CN115794624A

CN115794624A - 智能变电站自动化单装置闭环测试方法及系统

Info

Publication number: CN115794624A
Application number: CN202211441539.1A
Authority: CN
Inventors: 李娜; 李玉敦; 刘勇; 李宽; 徐征; 张强; 孙运涛; 张国辉; 黄强; 孙孔明; 梁正堂; 史方芳; 张婉婕; 刘萌; 李聪聪; 李晨昊
Original assignee: Electric Power Research Institute of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Current assignee: Electric Power Research Institute of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Priority date: 2022-11-17
Filing date: 2022-11-17
Publication date: 2023-03-14

Abstract

本发明提供了一种智能变电站自动化单装置闭环测试方法及系统，确定目标设备，根据设备类型和型号匹配预置对应测试模板，基于变电站配置文件实例化仿真模型，获取装置版本及参数信息，完成仿真测试初始化；在测试模板下选择标准化测试用例和测试项，组合调用预先建立的标准化功能测试库，进行目标设备的功能和性能测试，并生成测试报告。本发明可以提供能够灵活配置的自动化仿真环境和标准化的自动测试流程。

Description

智能变电站自动化单装置闭环测试方法及系统

技术领域

本发明属于自动化技术领域，具体涉及一种智能变电站自动化单装置闭环测试方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

自动化装置、功能及性能不满足要求、参数配置不当将造成遥测、遥信等电网监测数据不正确上送，导致主站端电网状态异常、故障告警误漏报、远方遥控失败等问题，严重影响电网监视、控制，需加强对智能变电站自动化的源端管控和设备质量管理。

但目前自动化设备仅在变电站验收时做部分功能和性能测试，不能实现全面定量测试；同时，出现自动化设备故障、功能失效、性能下降时无法完整复现缺陷场景，不利于设备且缺乏功能升级和消缺后的仿真验证手段，不能适应智能变电站建设的快速发展。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种智能变电站自动化单装置闭环测试方法及系统，本发明可以提供能够灵活配置的自动化仿真环境和标准化的自动测试流程，提高自动化装置测试效率及测试完整性、规范性，为装置功能验证、性能测试、缺陷复现等提供全量、完整、实用化解决方案。

根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

一种智能变电站自动化单装置闭环测试方法，包括以下步骤：

确定目标设备，根据设备类型和型号匹配预置对应测试模板，基于变电站配置文件实例化仿真模型，获取装置版本及参数信息，完成仿真测试初始化；

在测试模板下选择标准化测试用例和测试项，组合调用预先建立的标准化功能测试库，完成目标设备的功能和性能测试，并生成测试报告。

作为可选择的实施方式，目标设备的参数信息，通过获取设备参数文件并解析、采用本地默认配置或接收用户输入，并按优先级顺序执行，当无法获取设备参数文件时采用本地默认配置，并支持用户输入。

作为可选择的实施方式，所述变电站配置文件实例化仿真模型支持SCD、远动点表和RCD多类变电站配置文件的自动解析，并根据被测对象设备类型进行仿真模型的实例化映射，作为仿真环境构建的基础。

作为可选择的实施方式，所述标准化功能测试库包括测试控制模块和仿真模型，测试控制模块基于实例化仿真模型调用报文仿真和解析模块实现对测设备交互设备的数字化仿真，接收装置反馈信息并根据预置结果判断条件判断测试结果是否合格。

作为进一步限定的实施方式，所述报文仿真和解析模块支持104、MMS、GOOSE和SV多类型报文的仿真模拟，根据测试方法实现对被测对象数字化加量。

作为进一步限定的实施方式，MMS仿真模拟具备MMS服务端功能和MMS客户端取代服务功能，MMS服务端功能模拟间隔层IED设备站控层交互数据，直接对数据通信网关机加量；

MMS客户端控制并采集间隔层IED设备信息，用于间隔层设备测试，MMS客户端取代服务功能对间隔层设备的遥测遥信数据置数，用于带间隔层设备对数据通信网关机进行测试。

作为可选择的实施方式，生成测试报告时，自动填写设备类型、版本和参数信息，并按测试顺序生成所选测试用例和测试项的试验结果数据。

一种智能变电站自动化单装置闭环测试系统，包括：

仿真测试初始化模块，被配置为确定目标设备，根据设备类型和型号匹配预置对应测试模板，基于变电站配置文件实例化仿真模型，获取装置版本及参数信息，完成仿真测试初始化；

仿真测试模块，被配置为在测试模板下选择标准化测试用例和测试项，组合调用预先建立的标准化功能测试库，进行目标设备的功能和性能测试，并生成测试报告。

报文仿真和解析模块，被配置为实现104、MMS、GOOSE和SV多类型报文的仿真模拟和解析处理并保存在数据库中，供仿真测试模块使用。

一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成上述方法中的步骤。

一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成上述方法中的步骤。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明可以提供能够灵活配置的自动化仿真环境和标准化的自动测试流程，提高自动化装置测试效率及测试完整性、规范性，为装置功能验证、性能测试、缺陷复现等提供全量、完整、实用化解决方案。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明的测控装置自动闭环测试数据架构示意图；

图2是本发明的通过模型映射实例化仿真模型界面图；

图3是本发明的测试用例及测试项选择界面图；

图4是本发明的测试结果详情展示界面图；

图5是本发明的测试报告示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本实施例公开了智能变电站自动化单装置闭环测试方法，目的是提升自动化设备测试效率，按照标准化技术要求完成自动测试并生成测试报告，验证自动化设备功能和性能规范性，为得到该结果，主要分为两个步骤：

1、智能变电站自动化单装置测试初始化；

2、智能变电站自动化单装置自动闭环测试；

具体的，

1、智能变电站自动化单装置测试初始化，导入和解析含有被测对象的变电站SCD文件或针对数据通信网关机测试的远动点表、RCD等通信配置文件，通过模型映射完成仿真模型的实例化，并获取被测装置的版本和参数文件，作为仿真测试的基础；

2、智能变电站自动化单装置自动闭环测试，通过选择标准化的测试用例和测试项启动针对被测装置的功能和性能测试流程，自动调用预先实现的标准化功能测试库自动测试程序，基于第1步的实例化仿真模型和装置参数完成测试，并生成word格式的单装置测试报告。测试报告中包含被测设备型号、版本等配置信息及所选功能、性能测试结果。

接下来以测控装置自动测试为实例来展示单装置自动闭环测试的过程，数据架构示意图如图1所示。

测试初始化。导入存在被测测控装置的变电站SCD文件，并对SCD文件进行规范化模型校验；

点击测控装置自动测试功能，选择测控装置IED及测控型号，并通过设定设备目录获取设备版本描述文件，解析生成设备版本信息；

基于SCD文件，完成被测的测控装置IED及其交互设备IED的模型实例化映射，如图2所示。

通过指定设备目录获取测控装置参数描述文件，解析生成被测测控装置的参数配置。完成初始化过程。

进入用例选择页面，选择对应用例，点击‘下一步’，勾选要测试的测试项，如图3所示。选择好测试项后，进入执行界面，点击‘开始测试’。启动单装置自动闭环测试流程。

测试过程中，根据选择的测试项，调用标准化功能测试库中对应程序。

通过SMV仿真向被测装置发送DL/T 860.92采样值报文，模拟监控后台(MMS客户端)通过站控层MMS读取数据。进行交流电气量采集检测，采样值报文品质及异常处理检测；

通过GOOSE仿真器向被测装置发送GOOSE报文传输的状态量信息，模拟监控后台通过站控层MMS读取数据和进行取代服务，检查状态的正确性，用GOOSE侦听模块监视状态量标注时标的正确性。进行状态量采集检测GOOSE模拟量检测状态量性能检测。

通过SMV仿真向被测装置发送DL/T 860.92采样值报文，模拟同期电压数据，模拟监控后台通过MMS发同期合闸令并检测被测装置反馈，GOOSE侦听检测GOOSE出口正确性。进行控制功能检测，同期功能检测，遥控性能检测。

通过GOOSE仿真器向被测装置发送GOOSE报文传输的状态量信息，模拟闭锁逻辑，GOOSE侦听模块和模拟监控后台分别侦听被测装置GOOSE和MMS的闭锁状态的正确性。进行逻辑闭锁功能检测。

模拟监控后台发送遥控指令，GOOSE仿真发送GOOSE报文，进行记录存储功能检测，通信功能检测和运行状态监测及管理功能检测；

通过仿真设备模拟网络流量，进行通讯性能检测。

各项测试结束后均展示是否与预期结果相同的结论，点击‘查看详情’可查看详细仿真信息及接收信息，方便错误定位。如图4所示。

进一步的，完成全部测试后，系统根据测试记录可自动生成WORD版测试报告，测试结果以此项测试的最后一次测试结果为准。

实施例二

本实施例的目的是提供了智能变电站自动化设备闭环仿真测试系统，包括：

仿真测试管理模块，被配置为：提供SCD文件管理和校核功能，在进行测试前，需要先导入存在被测装置的SCD文件。可对已导入的SCD文件进行导出、校验、激活、删除操作，并可对打开的SCD文件进行模型规范性校验。提供设备管理功能，提供设备通信状态、MMS文件服务、控制块输出参数配置、告警信号实时监视功能。

测控装置测试模块，被配置为：提供对于测控装置的标准化测试。支持SMV仿真、GOOSE仿真、MMS客户端(模拟后台)、SMV侦听与分析、GOOSE侦听与分析、B码授时等业务数据处理功能。SMV仿真、GOOSE仿真、MMS客户端、B码授时模块分别向被测装置发送采样、状态量、遥控操作和对时数据，然后通过SMV侦听与分析、GOOSE侦听与分析、MMS客户端模块对试验结果进行展示、侦听和判别，逐条完成对于测控装置的单装置功能测试和性能测试，测试过程中测试记录随时保存，支持数据入库，测试完毕后测试报告可按照模板进行导出。

数据网关机测试模块，被配置为：提供对于数据网关机的标准化测试。提供MMS服务端、MMS客户端、IEC104仿真(模拟主站)、IEC104侦听与分析、B码授时等业务数据处理模块。系统通过模拟MMS服务端和模拟主站分别对数据网关机发送数据，再通过MMS客户端和IEC侦听与分析模块采集测试数据并判别测试结果。逐条完成对于数据网关机的单装置功能测试和性能测试，测试过程中测试记录随时保存，支持数据入库，测试完毕后测试报告可按照模板进行导出。

人机界面：提供人机交互界面，为用户使用仿真测试平台提供图形化操作界面，数据输入以及数据输出。

实施例二系统中涉及的步骤与方法实施例一相对应，具体实施方式可参见实施例一的相关说明部分。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，本领域技术人员不需要付出创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种智能变电站自动化单装置闭环测试方法，其特征是，包括以下步骤：

在测试模板下选择标准化测试用例和测试项，组合调用预先建立的标准化功能测试库，进行目标设备的功能和性能测试，并生成测试报告。

2.如权利要求1所述的一种智能变电站自动化单装置闭环测试方法，其特征是，目标设备的设备类型和型号，通过获取设备参数文件并解析、采用本地默认配置或接收用户输入，并按优先级顺序执行，当无法获取设备参数文件时采用本地默认配置，并支持用户输入。

3.如权利要求1所述的一种智能变电站自动化单装置闭环测试方法，其特征是，所述变电站配置文件实例化仿真模型支持SCD、远动点表和RCD多类变电站配置文件的自动解析，并根据被测对象设备类型进行仿真模型的实例化映射，作为仿真环境构建的基础。

4.如权利要求1所述的一种智能变电站自动化单装置闭环测试方法，其特征是，所述标准化功能测试库包括测试控制模块和仿真模型，测试控制模块调用仿真模型实现对测设备交互设备的数字化仿真，接收装置反馈信息并根据预置结果判断条件判断测试结果是否合格。

5.如权利要求4所述的一种智能变电站自动化单装置闭环测试方法，其特征是，所述仿真模型支持104、MMS、GOOSE和SV多类型报文的仿真模拟，根据测试方法实现对被测对象数字化加量。

6.如权利要求5所述的一种智能变电站自动化单装置闭环测试方法，其特征是，MMS仿真模拟具备MMS服务端功能和MMS客户端取代服务功能，MMS服务端功能模拟间隔层IED设备站控层交互数据，直接对数据通信网关机加量；

7.如权利要求1所述的一种智能变电站自动化单装置闭环测试方法，其特征是，生成测试报告时，自动填写设备类型、版本和参数信息，并按测试顺序生成所选测试用例和测试项的试验结果数据。

8.一种智能变电站自动化单装置闭环测试系统，其特征是，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征是，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-7中任一项所述的方法中的步骤。

10.一种电子设备，其特征是，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成权利要求1-7中任一项所述的方法中的步骤。