CN111766464A - 一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试方法及系统，本发明通过自动计算和选取保护装置需要测试的定值测试序列，按顺序自动测试，无需测试人员手动输入，自动程度高；定值测试时间大幅减少，极大提高了继电保护装置的定值测试效率；可灵活采用均匀取值算法或随机取值算法从全部定值整定可取值中选取定值设定值进行测试，提高测试覆盖程度，保证了测试充分性；减少了测试人员的重复性劳动，有助于测试人员更好的梳理测试过程和分析测试结果。

Description

一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试方法及系统
技术领域
本发明涉及配电自动化技术领域，特别是涉及一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试方法及系统。
背景技术
近年来，智能变电站在变电站自动化领域发展迅速，继电保护装置作为智能变电站的重要组成部分，能够实时监控变电站运行情况以及预测电网潜在风险。当电网发生故障时能够快速定位、隔离故障并及时恢复电力供应。因此继电保护装置对保证电力系统的安全运行起着举足轻重的作用。而继电保护定值又是保证保护装置正确动作的基础，因此在继电保护装置投入电网运行前对其定值符合性进行充分的测试，以确保继电保护装置功能正确，对变电站乃至整个电网的稳定运行意义重大。
传统的继电保护装置定值测试需要由测试人员输入各整定值进行手动设定，费时费力且工作重复性高。随着继电保护装置大量的现场应用，保护装置出厂检验以及现场运维任务繁重，传统的手动测试方法已无法满足需求，对保护装置测试工具的自动化执行水平提出更高要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试方法及系统，旨在解决现有技术中传统继电保护装置定值测试依赖手动完成的问题，实现测试自动化，提高工作效率，减少重复性劳动。
为达到上述技术目的，本发明提供了一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试方法，所述方法包括以下操作：
导入继电保护装置模型文件，获取继电保护装置定值个数、各定值的最大值、最小值以及步长；
根据各定值的最小值、步长以及最大值计算出各定值的所有M个可取值；
配置定值符合性测试档位N，采用均匀取值算法或随机取值算法从所有可取值中选取N个值，形成定值序列；
保存继电保护装置原有定值，使用定值序列按顺序自动设定继电保护装置的定值，根据继电保护装置响应判断定值符合性测试结果；
将继电保护装置的定值恢复至测试前原有定值。
优选地，所述均匀取值算法规则如下：
当N取值为1时，取最小值进行测试；当N取值为2时，取最小值和最大值进行测试；当N取值大于2时，若N大于等于M，则将可取值全部测试一遍，若N小于M，计算均匀因子K＝M/(N-1)，则取全部定值可取值的第1个、第K个、第2K个，直至取得N个数据。
优选地，所述随机取值算法规则如下：
当M为1时，取该值进行测试；当M大于1时，使用随机数方法从区间[1,M]中得到随机数R，从定值可取值取第R个数据作为测试数据，使用此方式直至取得N个数据。
本发明还提供了一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试系统，所述系统包括：
模型文件导入模块，用于导入继电保护装置模型文件，获取继电保护装置定值个数、各定值的最大值、最小值以及步长；
可取值获取模块，用于根据各定值的最小值、步长以及最大值计算出各定值的所有M个可取值；
定值序列获取模块，用于配置定值符合性测试档位N，采用均匀取值算法或随机取值算法从所有可取值中选取N个值，形成定值序列；
测试模块，用于保存继电保护装置原有定值，使用定值序列按顺序自动设定继电保护装置的定值，根据继电保护装置响应判断定值符合性测试结果；
定值恢复模块，用于将继电保护装置的定值恢复至测试前原有定值。
优选地，所述均匀取值算法规则如下：
当N取值为1时，取最小值进行测试；当N取值为2时，取最小值和最大值进行测试；当N取值大于2时，若N大于等于M，则将可取值全部测试一遍，若N小于M，计算均匀因子K＝M/(N-1)，则取全部定值可取值的第1个、第K个、第2K个，直至取得N个数据。
优选地，所述随机取值算法规则如下：
当M为1时，取该值进行测试；当M大于1时，使用随机数方法从区间[1,M]中得到随机数R，从定值可取值取第R个数据作为测试数据，使用此方式直至取得N个数据。
本发明还提供了一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序，以实现所述的变电站继电保护装置定值符合性自动测试方法。
本发明还提供了一种可读存储介质，用于保存计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的变电站继电保护装置定值符合性自动测试方法。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
与现有技术相比，本发明通过自动计算和选取保护装置需要测试的定值测试序列，按顺序自动测试，无需测试人员手动输入，自动程度高；定值测试时间大幅减少，极大提高了继电保护装置的定值测试效率；可灵活采用均匀取值算法或随机取值算法从全部定值整定可取值中选取定值设定值进行测试，提高测试覆盖程度，保证了测试充分性；减少了测试人员的重复性劳动，有助于测试人员更好的梳理测试过程和分析测试结果。
附图说明
图1为本发明实施例中所提供的一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试方法流程图；
图2为本发明实施例中所提供的变电站继电保护装置定值符合性自动测试逻辑流程图；
图3为本发明实施例中所提供的一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试系统框图。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
下面结合附图对本发明实施例所提供的一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试方法及系统进行详细说明。
如图1、2所示，本发明实施例公开了一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试方法，所述方法包括以下操作：
导入继电保护装置模型文件，获取继电保护装置定值个数、各定值的最大值、最小值以及步长；
根据各定值的最小值、步长以及最大值计算出各定值的所有M个可取值；
配置定值符合性测试档位N，采用均匀取值算法或随机取值算法从所有可取值中选取N个值，形成定值序列；
保存继电保护装置原有定值，使用定值序列按顺序自动设定继电保护装置的定值，根据继电保护装置响应判断定值符合性测试结果；
将继电保护装置的定值恢复至测试前原有定值。
本发明实施例根据各定值的最小值、最大值以及步长，计算出全部定值可取值，根据配置的测试档位N，从全部定值可取值中取出N个值，从而得到定值符合性测试序列，按顺序将定值符合性测试序列下发到装置，实现定值符合性的自动测试。
通过导入继电保护装置模型文件，获取继电保护装置定值个数、各定值的最大值、最小值以及步长。
对于控制字类定值，取值只有投入和退出；对于非控制字类定值，采用带时限的步长单向移动算法计算档位内的定值可取值进行自动测试。
对于非控制字类定值，根据各定值的最小值、步长以及最大值计算出各定值的所有可取值，可取值的个数记为M。将最小值Smin作为第一个可取值，放入存储容器中，每次向右移动一个步长值Sstep，获取第K个可取值为SK＝SK-1+Sstep，并放入存储容器中。如此移动直至定值最大值，如果计算全部定值可取值过程中，超过一个时限值，例如默认10S，则停止计算定值可取值，使用已获取的定值可取值序列进行自动测试；如未超过时限值，则获取到全部定值可取值进行自动测试。
配置定值符合性测试档位N，通常N<50，从上述计算得到的全部定值可取值中选取N个值进行定值符合性自动测试。在本发明实施例中采用均匀取值算法或随机取值算法选取定值进行自动测试，可根据不同类型的装置进行配置选择。
所述均匀取值算法规则如下：
当N取值为1时，取最小值进行测试；当N取值为2时，取最小值和最大值进行测试；当N取值大于2时，若N大于等于M，即测试档位大于可取值个数，则将可取值全部测试一遍，此时要测试的值共M个，若N小于M，计算均匀因子K＝M/(N-1)，则取全部定值可取值的第1个、第K个、第2K个……，直至取得N个数据。使用该算法可保证定值符合性测试的均匀性，各个取值区间均可选值进行定值符合性测试。
所述随机取值算法规则如下：
从可取值中随机取N个值。当M为1时，即可取值只有一个，取该值进行测试；当M大于1时，使用随机数方法从区间[1,M]中得到随机数R，从定值可取值取第R个数据作为测试数据，使用此方式直至取得N个数据。使用该算法每次测试的取值都有可能不一样，测试覆盖率高，测试较为充分。
保存继电保护装置原有定值，使用上述获取到的定值序列按顺序自动设定继电保护装置的定值。当继电保护装置对当前定值序列整组设定回复肯定响应时，则当前定值序列测试通过；当继电保护装置对当前定值序列整组设定回复否定响应时，则当前定值序列测试不通过。
定值符合性自动测试完成后，将定值自动设定到测试前的原有定值，完成定值恢复操作。
本发明通过自动计算和选取保护装置需要测试的定值测试序列，按顺序自动测试，无需测试人员手动输入，自动程度高；定值测试时间大幅减少，极大提高了继电保护装置的定值测试效率；可灵活采用均匀取值算法或随机取值算法从全部定值整定可取值中选取定值设定值进行测试，提高测试覆盖程度，保证了测试充分性；减少了测试人员的重复性劳动，有助于测试人员更好的梳理测试过程和分析测试结果。
如图3所示，本发明实施例还公开了一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试系统，所述系统包括：
模型文件导入模块，用于导入继电保护装置模型文件，获取继电保护装置定值个数、各定值的最大值、最小值以及步长；
可取值获取模块，用于根据各定值的最小值、步长以及最大值计算出各定值的所有M个可取值；
定值序列获取模块，用于配置定值符合性测试档位N，采用均匀取值算法或随机取值算法从所有可取值中选取N个值，形成定值序列；
测试模块，用于保存继电保护装置原有定值，使用定值序列按顺序自动设定继电保护装置的定值，根据继电保护装置响应判断定值符合性测试结果；
定值恢复模块，用于将继电保护装置的定值恢复至测试前原有定值。
通过导入继电保护装置模型文件，获取继电保护装置定值个数、各定值的最大值、最小值以及步长。
对于控制字类定值，取值只有投入和退出；对于非控制字类定值，采用带时限的步长单向移动算法计算档位内的定值可取值进行自动测试。
对于非控制字类定值，根据各定值的最小值、步长以及最大值计算出各定值的所有可取值，可取值的个数记为M。将最小值Smin作为第一个可取值，放入存储容器中，每次向右移动一个步长值Sstep，获取第K个可取值为SK＝SK-1+Sstep，并放入存储容器中。如此移动直至定值最大值，如果计算全部定值可取值过程中，超过一个时限值，例如默认10S，则停止计算定值可取值，使用已获取的定值可取值序列进行自动测试；如未超过时限值，则获取到全部定值可取值进行自动测试。
配置定值符合性测试档位N，通常N<50，从上述计算得到的全部定值可取值中选取N个值进行定值符合性自动测试。在本发明实施例中采用均匀取值算法或随机取值算法选取定值进行自动测试，可根据不同类型的装置进行配置选择。
所述均匀取值算法规则如下：
当N取值为1时，取最小值进行测试；当N取值为2时，取最小值和最大值进行测试；当N取值大于2时，若N大于等于M，即测试档位大于可取值个数，则将可取值全部测试一遍，此时要测试的值共M个，若N小于M，计算均匀因子K＝M/(N-1)，则取全部定值可取值的第1个、第K个、第2K个……，直至取得N个数据。使用该算法可保证定值符合性测试的均匀性，各个取值区间均可选值进行定值符合性测试。
所述随机取值算法规则如下：
从可取值中随机取N个值。当M为1时，即可取值只有一个，取该值进行测试；当M大于1时，使用随机数方法从区间[1,M]中得到随机数R，从定值可取值取第R个数据作为测试数据，使用此方式直至取得N个数据。使用该算法每次测试的取值都有可能不一样，测试覆盖率高，测试较为充分。
保存继电保护装置原有定值，使用上述获取到的定值序列按顺序自动设定继电保护装置的定值。当继电保护装置对当前定值序列整组设定回复肯定响应时，则当前定值序列测试通过；当继电保护装置对当前定值序列整组设定回复否定响应时，则当前定值序列测试不通过。
定值符合性自动测试完成后，将定值自动设定到测试前的原有定值，完成定值恢复操作。
本发明实施例还公开了一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序，以实现所述的变电站继电保护装置定值符合性自动测试方法。
本发明实施例还公开了一种可读存储介质，用于保存计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的变电站继电保护装置定值符合性自动测试方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试方法，其特征在于，所述方法包括以下操作：
导入继电保护装置模型文件，获取继电保护装置定值个数、各定值的最大值、最小值以及步长；
根据各定值的最小值、步长以及最大值计算出各定值的所有M个可取值；
配置定值符合性测试档位N，采用均匀取值算法或随机取值算法从所有可取值中选取N个值，形成定值序列；
保存继电保护装置原有定值，使用定值序列按顺序自动设定继电保护装置的定值，根据继电保护装置响应判断定值符合性测试结果；
将继电保护装置的定值恢复至测试前原有定值。
2.根据权利要求1所述的一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试方法，其特征在于，所述均匀取值算法规则如下：
当N取值为1时，取最小值进行测试；当N取值为2时，取最小值和最大值进行测试；当N取值大于2时，若N大于等于M，则将可取值全部测试一遍，若N小于M，计算均匀因子K＝M/(N-1)，则取全部定值可取值的第1个、第K个、第2K个，直至取得N个数据。
3.根据权利要求1所述的一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试方法，其特征在于，所述随机取值算法规则如下：
当M为1时，取该值进行测试；当M大于1时，使用随机数方法从区间[1,M]中得到随机数R，从定值可取值取第R个数据作为测试数据，使用此方式直至取得N个数据。
4.一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试系统，其特征在于，所述系统包括：
模型文件导入模块，用于导入继电保护装置模型文件，获取继电保护装置定值个数、各定值的最大值、最小值以及步长；
可取值获取模块，用于根据各定值的最小值、步长以及最大值计算出各定值的所有M个可取值；
定值序列获取模块，用于配置定值符合性测试档位N，采用均匀取值算法或随机取值算法从所有可取值中选取N个值，形成定值序列；
测试模块，用于保存继电保护装置原有定值，使用定值序列按顺序自动设定继电保护装置的定值，根据继电保护装置响应判断定值符合性测试结果；
定值恢复模块，用于将继电保护装置的定值恢复至测试前原有定值。
5.根据权利要求4所述的一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试系统，其特征在于，所述均匀取值算法规则如下：
当N取值为1时，取最小值进行测试；当N取值为2时，取最小值和最大值进行测试；当N取值大于2时，若N大于等于M，则将可取值全部测试一遍，若N小于M，计算均匀因子K＝M/(N-1)，则取全部定值可取值的第1个、第K个、第2K个，直至取得N个数据。
6.根据权利要求4所述的一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试系统，其特征在于，所述随机取值算法规则如下：
当M为1时，取该值进行测试；当M大于1时，使用随机数方法从区间[1,M]中得到随机数R，从定值可取值取第R个数据作为测试数据，使用此方式直至取得N个数据。
7.一种变电站继电保护装置定值符合性自动测试设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序，以实现根据权利要求1-3任意一项所述的变电站继电保护装置定值符合性自动测试方法。
8.一种可读存储介质，其特征在于，用于保存计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1-3任意一项所述的变电站继电保护装置定值符合性自动测试方法。
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