态中设置的状态切换的触发条件生效，则进行状态切换；若不同，则测试停止并以亮色显示两者之间不相同的信息。

可选地，进行设置的状态切换的触发条件生效判断，若触发条件生效，则进行状态切换，具体包括：

判断预设的来源于被测保护装置站控层信息的触发条件生效的状态值与MMS通信单元读取被测保护装置站控层信息中对应的信息的状态值，若相同，则该触发条件生效。若设置的状态切换的触发条件生效，进行状态切换到下一个测试状态。

其中，被测保护装置站控层信息指被测保护装置与站控层通信发送的信息，包括但不限于SV、GOOSE、重合闸充电完成、PT断线、CT断线；被测保护装置状态序列单元中一个测试状态中可选择多条触发条件，同时可设置选中的触发条件之间成“或”或“与”的关系，其中，触发条件包括但不限于时间触发、手动触发、开入量触发和来源于保护装置站控层信息的触发条件。

本发明提供的基于站控层信息控制状态切换的方法实现状态切换的工作原理与上述基于站控层信息控制状态切换的继电保护测试仪一样，在此不再赘述。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.基于站控层信息控制状态切换的继电保护测试仪，其特征在于，包括：

状态序列单元，用于对被测保护装置进行功能测试，在所述状态序列单元中导入SCD文件，设置被测保护装置站控层信息为触发条件并预设其生效的状态值，并定义所述状态序列单元的SV输出、GOOSE输出，设置每一状态中SV、GOOSE输出的数值及状态切换的触发条件；

MMS通信单元，用于与所述被测保护装置进行MMS通信，根据在所述状态序列单元中设置的触发条件，每秒读取一次所述被测保护装置站控层信息中设置为触发条件的信息的状态值；根据在所述状态序列单元中定义的SV输出、GOOSE输出，在故障前状态开始1s后，读取保护装置站控层信息中与之对应的SV、GOOSE的数值；

所述MMS通信单元将读取的状态值或数值发送给状态序列单元；

所述状态序列单元还用于将所述状态序列单元中在故障前状态设置的SV、GOOSE输出的数值与所述MMS通信单元发送的故障前状态开始1s后读取的保护装置站控层信息中与之对应的SV、GOOSE的数值进行比较，若相同，则继续测试，判断设置的各测试状态的状态切换的触发条件是否满足；若不相同，则测试停止并以亮色显示两者之间不相同的信息。

2.根据权利要求1所述的基于站控层信息控制状态切换的继电保护测试仪，其特征在于，所述MMS通信单元还用于每秒读取一次被测保护装置站控层信息中设置为触发条件的信息的状态值，并与预先设置的该触发条件生效的状态值相比，若相同，则该触发条件生效。

3.根据权利要求1所述的基于站控层信息控制状态切换的继电保护测试仪，其特征在于，所述每一状态的状态切换的触发条件是指设置的使该状态的状态切换生效的触发条件。

4.根据权利要求1所述的基于站控层信息控制状态切换的继电保护测试仪，其特征在于，所述状态序列单元还用于在所述状态序列单元中在故障前状态设置的SV、GOOSE输出的数值与所述MMS通信单元发送的故障前状态开始1s后读取的保护装置站控层信息中与之对应的SV、GOOSE的数值相同时，则继续测试，若测试状态中设置的状态切换的触发条件生效，则进行状态切换。

5.根据权利要求1所述的基于站控层信息控制状态切换的继电保护测试仪，其特征在于，所述被测保护装置站控层信息包括重合闸充电完成、PT断线和CT断线中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的基于站控层信息控制状态切换的继电保护测试仪，其特征在于，所述被测保护装置中状态序列单元各测试状态的状态切换的触发条件可设置多条，且所述多条触发条件之间成“或”或“与”的关系。

7.根据权利要求1所述的基于站控层信息控制状态切换的继电保护测试仪，其特征在于，预设来源于所述被测保护装置站控层信息的触发条件生效的状态值为“0”或“1”。

8.基于站控层信息控制状态切换的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在状态序列单元中导入SCD文件，读取被测保护装置站控层逻辑设备模型，由测试人员设置所需被测保护装置站控层信息为触发条件并预设其触发生效的状态值，并定义SV输出、GOOSE输出，设置每一状态中SV、GOOSE输出的数值及状态切换的触发条件；

S2：调用所述MMS通信单元根据在所述状态序列单元中设置的所述触发条件和SV、GOOSE输出，每秒读取一次所述被测保护装置站控层信息中设置为触发条件的信息的状态值，并在故障前状态开始1s后，读取保护装置站控层信息中与之对应的SV、GOOSE的数值；并将所述MMS通信单元读取的状态值或数值发送给状态序列单元；

S3：所述状态序列单元在故障前状态开始1s后，判断所述状态序列单元中在故障前状态设置的SV、GOOSE输出的数值与所述MMS通信单元从保护装置站控层信息中读取的与之对应的SV、GOOSE的数值是否相同，若相同，则继续测试，若测试状态中设置的状态切换的触发条件生效，则进行状态切换；若不同，则测试停止并以亮色显示两者之间不相同的信息。

9.根据权利要求8所述的基于站控层信息控制状态切换的方法，其特征在于，所述进行触发条件生效判断，若设置的状态切换的触发条件生效，则进行状态切换，具体包括：

判断预设的来源于被测保护装置站控层信息的触发条件生效的状态值与所述MMS通信单元读取所述被测保护装置站控层信息中对应的信息的状态值，若相同，则该触发条件生效，若设置的状态切换的触发条件生效，进行状态切换到下一个测试状态。

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