智能变电站继电保护装置智能测试系统及其测试方法与流程

本发明涉及一种电力系统智能变电站继电保护测试领域的系统和方法，具体讲涉及一种智能变电站继电保护装置智能测试系统及方法。

背景技术：

我国智能变电站发展迅速，但是对智能化保护装置的检测与调试却还停留在传统保护调试的模式，测试人员使用数字保护测试仪，根据模拟的故障设置参数，监测保护装置的动作情况，验证保护功能及定值设定是否正确，同时操作保护面板，查看保护动作信息，记录测试结果；或者输出电压电流，查看保护装置采样是否合格。测试完成后，手动填写检测报告。因此，数字化保护测试方法没有形成规范化，测试过程也不能实现自动测试，不能自动形成标准格式的试验报告。这些导致对智能变电站保护装置的测试周期比较长。现有的数字化保护调试软件，不能与保护装置进行通讯，实现定值的读取和修改、压板的读取和修改、保护测量值的读取、保护事件报告的解析、遥控操作等功能。

因此，需要提供一种针对被测数字保护装置的规范化、标准化和高效率化的自动检验方法，达到降低人员要求、简化工作过程和规范数据形式的目的。

技术实现要素：

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种智能变电站继电保护装置智能测试系统及方法，克服了在对数字保护装置进行检验过程中技术和方式过分依赖个人能力、测试工作不全面、测试工作效率低下、测试数据格式不统一的问题。同时，提供了一种针对被测智能保护装置的规范化、标准化和高效率化的智能检验系统和方法，达到降低人员要求、简化工作过程和规范数据形式的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：智能变电站继电保护装置智能测试方法，包括以下步骤：

装置模板编辑模块根据被测装置的测试要求编辑生成装置测试模板；

自动测试模块根据用户选择调用装置测试模板，执行装置测试模板中测试项目的测试，并将测试数据写入报告模板中形成测试报告。

所述根据被测装置的测试要求编辑生成装置测试模板包括以下步骤：

初始化：读取被测装置的系统参数、设定值、初始化压板；驱动测试仪，下载测试仪通道配置；

保护功能测试：驱动测试仪输出测试量，获取被测装置的反馈信息；

测试恢复：设置被测装置恢复到初始状态。

所述测试量包括sv报文、gooseout报文；所述sv报文为保护的电压、电流采样值；所述gooseout报文为保护接收的开入。

所述反馈信息为保护gooseout报文；所述保护gooseout报文为保护的动作出口信息。

所述执行装置测试模板中测试项目的测试包括以下步骤：

装置测试模板中的测试项目根据内部设定的保护测试功能故障参数，得到测试仪输出的测试量并发送至测试仪开始测试；收到被测装置的反馈信息后，通过与设定值的比较得到测试结果是否合格。

智能变电站继电保护装置智能测试洗系统，包括：

装置模板编辑模块：用于根据被测装置的测试要求编辑生成装置测试模板；

自动测试模块：用于根据用户选择接收装置测试模板，执行装置测试模板中测试项目的测试，并将测试数据写入报告模板中形成测试报告。

所述装置测试模板包括：

初始化：用于读取被测装置的系统参数、设定值、初始化压板；驱动测试仪，下载测试仪通道配置；

保护功能测试：用于驱动测试仪输出测试量，获取被测装置的反馈信息；

测试恢复：用于设置被测装置恢复到初始状态。

所述测试量包括sv报文、gooseout报文；所述sv报文为保护的电压、电流采样值；所述gooseout报文为保护接收的开入。

所述反馈信息为保护gooseout报文；所述保护gooseout报文为保护的动作出口信息。

所述装置测试模板包括：

测试项目：装置测试模板中的测试项目根据内部设定的保护测试功能故障参数，得到测试仪输出的测试量并发送至测试仪开始测试；收到被测装置的反馈信息后，通过与设定值的比较评估测试结果是否合格。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明具有完整的装置测试模板开发模块，能够使用装置测试模板开发模块根据数字保护装置的测试需求，编辑装置测试模板，自动测试模块打开装置测试模板，根据装置测试模板定义的测试流程进行测试，根据装置测试模板定义的报告格式填写报告，测试过程中根据测试模板中测试项目定义，与被测数字保护装置进行通讯，实现闭环自动测试；测试完成，自动形成标准格式的测试报告；实现了规范化、标准化和高效率化的自动检验。

2.本发明解决了在对数字保护装置进行检验过程中技术和方式过分依赖个人能力、测试工作效率低下、测试数据格式不统一等问题，提供了一种针对被测数字保护置的规范化、标准化和高效率化的自动检验方法，达到降低人员要求、简化工作过程和规范数据形式的目的。

3.本发明的装置测试模板根据数字保护检验规程编写，自动测试模块严格按照装置测试模板来进行测试，记录测试过程和测试结果，杜绝测试时由于人为因素带来的缺项、漏项的情况，降低装置由于测试不全面带来的潜在安全风险。

附图说明

图1为智能变电站保护装置智能测试系统软件结构框架图；

图2为装置测试模板的项目结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施案例对本发明做进一步的详细说明。

本发明的系统安装在测试端pc上，测试端pc与测试仪、被测的数字保护装置连接。如图1所示。

一、智能测试系统

智能测试系统包括装置测试模板和智能测试软件，智能测试软件包括装置测试模板编辑模块和自动测试模块。

1、装置测试模板，包括测试项目定义和报告格式定义两个部分；

测试项目定义，使用面向对象的结构化的信息描述方式，描述了被测数字保护装置的测试项目的测试过程，具体为：初始化、保护功能测试、测试恢复；装置测试模板由装置模板编辑模块编辑生成，供自动测试模块调用完成对被测保护装置的测试；

初始化包括：与被测装置通讯，读取被测装置的装置参数、读定值、初始化压板；驱动测试仪，下载测试仪iec61850配置、测试仪通道配置；

保护功能测试部分定义为驱动测试仪输出测试量，从被测保护装置获取反馈信息，包括：测试整体设置、采样校验、同步性能检验、开入虚端子检验、检修状态测试、保护定值检验、开出虚端子检验；

测试整体设置主要针对在具体测试过程中进行一些辅助设置，例如报告封面、设备变更记录、提示信息、计算统计项目、流程控制节点项目等；

采样校验实现对“遥测”数据集报告进行自动误差分析，主要可分为四个步骤：启动“遥测”数据集报告；投入sv接收软压板，进行采样值精度检查；退出sv接收软压板，进行采样值精度检查；停止“遥测”数据集报告；

同步性能检查这一功能单元的原理与采样校验基本类似；

开入虚端子检验实现对保护开入的检测，包括如下步骤：启动“遥信”数据集报告、下载测试仪goosein虚端子测试配置、驱动测试仪输出开关量变位并且执行“读遥信”通讯命令、停止“遥信”数据集报告；

其中，保护定值检验包括：实现对保护装置的各定值进行检验，包括过电压及远方跳闸保护、零序反时限电流保护、工频变化量保护、ct断线后分相差 动保护、零序电流保护、距离保护、纵差保护、差动保护等等；具体过程包括：下载测试仪配置、依次投入sv压板及相关保护软压板、设置相关保护控制字、驱动测试仪输出测试故障、退出相关保护软压板；

测试后恢复，设置装置恢复到测试开始的状态；

报告格式定义，基于word文档，定义测试模板的数据与word文档中位置的对应关系，位置使用word的书签进行定位。自动测试模块根据这种对应关系将数据填写到文档中，形成标准格式的测试报告。

2、自动测试模块，用于提供一个测试过程中人机对话的环境。自动测试模块接收装置测试模板，执行装置测试模板中测试项目的测试，包括以下步骤：

1)保护功能测试项目测试流程：

自动测试模块根据测试模板定义的保护测试功能参数计算公式(例如距离故障计算公式、差动故障计算公式)执行故障计算，计算测试仪输出的测试参数值，包括测试仪各相电压、电流的幅值、相位、频率以及幅值、相位、频率的变化；其中，保护测试功能参数计算公式为行业内公知的规范测试公式，例如：dl/t584-1995《3kv～110kv电网继电保护装置运行整定规程》、dl/t559-1994《220kv～500kv电网继电保护装置运行整定规程》等。保护测试功能参数计算根据所需的保护测试功能故障参数计算得到测试参数值，因计算公式需要而设定，例如距离故障计算参数包括整定阻抗定值、故障电流、故障方向、故障角度、零序补偿系数、整定动作时间定值等。

向测试仪发送测试参数和测试指令，开始测试；等待测试仪控制及返回测试结束消息；收到测试结束消息后，从测试仪读取结果数据，根据测试模板定义的测试结果判断方法，执行测试结果判断，判断测试结果是否合格；根据报告模板的数据、文档位置对应关系，将测试参数数据、结果数据填写到报告模板中；

2)通讯命令项目测试流程：自动测试模块发送通讯命令和通讯数据给被测保护装置；被测保护装置，执行通讯命令；通讯命令执行完毕，发送执行结果 给自动测试模块；自动测试模块根据测试模板定义的测试结果判断方法，执行测试结果判断，判断测试结果是否合格；根据报告模板的数据、文档位置对应关系，将测试参数数据、结果数据填写到报告模板中；

其中，测试结果判断方法为收到被测装置的反馈信息后，通过与设定值的比较得到测试结果是否合格。

3、装置测试模板开发模块，根据具体的被测数字保护装置的测试要求，编辑生成装置测试模板，包括如下：

测试项目定义编辑包括标准测试流程以及各测试项目的测试方法的编辑；测试项目的编辑包括保护功能测试项目和通讯命令项目的编辑；

保护功能测试项目编辑为，根据各种保护测试功能的测试参数要求，编辑参数的计算公式；根据测试结果判断的要求，编辑测试结果判断的方法；

通讯命令项目编辑为，根据各种通讯的要求，编辑通讯命令的数据定义，根据通讯命令的结果判断要求，编辑测试结果判断的方法；

测试结果判断方法的编辑为，根据测试参数、测试结果、命令参数、命令结果，编辑结果判断的数学运算过程；

报告模板编辑，根据测试要求，编辑标准的word文档格式，编辑数据和word文档中数据填写位置的对应关系。

二、测试方法

本发明还提供了一种对应于智能变电站继电保护装置智能测试系统的测试方法，包括以下步骤：

步骤一、使用装置模板编辑模块，根据被测装置的测试要求，编辑装置测试模板，形成装置测试模板库：

ⅰ、使用装置测试模板开发模块，根据图2的结构编辑测试项目以及测试项目的执行流程；

ⅱ、根据输出报告的要求，编辑标准的报告格式定义；

步骤二、自动测试模块根据装置测试模板进行测试。具体包括如下：

ⅲ、自动测试模块获得装置测试模板，根据装置测试模板形成初始测试记录文件和报告文件；

ⅳ、开始测试，自动测试模块根据装置测试模板的测试流程，依次完成各测试项目的测试，自动记录测试结果、自动进行结果判断、自动填写报告；

ⅴ、测试完成，形成标准格式的测试报告，报告模块输出并保存。

所述步骤ⅳ中测试包括：

电气量项目测试过程：自动测试模块根据保护测试功能各故障参数计算公式，计算保护测试功能的参数值，执行故障计算；向测试仪发送测试参数和测试指令，开始测试；等待测试仪控制及返回测试结束消息；收到测试结束消息后，从测试仪读取结果数据，执行测试结果判断，判断测试结果是否合格；将测试结果数据填写到报告模板中。

通讯命令项目测试过程：自动测试模块发送通讯命令和通讯数据给被测保护装置；保护装置，执行通讯命令；通讯命令执行完毕，发送执行结果给自动测试模块；自动测试模块根据结果数据进行结果判断，填写结果数据到报告模板中。

最后应当说明的是:以上实施案例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施案例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。