配电自动化系统的测试方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种配电自动化系统的测试方法及系统。其中，该方法包括：接收对配电自动化系统进行测试的测试请求；根据测试请求获取测试数据，其中，测试数据包括：仿真数据、与配电自动化系统相对应的配电网的模型参数；根据仿真数据和模型参数生成配电网的模拟量动态数据，以供配电自动化系统利用模拟量动态数据进行配电控制模拟处理，并获取配电控制测试结果。通过本发明，解决了现有技术中无法通过配电网或实验室得到配电网自动化系统的测试数据的问题，通过模拟配电网的运行状态对配电自动化系统进行完整测试的效果。
【专利说明】配电自动化系统的测试方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力设备检测领域，具体而言，涉及一种配电自动化系统的测试方法及系统。
【背景技术】
[0002]配电自动化系统测试一般分功能测试、性能测试、容量测试和压力测试，功能测试需要状态量变位、遥测刷新、故障定位和隔离等操作；性能测试需要测试电网状态变化反映时间等；容量测试需要测试配电自动化系统在较大的配电网模型下的运行稳定性，特别是当配电自动化系统接入成千上万台配电终端时系统的性能、可靠性等；压力测试需要模拟配电网发生故障时，瞬间出现大量扰动数据时配电自动化系统是否可以正确处理和反映，以及是否可以保证该数据的完整性。
[0003]而上述所有的测试项目都需要有一个完整的测试环境，并且对配电自动化系统的测试不能影响实际的配电网的运行，还要与实际的电网环境很接近，才能够模拟出配电网的各种运行状态和动作。
[0004]现有技术主要可以采用硬件仿真的技术实现对配电自动化系统的测试，也可以在实际的配电网上进行配电自动化测试。
[0005]采用硬件仿真的技术对配电自动化系统进行测试时，需要在实验室内以一定的容量和大小比例，模拟实际配电网的模型设备，构建几十条分段线路、电源点和开闭所等，采用硬件仿真，由于采用同实际设备等比例模拟的技术，仿真程度相对比较高，但是这种仿真技术投资比较大，建设周期长:假设要建设6个开闭所、40条分段线路和6个电源点的模拟实验室，大约需要上千万的投资，实验场地大约需要1000多平方米。另外，测试项目也受到限制，现有的一些配电网系统非常庞大，例如较大的配电网有5000台以上的FRTU/DTU，较大的配电网运行状态特别是异常运行状态非常复杂，对该配电自动化系统进行测试时，需要进行几十万数据量的大容量测试，或电网事故情况下的压力测试时，硬件仿真技术就难以满足测试要求。
[0006]而将对配电自动化系统的测试放在实际的配电网系统中，在测试过程中会出现一些破坏性的操作和影响电网安全的操作，这些都是在实际的电网中是不允许出现的，所以不能将对配电自动化系统的测试放到实际的配电网中。
[0007]针对现有技术中无法通过配电网或实验室得到配电网自动化系统的测试数据的问题，目如尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0008]针对相关技术无法通过配电网或实验室得到配电网自动化系统的测试数据的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，本发明的主要目的在于提供一种配电自动化系统的测试方法及系统，以解决上述问题。
[0009]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种配电自动化系统的测试方法,该测试方法包括:接收对配电自动化系统进行测试的测试请求；根据测试请求获取测试数据，其中，测试数据包括:仿真数据、与配电自动化系统相对应的配电网的模型参数；根据仿真数据和模型参数生成配电网的模拟量动态数据，以供配电自动化系统利用模拟量动态数据进行配电控制模拟处理，并获取配电控制测试结果。
[0010]进一步地，在根据仿真数据和模型参数生成配电网的模拟量动态数据，以供配电自动化系统利用模拟量动态数据进行配电控制模拟处理，并获取配电控制测试结果之后，方法还包括:采集配电自动化系统在进行配电控制时的配电控制测试结果；利用配电控制测试结果对配电自动化系统进行性能分析，以获取性能分析数据；利用性能分析数据对配电自动化系统进行性能更新，并获取更新后的配电自动化系统性能参数。
[0011]进一步地，模型参数包括:模型厂站参数和模型信号参数，其中，根据测试请求获取测试数据的步骤包括:根据测试请求获取与配电自动化系统相对应的配电网的配置参数，并根据配置参数生成配电网的模型厂站参数和模型信号参数。
[0012]进一步地，模型参数包括:模型厂站参数和模型信号参数，其中，根据测试请求获取测试数据的步骤包括:从配电自动化系统中读取配电网的预设参数，并将预设参数作为模型厂站参数和模型信号参数。
[0013]进一步地，仿真数据包括:设备动作仿真数据、事故仿真数据以及雪崩仿真数据。
[0014]为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种配电自动化系统的测试系统，该测试系统包括:测试控制系统，用于接收对配电自动化系统进行测试的测试请求，在根据测试请求获取测试数据之后，根据测试数据中的仿真数据和模型参数生成配电网的模拟量动态数据；配电自动化系统，与测试控制系统连接，用于利用模拟量动态数据进行配电控制模拟处理，以获取配电控制测试结果，其中，测试数据包括:仿真数据、与配电自动化系统相对应的配电网的模型参数。
[0015]进一步地，测试控制系统包括:数据采集服务器，与配电自动化系统连接，用于采集配电自动化系统在进行配电控制时的配电控制测试结果；数据分析服务器，与数据采集服务器连接，用于利用配电控制测试结果对配电自动化系统进行性能分析，以获取性能分析数据，并利用性能分析数据对配电自动化系统进行性能更新，并获取更新后的配电自动化系统性能参数。
[0016]进一步地，模型参数包括:模型厂站参数和模型信号参数，其中，测试控制系统包括:第一处理器，与配电自动化系统连接，用于根据测试请求获取与配电自动化系统相对应的配电网的配置参数，并根据配置参数生成配电网的模型厂站参数和模型信号参数。
[0017]进一步地，模型参数包括:模型厂站参数和模型信号参数，其中，测试控制系统包括:第二处理器，与配电自动化系统连接，用于从配电自动化系统中读取配电网的预设参数，并将预设参数作为模型厂站参数和模型信号参数。
[0018]进一步地，测试控制系统包括:通讯链路，用于将模拟量动态数据发送给配电自动化系统。
[0019]通过本发明，测试控制系统根据仿真数据和配电网的模型数据生成配电网的模拟量动态数据，从而形成完整的配电网的运行环境，配电自动化系统利用该模拟量动态数据进行配电控制模拟处理，以获取配电控制测试结果，解决了现有技术中无法通过配电网或实验室得到配电网自动化系统的测试数据的问题，通过模拟配电网的运行状态对配电自动化系统进行完整测试的效果，从而通过对配电自动化系统完整的测试，提高配电自动化系统的可靠性和安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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。在附图中:
[0021]图1是根据本发明实施例的配电自动化系统的测试系统的结构示意图；
[0022]图2是根据本发明实施例的配电自动化系统的测试方法的流程图；以及
[0023]图3是根据本发明实施例的配电自动化系统的测试方法的框图。
【具体实施方式】
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0025]图1是根据本发明实施例的配电自动化系统的测试系统的结构示意图。
[0026]如图1所示，该测试系统包括:测试控制系统，用于接收对配电自动化系统进行测试的测试请求，在根据测试请求获取测试数据之后，根据测试数据中的仿真数据和模型参数生成配电网的模拟量动态数据；配电自动化系统，与测试控制系统连接，用于利用模拟量动态数据进行配电控制模拟处理，以获取配电控制测试结果，其中，测试数据包括:仿真数据、与配电自动化系统相对应的配电网的模型参数。
[0027]通过本发明，测试控制系统根据仿真数据和配电网的模型数据生成配电网的模拟量动态数据，从而形成完整的配电网的运行环境，配电自动化系统利用该模拟量动态数据进行配电控制模拟处理，以获取配电控制测试结果，解决了现有技术中无法通过配电网或实验室得到配电网自动化系统的测试数据的问题，通过模拟配电网的运行状态对配电自动化系统进行完整测试的效果，从而通过对配电自动化系统完整的测试，提高配电自动化系统的可靠性和安全性。
[0028]另外，该发明也可以应用在配电自动化专业人员的培训工作，通过仿真配电网的运行环境，相关人员可以进行模拟操作，从而了解配电网系统的运行。
[0029]通过本发明的上述实施例，采用测试控制系统生成内模拟规模较大的配电网，解决了配电自动化系统不能在实验室环境内测试的问题，由于采用测试控制系统，相对于硬件仿真，节省了大量的设备投资，而且测试控制系统反应灵活，可以根据不同的测试需求生成不同的配电网的模拟量动态参数，可以快速搭建出配电自动化系统的测试环境，大大提高测试效率，节省测试费用。
[0030]其中，测试结果包括:被测系统的性能数据，该性能数据包括:主机(即被测系统的主机)的CPU负荷率、网络负荷率、内存使用情况、进程启动/停止状态监控、进程的CPU负荷率、进程内存等，并将采集的性能数据通过网络实时发送到主控端(即测试控制系统)，并对在各个被测系统主机上采集的性能数据进行存盘和曲线显示。其中，被测系统可以为配电自动化系统。
[0031]在本申请的上述实施例中，测试控制系统可以包括:数据采集服务器，与配电自动化系统连接，用于采集配电自动化系统在进行配电控制时的配电控制测试结果；数据分析服务器，与数据采集服务器连接，用于利用配电控制测试结果对配电自动化系统进行性能分析，以获取性能分析数据，并利用性能分析数据对配电自动化系统进行性能更新，并获取更新后的配电自动化系统性能参数。
[0032]根据本发明的上述实施例，模型参数可以包括:模型厂站参数和模型信号参数，其中，测试控制系统包括:第一处理器，与配电自动化系统连接，用于根据测试请求获取与配电自动化系统相对应的配电网的配置参数，并根据配置参数生成配电网的模型厂站参数和模型信号参数。
[0033]另外，测试控制系统可以包括:第二处理器，与配电自动化系统连接，用于从配电自动化系统中读取配电网的预设参数，并将预设参数作为模型厂站参数和模型信号参数。
[0034]具体地，测试控制系统可以包括:通讯链路，用于将模拟量动态数据发送给配电自动化系统。
[0035]具体地，测试控制系统还包括通讯链路，用于将模拟量动态数据以标准规约的形式发送到被测系统，其中，通讯链路作为通讯数据传输的通道，可以包括网络方式和串口方式进行数据传输。
[0036]图2是根据本发明实施例的配电自动化系统的测试方法的流程图；图3是根据本发明实施例的配电自动化系统的测试方法的框图。
[0037]如图2至图3所示，该方法包括如下步骤:
[0038]步骤S102，接收对配电自动化系统进行测试的测试请求。
[0039]步骤S104，根据测试请求获取测试数据，其中，测试数据包括:仿真数据、与配电自动化系统相对应的配电网的模型参数。
[0040]步骤S106，根据仿真数据和模型参数生成配电网的模拟量动态数据，以供配电自动化系统利用模拟量动态数据进行配电控制模拟处理，并获取配电控制测试结果。
[0041]采用本发明的配电自动化系统的测试方法，通过测试控制系统接收对配电自动化系统进行测试的测试请求，并在根据测试请求获取仿真数据以及与配电自动化系统相对应的配电网的模型参数测试数据之后，根据仿真数据和模型参数生成配电网的模拟量动态数据，以供配电自动化系统利用模拟量动态数据进行配电控制模拟处理，并获取配电控制测试结果。通过本发明，测试控制系统根据仿真数据和配电网的模型数据生成配电网的模拟量动态数据，从而形成完整的配电网的运行环境，配电自动化系统利用该模拟量动态数据进行配电控制模拟处理，以获取配电控制测试结果，解决了现有技术中无法通过配电网或实验室得到配电网自动化系统的测试数据的问题，通过模拟配电网的运行状态对配电自动化系统进行完整测试的效果，从而通过对配电自动化系统完整的测试，提高配电自动化系统的可靠性和安全性。
[0042]另外，该发明也可以应用在配电自动化专业人员的培训工作，通过仿真配电网的运行环境，相关人员可以进行模拟操作，从而了解配电网系统的运行。
[0043]通过本发明的上述实施例，采用测试控制系统生成内模拟规模较大的配电网，解决了配电自动化系统不能在实验室环境内测试的问题，由于采用测试控制系统，相对于硬件仿真，节省了大量的设备投资，而且测试控制系统反应灵活，可以根据不同的测试需求生成不同的配电网的模拟量动态参数，可以快速搭建出配电自动化系统的测试环境，大大提高测试效率，节省测试费用。[0044]其中，获取配电控制测试结果包括:采集被测系统的性能数据，系统的性能数据包括主机的CPU负荷率、网络负荷率、内存使用情况、进程启动/停止状态监控、进程的CPU负荷率、进程内存等，并将采集的性能数据通过网络实时发送到主控端(即测试控制系统)，并对在各个被测系统主机上采集的性能数据进行存盘和曲线显示。其中，被测系统可以为配电自动化系统。
[0045]具体地，仿真数据可以包括:设备动作仿真数据、事故仿真数据以及雪崩仿真数据。
[0046]其中，配电网的设备动作仿真数据可以包括模拟配电网模型中的设备动作情况的数据，这些数据包括开关重合闸、数字量自动变位等数据；事故仿真数据，包括模拟配电网发生事故的情况的数据；雪崩仿真数据，包括在配电网发生大面积事故的情况下，在短时间内配电网产生大量的扰动数据，从而解决了不能模拟配电网大扰动数据的问题。
[0047]在本申请的上述实施例中，可以通过仿真数据引擎将模型参数和仿真数据生成配电网模型中的模拟量动态数据，使得配电自动化系统里利用模拟量动态数据进行开关、刀闸、保护等动作和事件的配电控制模拟。
[0048]在本发明的上述实施例中，在根据所述仿真数据和所述模型参数生成所述配电网的模拟量动态数据，以供所述配电自动化系统利用所述模拟量动态数据进行配电控制模拟处理，并获取配电控制测试结果之后，方法还可以包括:测试控制系统采集配电自动化系统在进行配电控制时的配电控制测试结果；测试控制系统利用配电控制测试结果对配电自动化系统进行性能分析，以获取性能分析数据，并利用性能分析数据对配电自动化系统进行性能更新处理，并获取更新后的配电自动化系统性能参数。
[0049]具体地，在配电自动化系统利用模拟量动态数据进行配电控制模拟处理，以获取配电控制测试结果之后，可以将采集到的被测系统的性能数据进行性能分析，以获取被测系统的性能分析数据，并利用性能分析数据对被测系统进行性能优化。其中，被测系统可以为配电自动化系统。
[0050]根据本发明的上述实施例，模型参数可以包括:模型厂站参数和模型信号参数，其中，测试控制系统根据测试请求获取测试数据的步骤包括:测试控制系统根据测试请求获取与配电自动化系统相对应的配电网的配置参数，并根据配置参数生成配电网的模型厂站参数和模型信号参数。
[0051]上述实施例中的配电网的模型参数，包括根据测试请求生成的配电网的模型参数，其中，模型参数包括配电网的模型厂站参数和模型信号参数，具体地，包括长站、数字量、模拟量等，在本申请上述实施例中的测试控制系统的每个控制终端(如:每台计算机)可以支持2000个厂站，70万动态点的海量数据，如果配电网的模型超过这个容量，则可以扩充微机的数量。
[0052]另外，测试控制系统也可以从配电自动化系统中读取配电网的预设参数，并将预设参数作为模型厂站参数和模型信号参数。
[0053]具体地，配电网的模型参数也可以从被测系统中直接导入,这样可以节省构建配电网模型参数的时间，提高工作效率。
[0054]在本发明上述实施例中，可以通过人机界面在测试控制系统的控制终端进行人机交互，并且通过人机界面进行测试结果中的数据展示、系统测试以及设备动作的演示等。[0055]具体地，上述实施例中的测试控制系统采用便携式设计，整个系统可以安装在一台笔记本电脑上，在进行配电自动化系统的测试时，可以与被测系统进行规约通讯，其中，可以通过网络通讯来实现，并且测试控制系统也可以通过串口通道直接连接到被测系统的网络上。
[0056]另外，网络通道可以提供大容量的数据，而串口通道则受限于微机上的串口数量，只能提供1-2个通道的数据。
[0057]通过本发明的上述实施例，测试控制系统使用仿真数据和配电网的模型参数，生成配电网的模拟量动态数据，以模拟配电网的运行，并且通过规约通讯将模拟量动态数据传送到配电自动化系统中，为配电自动化系统提供较逼真的配电网的运行数据，从而实现配电自动化系统的测试，或者对配电自动化专业人员提供培训环境。本发明模拟的配电网模型数据仅可以提供给依赖于规约通讯手段的配电自动化系统，其他系统如果要使用仿真数据，也要采用标准的规约接收。
[0058]另外，本发明的数据传输可以加密也可以不加密，但是都要依赖于规约通讯。
[0059]具体地，测试控制系统的容量可以为:RTU2000个；网络通道2000个；模拟量30万个；数字量30万个；电度量6万个；遥控12万个；S0E传送时间〈3秒；实时数据刷新时间〈3秒；遥控命令执行时间〈3秒。
[0060]需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0061]从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果:通过本发明，测试控制系统根据仿真数据和配电网的模型数据生成配电网的模拟量动态数据，从而形成完整的配电网的运行环境，配电自动化系统利用该模拟量动态数据进行配电控制模拟处理，以获取配电控制测试结果，解决了现有技术中无法通过配电网或实验室得到配电网自动化系统的测试数据的问题，通过模拟配电网的运行状态对配电自动化系统进行完整测试的效果，从而通过对配电自动化系统完整的测试，提高配电自动化系统的可靠性和安全性。
[0062]显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0063]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，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。
【权利要求】
1.一种配电自动化系统的测试方法，其特征在于，包括: 接收对配电自动化系统进行测试的测试请求； 根据所述测试请求获取测试数据，其中，所述测试数据包括:仿真数据、与所述配电自动化系统相对应的配电网的模型参数； 根据所述仿真数据和所述模型参数生成所述配电网的模拟量动态数据，以供所述配电自动化系统利用所述模拟量动态数据进行配电控制模拟处理，并获取配电控制测试结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述仿真数据和所述模型参数生成所述配电网的模拟量动态数据，以供所述配电自动化系统利用所述模拟量动态数据进行配电控制模拟处理，并获取配电控制测试结果之后，所述方法还包括: 采集所述配电自动化系统在进行配电控制时的配电控制测试结果； 利用所述配电控制测试结果对所述配电自动化系统进行性能分析，以获取性能分析数据； 利用所述性能分析数据对所述配电自动化系统进行性能更新，并获取更新后的配电自动化系统性能参数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模型参数包括:模型厂站参数和模型信号参数，其中，根据所述测试请求获取测试数据的步骤包括: 根据所述测试请求获取与所述配电自动化系统相对应的所述配电网的配置参数，并根据所述配置参数生成所述配电网的所述模型厂站参数和所述模型信号参数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模型参数包括:模型厂站参数和模型信号参数，其中，根据所述测试请求获取测试数据的步骤包括: 从所述配电自动化系统中读取所述配电网的预设参数，并将所述预设参数作为所述模型厂站参数和所述模型信号参数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述仿真数据包括:设备动作仿真数据、事故仿真数据以及雪崩仿真数据。
6.—种配电自动化系统的测试系统，其特征在于，包括: 测试控制系统，用于接收对配电自动化系统进行测试的测试请求，在根据所述测试请求获取测试数据之后，根据所述测试数据中的仿真数据和模型参数生成所述配电网的模拟量动态数据； 所述配电自动化系统，与所述测试控制系统连接，用于利用所述模拟量动态数据进行配电控制模拟处理，以获取配电控制测试结果， 其中，所述测试数据包括:所述仿真数据、与所述配电自动化系统相对应的配电网的模型参数。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述测试控制系统包括: 数据采集服务器，与所述配电自动化系统连接，用于采集所述配电自动化系统在进行配电控制时的配电控制测试结果； 数据分析服务器，与所述数据采集服务器连接，用于利用所述配电控制测试结果对所述配电自动化系统进行性能分析，以获取性能分析数据，并利用所述性能分析数据对所述配电自动化系统进行性能更新，并获取更新后的配电自动化系统性能参数。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述模型参数包括:模型厂站参数和模型信号参数，其中，所述测试控制系统包括: 第一处理器，与所述配电自动化系统连接，用于根据所述测试请求获取与所述配电自动化系统相对应的所述配电网的配置参数，并根据所述配置参数生成所述配电网的所述模型厂站参数和所述模型信号参数。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述模型参数包括:模型厂站参数和模型信号参数，其中，所述测试控制系统包括: 第二处理器，与所述配电自动化系统连接，用于从所述配电自动化系统中读取所述配电网的预设参数，并将所述预设参数作为所述模型厂站参数和模型信号参数。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述测试控制系统包括:通讯链路，用于将所述模拟量动 态数据发送给所述配电自动化系统。
【文档编号】G05B23/02GK103984335SQ201310049933
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2013年2月7日 优先权日:2013年2月7日
【发明者】李华春, 陈艳霞, 周作春, 吕立平, 吴卓, 慈国兴, 徐国清, 姜忠民 申请人:国家电网公司, 北京市电力公司, 东方电子股份有限公司