智能变电站站控层测试的方法
【专利摘要】本发明公开了一种智能变电站站控层测试的方法，包括下列步骤：（1）通过模式匹配模块依据间隔层智能电子设备的模型文件从运行模式库中匹配出所述智能电子设备的运行模式与测试模式，并将所述运行模式与测试模式信息存入模式存储器，同时通知仿真设备运行模块、测试管理与控制模块；（2）仿真设备运行模块通过加载所述运行模式构建符合IEC61850通信规范的仿真设备；（3）测试管理与控制模块通过加载测试模式实现站控层仿真设备测试数据的标准化输出，并生成相应的测试报告。本发明的智能变电站站控层应用系统测试的方法，可以大大简化人工核对工作量且测试过程的规范性、测试结果的正确性均得到有力保证。
【专利说明】智能变电站站控层测试的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电力系统自动化【技术领域】的方法，尤其是适用于智能变电站站控层应用系统集成测试与现场调试的智能变电站站控层测试的方法。
【背景技术】
[0002]随着IEC61850标准在智能变电站的推广应用，其取代传统通信协议已是必然趋势，将迎来国内智能电网建设时期。其中智能变电站是智能电网的基础。智能变电站中采用全数字化的IEC61850通信技术标准，将变电站分成三个层次:站控层、间隔层、过程层。与传统通信协议相比，基于IEC61850标准的设备信息构成和交互方式均发生了巨大变化，研究不同类型智能电子设备基于IEC61850标准进行信息交互时的性能，对智能变电站自动化设备的研发和通信网络的设计具有重要意义。考虑到智能变电站通信系统设备建模的复杂性和功能测试的局限性，通过信息技术进行间隔层设备仿真是研究智能变电站通信交互能力的一有效方法。
[0003]随着IEC61850技术标准的发展，智能变电站技术是一个渐进发展的过程，对其进行集成测试及现场测试的模式和方法也处于不断发展的过程中。目前，智能变电站站控层测试仍借助一些功能单一的调试工具来进行，由于缺乏功能完善的站控层测试系统来进行全面的定量测试，已不能满足智能变电站站控层测试的需要。
【发明内容】
[0004]为了克服已有智能变电站站控层测试方法的缺点，本发明的目的在于提供一种准确、可靠、快速的对站控层应用系统进行全面的测试的智能变电站站控层测试的方法。
[0005]为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:一种智能变电站站控层测试的方法，包括下列步骤:
(1)通过模式匹配模块依据间隔层智能电子设备的模型文件从运行模式库中匹配出所述智能电子设备的运行模式与测试模式，并将所述运行模式与测试模式信息存入模式存储器，同时通知仿真设备运行模块、测试管理与控制模块；
(2)仿真设备运行模块通过加载所述运行模式构建符合IEC61850通信规范的仿真设
备;
(3 )测试管理与控制模块通过加载测试模式实现站控层仿真设备测试数据的标准化输出，并生成相应的测试报告。
[0006]优选的，所述间隔层智能电子设备包括继电保护装置、故障录波装置、测控装置中的一个或多个。
[0007]优选的，所述智能电子设备的运行模式通过所述模型文件的特征数据从运行模式库中匹配获取。
[0008]优选的，所述测试数据的输出通过所述模型文件的特征数据从运行模式库中匹配获取。[0009]优选的，所述测试管理与控制模块通过已匹配的测试模式构建站控层应用系统测试任务，并将测试任务中的每个测试项目下发至所述仿真设备并按预设模式产生信息输出。
[0010]优选的，所述站控层应用系统基于MMS协议与仿真设备进行信息交互从而获取测试数据，仿真设备作为IEC61850服务端，站控层应用系统作为IEC61850的客户端。
[0011]优选的，所述测试管理与控制模块对来自站控层应用系统的信息与测试模式中的测试项目进行逐一校对，根据校对的结果，形成测试报告。
[0012]优选的，所述信息包括定值信息、采样信息、自检信息、开入信息、开出信息、告警信息、动作信息、录波文件信息中的一个或多个。
[0013]优选的，所述测试管理与控制模块通过国网103规范与站控层应用系统进行数据交互，从而获取站控层应用系统接收到的设备输出信息。
[0014]优选的，所述站控层应用系统同时支持多设备、多时序的信息输出。
[0015]本发明的有益效果是:本发明的智能变电站站控层应用系统测试的方法基于模式匹配，可以大大简化人工核对工作量且测试过程的规范性、测试结果的正确性均得到有力保证。一方面可以取代通过测试设备对站控层智能设备进行加量产生输出信息，另一方面可以取代通过人工校核的方式对应用系统获取的智能设备信息进行逐一核查的传统测试方法，整个测试过程可以基于不同的设备运行模式和测试模式实现，大大提高智能变电站站控层现场工程实施与调试的效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明基于模式匹配智能变电站站控层测试的流程示意图。
[0017]图2为本发明基于模式匹配智能变电站站控层测试系统的模块示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。
[0019]本发明建立了 IEC61850智能设备模式匹配系统、IEC61850仿真设备运行系统及测试管理与控制系统，整个测试流程如图1所示，测试系统模块如图2所示。整个测试系统模块包括模式匹配模块、模式存储器、仿真设备运行模块以及运行管理与控制模块。
[0020]其中，模式匹配模块数据连接模式库，模式库内存储有包含CID模型文件、I⑶模型文件、SCD模型文件等数据文件，模式存储器用于存储与上述模型文件匹配的应用系统所需要的运行模式和测试模式，其中运行模式单元与仿真设备运行模块相连，测试模式单元与运行管理与控制模块相连，运行管理与控制模块用于将测试项目下发给仿真设备运行模块，仿真设备运行模块基于IEC61850标准连接被测对象站控层应用系统，运行管理与控制模块控制仿真设备产生信息输出。
[0021]整个测试步骤如下:
(a)模式匹配模块依据智能设备模型文件的特征数据从模式库中匹配出当前应用系统所需要的运行模式和测试模式。
[0022](b)仿真设备运行模块通过已匹配的运行模式构建继电保护装置、故障录波装置、测控装置仿真运行系统，并且能够完全适应站控层的网络拓扑结构，如单网，双网等。整个仿真运行系统在信息交互上符合IEC 61850相关规范，信息类型主要包括定值信息、采样信息、自检信息、开入信息、开出信息、告警信息、动作信息、录波文件信息等；系统同时支持多设备、多时序的信息输出。
[0023](C)测试管理与控制模块通过已匹配的测试模式构建应用系统测试任务，并将测试任务中的每个测试项目下发至特定的仿真设备并按预设模式产生信息输出。
[0024](d)被测对象站控层应用系统基于MMS协议与仿真设备进行信息交互从而获取测试数据，其中仿真设备作为IEC61850服务端，站控层应用系统作为IEC61850的客户端。
[0025](e)测试管理与控制模块通过国网103规范与被测对象站控层应用系统进行数据交互，从而获取被测对象站控层应用系统接收到的设备输出信息。
[0026](f)测试管理与控制模块对来自被测对象站控层应用系统的信息与测试模式中的测试项目进行逐一校对，信息类型主要包括定值信息、采样信息、自检信息、开入信息、开出信息、告警信息、动作信息、录波文件信息等，根据校对的结果，形成测试报告。
[0027]本发明基于模式匹配的站控层应用系统测试的方法用于智能变电站站控层应用系统出厂调试及现场测试中。站控层继电保护设备、故障录波设备、测量装置的仿真运行数据均可根据设备自身模型文件的特征量从测试系统模式库中匹配获取，仿真信息交互完全符合IEC61850通信规范，测试系统除具有IEC61850通信服务能力，还应具有GW103客户端通信能力。仿真运行模块与站控层应用系统以IEC 61850 MMS规范进行信息交互，模型文件为智能设备原有文件，测试管理与控制模块与被测对象应用系统基于GW103进行信息交互。二个系统数据之间的关联通过智能设备运行模式和测试模式进行匹配与映射。此种测试方法从测试环境的配置、测试数据的标准化输出、测试数据的反馈与检验三个方面形成测试回路，并对测试结果进行分析与统计。
[0028]其中IEC61850仿真设备运行系统可同时在线仿真运行不同类型、不同功能的智能装置，并在信息交互上完全符合IEC 61850通信规范。测试管理与控制系统具有国网103通信能力，可对应用系统获取的设备信息进行自动校对，根据校对结果给出测试报告。
[0029]总之，模式匹配模块通过智能设备模型文件的特征数据从系统模式库中匹配出测试工作所需要的设备运行模式与测试模式。仿真设备运行模块根据匹配出的设备运行模式库构建继电保护仿真设备、故障录波仿真装置、测控仿真装置；仿真设备运行模块可批量模拟多类型、多功能智能设备在线运行，并在信息交互上完全符合IEC 61850MMS规范的信息输出。测试管理与控制模块可依据测试模式对特定智能设备的输出报文质量和数量进行灵活配置，测试管理与控制模块除具有控制仿真设备产生信息输出的能力，还具有GW103客户端通信能力，可被测对象站控层应用系统接收到的数据依据测试模式进行自动校对，根据校对结果给出测试报告。
[0030]通过采用本发明的智能变电站站控层测试的方法，一方面可以取代通过测试设备对站控层智能设备进行加量产生输出信息，另一方面可以取代通过人工校核的方式对应用系统获取的智能设备信息进行逐一核查的传统测试方法，整个测试过程可以基于不同的设备运行模式和测试模式实现，大大提高智能变电站站控层现场工程实施与调试的效率，同时完善了测试工作的正确性和规范性。
[0031]本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
【权利要求】
1.一种智能变电站站控层测试的方法，其特征在于:所述方法包括下列步骤: (1)通过模式匹配模块依据间隔层智能电子设备的模型文件从运行模式库中匹配出所述智能电子设备的运行模式与测试模式，并将所述运行模式与测试模式信息存入模式存储器，同时通知仿真设备运行模块、测试管理与控制模块； (2)仿真设备运行模块通过加载所述运行模式构建符合IEC61850通信规范的仿真设备; (3 )测试管理与控制模块通过加载测试模式实现站控层仿真设备测试数据的标准化输出，并生成相应的测试报告。
2.根据权利要求1所述的智能变电站站控层测试的方法，其特征在于:所述间隔层智能电子设备包括继电保护装置、故障录波装置、测控装置中的一个或多个。
3.根据权利要求1所述的智能变电站站控层测试的方法，其特征在于:所述智能电子设备的运行模式通过所述模型文件的特征数据从运行模式库中匹配获取。
4.根据权利要求1所述的智能变电站站控层测试的方法，其特征在于:所述测试数据的输出通过所述模型文件的特征数据从运行模式库中匹配获取。
5.根据权利要求1所述的智能变电站站控层测试的方法，其特征在于:所述测试管理与控制模块通过已匹配的测试模式构建站控层应用系统测试任务，并将测试任务中的每个测试项目下发至所述仿真设备并按预设模式产生信息输出。
6.根据权利要求5所述的智能变电站站控层测试的方法，其特征在于:所述站控层应用系统基于MMS协议与仿真设备进行信息交互从而获取测试数据，仿真设备作为IEC61850服务端，站控层应用系统作为IEC61850的客户端。
7.根据权利要求5所述的智能变电站站控层测试的方法，其特征在于:所述测试管理与控制模块对来自站控层应用系统的信息与测试模式中的测试项目进行逐一校对，根据校对的结果，形成测试报告。
8.根据权利要求6或7所述的智能变电站站控层测试的方法，其特征在于:所述信息包括定值信息、采样信息、自检信息、开入信息、开出信息、告警信息、动作信息、录波文件信息中的一个或多个。
9.根据权利要求5所述的智能变电站站控层测试的方法，其特征在于:所述测试管理与控制模块通过国网103规范与站控层应用系统进行数据交互，从而获取站控层应用系统接收到的设备输出信息。
10.根据权利要求5所述的智能变电站站控层测试的方法，其特征在于:所述站控层应用系统同时支持多设备、多时序的信息输出。
【文档编号】H04L12/26GK103746882SQ201410014718
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月14日 优先权日:2014年1月14日
【发明者】彭志强, 张小易, 袁宇波, 高磊, 卜强生, 宋亮亮, 曾飞, 杨明, 陈磊, 李虎成, 樊海峰 申请人:国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司电力科学研究院