一种基于iec61850的数字化保护全自动测试装置及其测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及继电保护测试领域。
【背景技术】
[0002] 智能变电站是新一代变电站的技术发展趋势，继电保护作为自动化系统的重要部 分，受电子式互感器、计算机网络通讯技术和IEC61850通讯标准的影响，也上升为数字化 保护。对继电保护的测试工作也要相应的跟上数字化的步伐。目前，智能变电站调试工作 量大、工程周期长、重复性工作多，而且要求调试人员对智能变电站的系统结构、测试方法 等非常熟悉，由于大量调试工作是人工手动完成，从而经常出现错检、漏检、重复性工作。
[0003] 长期以来，继电保护的测试工作希望尽可能减少人工干预，甚至是做到测试过程 不需人员的监视和操作，也能高效有序且全面的测试，即全自动化的继保测试。要实现这 点，就需要测试仪与被测设备之间具有数据通信能力，测试仪能获得设备的基本信息和定 值，能在测试过程对设备进行投退保护、切换定值组等操作。数字式继电保护装置采用统一 信息模型，按照统一的通信标准接入变电站通讯网络，拥有很好的互操作能力和全自动测 试的潜力。
[0004] 继电保护的全自动测试，是指测试系统连接设备后，不需要人工操作，就能够自动 识别被测设备的基本信息，根据设备的一系列定值参数自动生成测试计划、任务，计算出试 验数据，有序的发送测试信号，然后捕获动作情况，分析保护性能，完成所有试验任务后，测 试系统根据所有的试验数据和测试结果，进行分析，生成一份完整的测试报告。
[0005] 要实现全自动化测试，很重要的一点就是要求测试系统和被测设备之间，具有数 据通讯能力，测试系统能从保护装置获取必要数据，还能对设备进行切换保护操作。早期的 继电器保护没有数据通讯能力，所有的保护参数都必须通过手工输入到测试装置，根据仪 表的显示，人工分析测试结果和整理报告，不可能有什么自动测试。而微机保护具备了数据 通讯能力，可将设备本身的参数、状态传送给测试仪。但旧的继保通讯规约传输的内容单 一，存在不合理、数据的自描述能力低等问题，再加上各厂家制定的私有通讯连接，使设备 之间的通讯兼容性差。所以要针对各个厂家生产的继电保护进行自动测试，会遇到诸多困 难：
[0006] (1)通用性差，自动化测试只能针对某厂家某型号的产品；
[0007] (2)自动化程度低，大量试验参数还需要测试人员手工配置、输入，不能做到真正 的自动测试；
[0008] (3)传统微机型保护的保护方式投运必须要有硬压板接线，对应在测试过程要更 改保护方式，就要调整面临开入插件的接线，在现有的条件下，人工操作是不可避免的。
【发明内容】
[0009] 本发明提出了一种基于IEC61850的数字化保护全自动测试装置及其测试方法， 目的在于能够实现全自动继电保护测试。
[0010] -种基于IEC61850的数字化保护全自动测试装置包括数字式保护装置、上位机 和下位机，所述下位机与被测设备的过程层进行连接，数字式保护装置、下位机和上位机之 间彼此实现数据交互，上位机通过以太网接口与站控总线接口连接。
[0011] -种基于IEC61850的数字化保护全自动测试方法，它是基于以下装置实现的，所 述装置包括数字式保护装置、上位机和下位机，所述下位机与被测设备的过程层进行连接， 数字式保护装置、下位机和上位机之间彼此实现数据交互，上位机通过以太网接口与站控 总线接口连接，所述测试方法是通过以下步骤实现的：
[0012] 步骤一、上位机请求获得数字式保护装置的信息模型，并读取关于保护的基本信 息；
[0013] 步骤二、数字式保护装置返回数据，上位机对其数据进行分析，调用对应的测试模 块，指定测试计划，根据参数进行暂态计算，获得试验数据，并完成SV (Sampled Value，即采 样值）、G00SE (Generic Ob ject-Oriented Substation Event，是一种面向通用对象的变电 站事件）通信APDU(Application Protocol Data Unit，应用协议数据单元）的构建和编 码；
[0014] 步骤三、上位机将SV、G00SE报文发送至下位机，下位机准备进行测试；
[0015] 步骤四、开始测试后，下位机将被测设备的运行和动作情况通过SV报文和G00SE 报文的方式发送给上位机；
[0016] 步骤五、上位机接收并解析下位机发送的G00SE报文；
[0017] 步骤六、当检测到继保装置发出动作命令后，下位机进行后期处理计算，并将测试 结果上传至上位机中；
[0018] 步骤七、将上位机与被测设备实现数据通讯，数字式保护装置将继保装置发出动 作命令后的动作情况上传至上位机，上位机将数字式保护装置和下位机分别发送的报告进 行比对，并将对比结果记录到测试报告中；
[0019] 步骤八、当对比结果确认无误后，上位机对数字式保护装置进行复位操作、切换定 值或更改保护方式的指令；
[0020] 步骤九、被测设备反馈操作成功的指令信息；
[0021] 步骤十、上位机通知下位机准备进行下一组测试。
[0022] 有益效果：本发明所述的测试装置是基于IEC61850通讯标准站控层 MMS(Manufacturing Message Specification，即制造报文规范）标准的发布，提出的基于 MMS的智能变电站钻自动闭环测试装置，该装置整合站控层和过程层按照调试大纲自动识 别保护类型，自动生成试调方案，自动组合生成最佳测试项目和测试模板，自动生成故障报 告和动作报告，保证测试完整性，大大提高工作效率，减少二测设备停电检修时间。
【附图说明】
[0023] 图1为【具体实施方式】一所述的一种基于IEC61850的数字化保护全自动测试装置 的原理图；
[0024] 图2为传统微机型继保装置的保护投入条件；
[0025] 图3为本实施方式所述的数字式保护装置的保护投入条件。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0026] 一、一种基于IEC61850的数字化保护全自动测试装置，其特征在 于，它包括数字式保护装置、上位机和下位机，所述下位机与被测设备的过程层进行连接， 数字式保护装置、下位机和上位机之间彼此实现数据交互，上位机通过以太网接口与站控 总线接口连接。
[0027] 本实施方式所述的测试装置是基于IEC61850通讯标准站控层丽S标准的发布， 提出的基于MMS的智能变电站钻自动闭环测试装置，该装置整合站控层和过程层按照调试 大纲自动识别保护类型，自动生成试调方案，自动组合生成最佳测试项目和测试模板，自动 生成故障报告和动作报告，保证测试完整性，大大提高工作效率，减少二测设备停电检修时 间。
[0028] IEC61850使继保设备的内部数据具有极强的自描述特性，信息模型是按统一的方 法、数据类建立起来的，IEC61850也对信息的访问方式做了统一规范，真正实现了设备间的 互操作。同时新型的数字式保护装置取消了物理硬压板，省去了操作时开入开出插件的接 线，如图2和图3所示。测试系统可以按照标准规定的客户机/服务器通讯模式与继电保 护装置建立连接，获取其内部信息，对设备进行遥控操作，不需人工操作。
[0029] 要做到真正的继保测试全自动化，必须依赖设备间数据通讯。传统继保在这方面 存在各样的不足和瓶颈。而IEC61850通讯标准的实