一种继电保护测试系统及测试数据防篡改方法与流程

1.本发明涉及继电保护测试技术领域，更具体涉及一种继电保护测试系统及测试数据防篡改方法。


背景技术：

2.目前变电站继电保护设备全生命周期过程中需要经历多个调试过程，系统联调、现场调试、定期检验、应急检修等，继电保护设备调试一般采用继电保护测试仪进行。随着目前电网规模的扩大和人员定编的矛盾，需要运行维护设备增多，继电保护设备实际检验、调试中，存在漏测、非实际测试的情况，测试数据真实性和可用性难以保证，不利于测试数据的后期分析和挖掘，也难以用于二次设备状态检修，不利于电网的安全稳定运行。继电保护设备为电网安全运行的第一道防线，因此，保证继电保护设备测试项目的完备性和测试数据的真实性、可用性非常重要。
3.中国专利公开号cn106019039a，公开了一种标准化继电保护装置流水线自动检测系统，包括一体化检测控制台、扫描模块、流水线平台、标准接口模块、继电保护测试仪、直流电源模块，一体化检测控制台通过以太网控制扫描模块、流水线平台、继电保护测试仪工作，并获取检测数据。通过扫描模块扫描标签获取被测装置的信息，调取相应的检测模板，并控制流水线平台将被测装置自动传输到检测工位，根据被测装置的尺寸和接口自动定位，与标准接口模块对接，将被测装置自动接入检测系统；通用控制接口控制继电保护测试仪输出检测量并获取反馈检测数据，同时通过mms客户端控制被测装置、获取被测装置站控层信息，自动完成被测装置所有项目的检测，并自动形成检测报告。但是该专利申请中继电保护设备测试过程和测试数据缺乏有效的管控技术手段，存在人为修正测试报告的可能，无法保证继电保护设备测试项目的完备性和测试数据的真实性、可用性，影响电网安全运行。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于现有技术继电保护测试过程和测试数据缺乏有效的管控技术手段，存在人为修正测试报告的可能，无法保证继电保护设备测试项目的完备性和测试数据的真实性、可用性，影响电网安全运行的问题。
5.本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种继电保护测试系统，包括站端物联继电保护测试装置，所述站端物联继电保护测试装置用于现场进行待测继电保护设备检验测试，并上传测试断面数据、测试报告至远端测试管理系统，其中，远端测试管理系统对同一待测继电保护设备的测试断面数据及测试报告中的预设项测试数据运算得到的校验值一致。
6.本发明通过站端物联继电保护测试装置对待测继电保护设备检验测试并上传测试断面数据、测试报告至远端测试管理系统，整个过程测试报告直接上传给远端测试管理系统，不易在中间过程进行人为修正报告，且对同一待测继电保护设备的测试断面数据及
测试报告中的预设项测试数据运算得到的校验值一致，修正测试报告中的预设项测试数据会导致两者校验值不一致，能够及时发现测试报告被人为修改，保证继电保护设备测试项目的完备性和测试数据的真实性、可用性，保障电网安全运行。
7.进一步地，所述站端物联继电保护测试装置包括边缘物联模块、测试控制管理模块、数据运算与缓冲模块、信号输入输出模块、时间同步模块和第一人机交互模块，
8.信号输入输出模块，用于和待测继电保护设备连接，发送测试信号给待测继电保护设备，同时接收待测继电保护设备反馈的测试结果信息，测试结果信息反馈方式可能是mms、sv、goose、di中的一种或者多种；
9.数据运算与缓冲模块，用于根据测试项目、测试参数进行测试数据运算，包含待测继电保护设备所需要的表征电网正常态电气量数据运算、电网故障态电气量数据运算，并对运算得到的测试数据进行缓冲按照测试控制管理模块从第一人机交互模块获取的测试过程控制命令将缓冲的测试数据传输至信号输入输出模块，还用于对从信号输入输出模块接收的待测继电保护设备反馈的测试结果信息进行运算和缓冲，并传输至测试控制管理模块；
10.测试控制管理模块包含测试数据预处理模块和测试过程控制模块，测试过程控制模块用于生成测试项目列表，从第一人机交互模块获取测试过程命令，控制测试全部过程，测试数据预处理模块用于生成测试项目的测试基本信息以及根据数据运算与缓冲模块的运算和缓冲结果得到测试断面数据，测试断面数据整合得到测试报告，并传输至边缘物联模块；
11.边缘物联模块，用于将测试基本信息、测试断面数据、测试报告发送至远端测试管理系统；
12.时间同步模块与信号输入输出模块连接，接收北斗、gps对时信号，形成本地精确时间，标记输入信号到达的时间，以及根据输出信号报文要求，插入时间信息；
13.第一人机交互模块用于设置待测继电保护设备测试基本信息、测试项目、测试参数、边缘物联通信参数。
14.本发明还提供一种继电保护测试系统，包括远端测试管理系统，所述远端测试管理系统用于接收站端物联继电保护测试装置发送的测试断面数据和测试报告，并进行测试报告校验和管理。
15.进一步地，所述远端测试管理系统包括数据预处理模块、断面数据缓冲与更新模块、测试报告缓冲模块、校验码运算模块、比较模块、第二人机交互模块，
16.数据预处理模块，用于获取站端物联继电保护测试装置上传的测试基本信息，识别待测继电保护设备所属厂站、设备间隔、设备名称、iedname，还获取测试断面数据和测试报告，如果接收的数据为测试断面数据，则传输至断面数据缓冲与更新模块，如接收的为测试报告，则传输至测试报告缓冲模块；
17.断面数据缓冲与更新模块，用于缓冲测试断面数据，如为测试项复测，则更新断面数据缓冲区测试项断面数据；
18.测试报告缓冲模块，用于缓冲站端物联继电保护测试装置上传的测试报告数据；
19.校验码运算模块，用于对同一待测继电保护设备所有测试断面数据中预设项测试数据计算校验值value1，还对同一待测继电保护设备测试报告的预设项测试数据计算校验
值value2；
20.比较模块，用于比较同一待测继电保护设备测试断面数据校验值value1与测试报告的测试数据校验值value2是否一致；
21.第二人机交互模块，用于对待测继电保护设备测试断面数据和测试报告进行显示，还用于对校验值value1、value2进行显示及校验值value1、value2不一致时告警提示。
22.本发明还提供一种继电保护测试系统，包括上述所述的站端物联继电保护测试装置和上述所述的远端测试管理系统，所述站端物联继电保护测试装置与所述远端测试管理系统通信连接。
23.本发明还提供一种继电保护测试系统测试数据防篡改方法，应用于站端，所述方法包括：
24.步骤1、在变电站站端设置待测继电保护设备测试基本信息、测试项目、测试参数和边缘物联通信参数，并启动测试；
25.步骤2、站端物联继电保护测试装置现场对待测继电保护设备检验测试，单一测试项结束时，形成该测试项测试断面数据，并实时发送至远端测试管理系统；
26.步骤3、某一测试项有问题时，重做该测试项，测试结束时，实时发送测试断面数据至远端测试管理系统，以使远端测试管理系统更新该测试项测试断面数据；
27.步骤4、待测继电保护设备所有测试项结束，站端物联继电保护测试装置形成待测继电保护设备测试报告，并实时发送至远端测试管理系统。
28.进一步地，所述测试基本信息包括待测继电保护设备所属厂站、间隔名称、设备名称和iedname。
29.进一步地，所述测试项目包括：
30.(1)零漂与采样精度测试；
31.(2)开关量测试；
32.(3)保护功能测试；
33.(4)整组测试。
34.进一步地，所述测试参数包括：
35.(1)将第一人机交互模块设置的测试命令以及参数信息进行相位变换、变比变换的参数；
36.(2)电网故障计算的参数，如故障相别、故障类型、故障性质、电网相关参数；
37.(3)测试项所包含的正常态、故障态、重合态持续时间参数；
38.(4)测试评估阈值参数。
39.进一步地，所述测试断面数据包括：
40.(1)测试总体结束标志；
41.(2)测试项重复标志；
42.(3)测试项测试数据；
43.(4)测试项测试结果与评价数据；
44.其中，测试项测试数据、测试项测试结果与评价数据为预设项测试数据，且测试报告中同样将测试项测试数据、测试项测试结果与评价数据作为预设项测试数据。
45.更进一步地，测试项目为保护功能测试和整组测试时，所述测试断面数据还包括：
46.(1)测试项试验参数；
47.(2)保护设备定值数据。
48.进一步地，所述步骤2、步骤4在发送测试断面数据和测试报告至远端测试管理系统时，还发送测试基本信息至远端测试管理系统。
49.本发明还提供一种继电保护测试系统测试数据防篡改方法，应用于远端，所述方法包括：
50.步骤5、远端测试管理系统接收站端物联继电保护测试装置发送的测试断面数据和测试报告，远端测试管理系统对同一待测继电保护设备测试断面数据中预设项测试数据按crc方式计算校验值value1，对同一待测继电保护设备测试报告中预设项测试数据按crc方式计算校验值value2，并比较校验值value1、value2是否一致；
51.步骤6、远端测试管理系统，对同一待测继电保护设备测试断面数据、断面数据校验值value1、测试报告、测试报告校验值value2显示并存档，对断面数据校验值value1、测试报告校验值value2不一致的测试报告进行告警提示。
52.本发明还提供一种继电保护测试系统测试数据防篡改方法，应用于站端和远端，所述方法包括：
53.步骤1、在变电站站端设置待测继电保护设备测试基本信息、测试项目、测试参数和边缘物联通信参数，并启动测试；
54.步骤2、站端物联继电保护测试装置现场对待测继电保护设备检验测试，单一测试项结束时，形成该测试项测试断面数据，并实时发送至远端测试管理系统；
55.步骤3、某一测试项有问题时，重做该测试项，测试结束时，实时发送测试断面数据至远端测试管理系统，以使远端测试管理系统更新该测试项测试断面数据；
56.步骤4、待测继电保护设备所有测试项结束，站端物联继电保护测试装置形成待测继电保护设备测试报告，并实时发送至远端测试管理系统；
57.步骤5、远端测试管理系统接收站端物联继电保护测试装置发送的测试断面数据和测试报告，远端测试管理系统对同一待测继电保护设备测试断面数据中预设项测试数据按crc方式计算校验值value1，对同一待测继电保护设备测试报告中预设项测试数据按crc方式计算校验值value2，并比较校验值value1、value2是否一致；
58.步骤6、远端测试管理系统，对同一待测继电保护设备测试断面数据、断面数据校验值value1、测试报告、测试报告校验值value2显示并存档，对断面数据校验值value1、测试报告校验值value2不一致的测试报告进行告警提示。
59.本发明的优点在于：
60.(1)本发明通过站端物联继电保护测试装置对待测继电保护设备检验测试并上传测试断面数据、测试报告至远端测试管理系统，整个过程测试报告直接上传给远端测试管理系统，不易在中间过程进行人为修正报告，且对同一待测继电保护设备的测试断面数据中预设项测试数据、测试报告中预设项测试数据运算得到的校验值一致，修正测试报告中的测试数据会导致两者校验值不一致，能够及时发现测试报告被人为修改，保证继电保护设备测试项目的完备性和测试数据的真实性、可用性，保障电网安全运行。
61.(2)本发明站端物联继电保护测试装置实时上传测试断面数据和测试报告给远端测试管理系统，远端测试管理系统比较测试断面数据校验值value1和测试报告的测试数据
校验值value2，两者不一致时进行告警提示，有效管控现场测试过程，确保继电保护设备测试报告数据的可用性。
附图说明
62.图1为本发明实施例3所公开的一种继电保护测试系统的结构示意图；
63.图2为本发明实施例2和3所公开的一种继电保护测试系统中远端测试管理系统结构示意图；
64.图3为本发明实施例6所公开的一种继电保护测试系统测试数据防篡改方法的流程图。
具体实施方式
65.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
66.实施例1
67.本发明实施例1提供一种继电保护测试系统，应用于站端，包括站端物联继电保护测试装置1，所述站端物联继电保护测试装置1用于现场进行继电保护设备检验测试，并上传测试断面数据、测试报告至远端测试管理系统2，其中，远端测试管理系统对同一待测继电保护设备的测试断面数据及测试报告中的预设项测试数据运算得到的校验值一致，如果两者不一致，则表明测试报告中预设项测试数据被篡改。
68.如图1所示，所述站端物联继电保护测试装置1包括边缘物联模块11、测试控制管理模块12、数据运算与缓冲模块13、信号输入输出模块14、时间同步模块15和第一人机交互模块16，
69.边缘物联模块11连接测试控制管理模块12，包含4g、5g接口模块，还包含lte230接口模块，用于将测试基本信息、测试断面数据、测试报告发送至远端测试管理系统2；测试基本信息包括待测继电保护设备所属厂站、间隔名称、设备名称和iedname。测试断面数据包括：(1)测试总体结束标志；(2)测试项重复标志；(3)测试项测试数据；(4)测试项测试结果与评价数据。
70.测试控制管理模块12包含测试数据预处理模块21和测试过程控制模块，用于生成测试项目列表，从第一人机交互模块16获取测试过程命令，控制测试全部过程，测试数据预处理模块21用于生成测试项目的测试基本信息以及根据数据运算与缓冲模块13的运算和缓冲结果得到测试断面数据，测试断面数据整合得到测试报告，并传输至边缘物联模块11。
71.数据运算与缓冲模块13，用于根据测试项目、测试参数进行测试数据运算，包含待测继电保护设备所需要的表征电网正常态电气量数据运算、电网故障态电气量数据运算，并对运算得到的测试数据进行缓冲按照测试控制管理模块从第一人机交互模块获取的测试过程控制命令将缓冲的测试数据传输至信号输入输出模块14，还用于对从信号输入输出模块14接收的待测继电保护设备反馈的测试结果信息进行运算和缓冲，并传输至测试控制管理模块12。
72.信号输入输出模块14，用于和待测继电保护设备接口，发送测试信号给待测继电保护设备，输出信号包括sv、goose、do、模拟量电压/电流，同时接收待测继电保护设备反馈的测试结果信息，输入信号包括mms、goose、di。
73.时间同步模块15与信号输入输出模块14连接，接收北斗、gps对时信号，形成本地精确时间，用于标记输入信号到达的时间，以及根据输出信号报文要求，插入时间信息。
74.第一人机交互模块16用于设置待测继电保护设备测试基本信息、测试项、试验参数，还用于设置边缘物联通信参数。
75.实施例2
76.本发明实施例2提供一种继电保护测试系统，与实施例1的区别在于，应用于远端，包括远端测试管理系统2，所述远端测试管理系统2用于接收站端物联继电保护测试装置1发送的测试断面数据和测试报告，并进行测试报告校验和管理。
77.如图2所示，所述远端测试管理系统2包括数据预处理模块21、断面数据缓冲与更新模块22、测试报告缓冲模块23、校验码运算模块24、比较模块25、第二人机交互模块26，
78.数据预处理模块21接入安全接入网关，用于获取站端物联继电保护测试装置1上传的测试基本信息，识别待测继电保护设备所属厂站、设备间隔、设备名称、iedname，还用于获取测试断面数据和测试报告，如果接收的数据为测试断面数据，则传输至断面数据缓冲与更新模块，如接收的为测试报告，则传输至测试报告缓冲模块。
79.断面数据缓冲与更新模块22，用于缓冲测试断面数据，如为测试项复测，则更新断面数据缓冲区测试项断面数据。
80.测试报告缓冲模块23，用于缓冲站端物联继电保护测试装置1上传的测试报告数据。
81.校验码运算模块24，用于对同一待测继电保护设备所有测试断面数据中预设项测试数据计算校验值value1，还对同一待测继电保护设备测试报告的预设项测试数据计算校验值value2。
82.比较模块25，用于比较同一待测继电保护设备测试断面数据校验值value1与测试报告中的测试数据校验值value2是否一致。
83.第二人机交互模块26，用于对待测继电保护设备测试断面数据和测试报告进行显示，还用于对校验值value1、value2进行显示及校验值value1、value2不一致时告警提示。
84.实施例3
85.图1结合图2，本发明实施例3提供一种继电保护测试系统，与实施例1和实施例2的区别在于应用于双端也即站端和远端，包括站端物联继电保护测试装置1和远端测试管理系统2，远端测试管理系统2与站端物联继电保护测试装置1经4g/5g公网或电力vpn、230专网连接。所述站端物联继电保护测试装置1用于现场进行继电保护设备检验测试，并上传测试断面数据、测试报告至远端测试管理系统2；所述远端测试管理系统2用于接收站端物联继电保护测试装置1发送的测试断面数据和测试报告，并进行测试报告校验和管理。本发明实施例3中站端物联继电保护测试装置1的具体结构及原理与实施例1相同，在此不做赘述，本发明实施例3中远端测试管理系统2的具体结构及原理与实施例2相同，在此不做赘述。
86.实施例4
87.如图3所示，本发明实施例4提供一种继电保护测试系统测试数据防篡改方法，应
用于站端，所述方法包括：
88.步骤1、在变电站站端设置待测继电保护设备测试基本信息、测试项目、测试参数和边缘物联通信参数，并启动测试；
89.步骤2、站端物联继电保护测试装置1现场对待测继电保护设备检验测试，单一测试项结束时，形成该测试项测试断面数据，并实时发送至远端测试管理系统2；
90.步骤3、某一测试项有问题时，重做该测试项，测试结束时，实时发送测试断面数据至远端测试管理系统2，以使远端测试管理系统2更新该测试项测试断面数据；
91.步骤4、待测继电保护设备所有测试项结束，站端物联继电保护测试装置1形成待测继电保护设备测试报告，并实时发送至远端测试管理系统2。
92.本实施例中，所述测试基本信息包括待测继电保护设备所属厂站、间隔名称、设备名称和iedname。
93.本实施例中，所述测试项目包括：
94.(1)零漂与采样精度测试；
95.(2)开关量测试；
96.(3)保护功能测试；
97.(4)整组测试。
98.本实施例中，所述测试参数包括：
99.(1)将第一人机交互模块16设置的测试命令以及参数信息进行相位变换、变比变换的参数；
100.(2)电网故障计算的参数，如故障相别、故障类型、故障性质、电网相关参数；
101.(3)测试项所包含的正常态、故障态、重合态持续时间参数；
102.(4)测试评估阈值参数。
103.本实施例中，所述测试断面数据包括：
104.(1)测试总体结束标志；
105.(2)测试项重复标志；
106.(3)测试项测试数据；
107.(4)测试项测试结果与评价数据；
108.其中，测试项测试数据、测试项测试结果与评价数据为预设项测试数据，且测试报告中同样将测试项测试数据、测试项测试结果与评价数据作为预设项测试数据。
109.需要说明的是，测试项目为保护功能测试和整组测试时，所述测试断面数据还包括：
110.(1)测试项试验参数；
111.(2)保护设备定值数据。
112.本实施例中，所述步骤2、步骤4在发送测试断面数据和测试报告至远端测试管理系统2时，还发送测试基本信息至远端测试管理系统2。
113.实施例5
114.继续参阅图3，本发明实施例5提供一种继电保护测试系统测试数据防篡改方法，应用于远端，所述方法包括：
115.步骤5、远端测试管理系统2接收站端物联继电保护测试装置1发送的测试断面数
据和测试报告，远端测试管理系统2对同一待测继电保护设备测试断面数据中预设项测试数据按crc方式计算校验值value1，对同一待测继电保护设备测试报告中预设项测试数据按crc方式计算校验值value2，并比较校验值value1、value2是否一致；
116.步骤6、远端测试管理系统2，对同一待测继电保护设备测试断面数据、断面数据校验值value1、测试报告、测试报告校验值value2显示并存档，对断面数据校验值value1、测试报告校验值value2不一致的测试报告进行告警提示。
117.实施例6
118.继续参阅图3，本发明实施例6提供一种继电保护测试系统测试数据防篡改方法，与实施例4和实施例5的区别在于，应用于站端和远端，所述方法包括：
119.步骤1、在变电站站端设置待测继电保护设备测试基本信息、测试项目、测试参数和边缘物联通信参数，并启动测试；
120.步骤2、站端物联继电保护测试装置1现场对待测继电保护设备检验测试，单一测试项结束时，形成该测试项测试断面数据，并实时发送至远端测试管理系统2；
121.步骤3、某一测试项有问题时，重做该测试项，测试结束时，实时发送测试断面数据至远端测试管理系统2，以使远端测试管理系统2更新该测试项测试断面数据；
122.步骤4、待测继电保护设备所有测试项结束，站端物联继电保护测试装置1形成待测继电保护设备测试报告，并实时发送至远端测试管理系统2；
123.步骤5、远端测试管理系统2接收站端物联继电保护测试装置1发送的测试断面数据和测试报告，远端测试管理系统2对同一待测继电保护设备测试断面数据中预设项测试数据按crc方式计算校验值value1，对同一待测继电保护设备测试报告中预设项测试数据按crc方式计算校验值value2，并比较校验值value1、value2是否一致；
124.步骤6、远端测试管理系统2，对同一待测继电保护设备测试断面数据、断面数据校验值value1、测试报告、测试报告校验值value2显示并存档，对断面数据校验值value1、测试报告校验值value2不一致的测试报告进行告警提示。
125.需要说明的是，本实施例前四个步骤与实施例4相同，后两个步骤与实施例5相同，且测试基本信息、测试项目、测试参数、测试断面数据等均与实施例4相同，在此不做赘述。
126.通过以上技术方案，本发明站端物联继电保护测试装置1实时上传测试断面数据和测试报告给远端测试管理系统2，远端测试管理系统2比较测试断面数据校验值value1和测试数据校验值value2，两者不一致时进行告警提示，有效管控现场测试过程，确保继电保护设备测试报告数据的可用性。
127.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。