一種基于iec61850數(shù)字化測試儀的繼電保護測試方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于IEC61850數(shù)字化測試儀的繼電保護測試方法及系統(tǒng)，屬于電能測試【技術(shù)領域】。本發(fā)明通過將測試業(yè)務添加到測試用例腳本中，一個業(yè)務對應一個測試用例腳本中的一個節(jié)點，用戶可以編輯測試用例腳本中的測試內(nèi)容，設定結(jié)束條件，用戶對編輯好后的自動測試用例庫，下達啟動測試后測試儀即可執(zhí)行測試過程。本發(fā)明將測試過程和量值加載固化下來的原則對測試方法進行改進，通過大量實驗證明該自動測試方法可有效節(jié)省測試人員工作時間，提高測試可靠性和效率。
【專利說明】—種基于IEC61850數(shù)字化測試儀的繼電保護測試方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于IEC61850數(shù)字化測試儀的繼電保護測試方法及系統(tǒng)，屬于電能測試【技術(shù)領域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子式互感器、智能化一次設備和微電子技術(shù)等技術(shù)日趨成熟，智能變電站已成為一種發(fā)展的趨勢，智能電子設備的應用也越來越廣泛，在對IED設備的測試中，測試儀通過對被測裝置輸入電流、電壓來進行性能測試，重復性的操作占據(jù)大部分測試內(nèi)容，測試過程占用大量的人力物力。另外數(shù)字化網(wǎng)絡化技術(shù)的引入，對測試人員提出了一定的61850技術(shù)標準和規(guī)約的要求，微機保護校驗要求測試設備能夠較真實的模擬系統(tǒng)故障，它要求專業(yè)人員對保護原理即測試方法非常清楚，這就增加了對高水平繼電保護人員的依賴度，降低了測試效率和測試準確度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種基于IEC61850數(shù)字化測試儀的繼電保護測試方法及系統(tǒng)，以解決目前測試過程對繼電保護人員的依賴度大導致測試效率以及測試準確性低的問題。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而提供一種基于IEC61850數(shù)字化測試儀的繼電保護測試方法，該測試方法包括測試用例腳本文件、測試加量方案配置文件和智能本地化規(guī)則描述文件的生成，所述測試用例腳本文件，后綴名為*.tcase，該文件用來描述自動測試的操作步驟和判據(jù)，通過輸入試驗條件來實現(xiàn)定值控制和壓板控制，輸入測試判據(jù)來判斷試驗結(jié)果并輸出測試儀反饋信息，保護出口動作信息并進行數(shù)據(jù)錄波；所述測試加量方案配置文件，后綴名為*.se,該文件用來描述測試儀加量方案，解決如何加故障量，命令測試儀發(fā)出實際模擬量；所述智能本地化規(guī)則描述文件，后綴名為*.ase，用來設置定值控制和測試反饋判據(jù)。
[0005]所述各文件的編輯流程如下:
[0006]A.編寫測試儀故障加量配置數(shù)據(jù)，故障前狀態(tài)，故障狀態(tài)，故障后狀態(tài)設置，保存成基于xml格式的se文件；
[0007]B.加載被測類型裝置61850規(guī)約的I⑶配置文件，為定值、遙信和遙控映射特征字；
[0008]C.編寫基于特征字的自動測試腳本文件tcase，涉及到本次故障的試驗條件、相關定值、壓板控制、操作步驟、測試判據(jù)以及結(jié)果判定邏輯；
[0009]D.編寫自動本地化腳本文件ase，基于被測裝置核心定值門檻，動態(tài)設置出口邏輯，配置加量方案，限定出口時限門檻；
[0010]E.模擬測試模版正確性，正確入庫保存方便以后裝置的大量測試。
[0011]所述測試方法的過程如下:
[0012]a.加載被測裝置61850配置文件，連接被測裝置，讀取定值；
[0013]b.導入被測裝置的配置文件；
[0014]c.根據(jù)自動測試模版序列*.asp，加載進入自動測試引擎；
[0015]d.生成本地自動測試方案序列；
[0016]e.啟動自動測試引擎執(zhí)行本地自動測試方案序列，各個用例自動給出測試結(jié)果。
[0017]所述步驟a中連接被測裝置時將PC連接到被測裝置站控層網(wǎng)絡口，PC上的網(wǎng)口地址要和被測裝置的網(wǎng)口地址在同一網(wǎng)段，被測裝置CID或者其所在站的整站S⑶配置文件需要傳輸?shù)綔y試引擎中，是和裝置上61850服務運行的配置文件一致。
[0018]所述加載被測裝置61850配置文件為*.scd或者*.cid文件。
[0019]本發(fā)明還提供了一種基于IEC61850數(shù)字化測試儀的繼電保護測試系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)包括測試用例腳本文件、測試加量方案配置文件和智能本地化規(guī)則描述文件，所述測試用例腳本文件，后綴名為*.tcase，該文件用來描述自動測試的操作步驟和判據(jù)，通過輸入試驗條件來實現(xiàn)定值控制和壓板控制，輸入測試判據(jù)來判斷試驗結(jié)果并輸出測試儀反饋信息，保護出口動作信息并進行數(shù)據(jù)錄波；所述測試加量方案配置文件，后綴名為*.se,該文件用來描述測試儀加量方案，解決如何加故障量，命令測試儀發(fā)出實際模擬量；所述智能本地化規(guī)則描述文件，后綴名為*.ase，用來設置定值控制和測試反饋判據(jù)。
[0020]所述各文件的編輯流程如下:
[0021]A.編寫測試儀故障加量配置數(shù)據(jù)，故障前狀態(tài)，故障狀態(tài)，故障后狀態(tài)設置，保存成基于xml格式的se文件；
[0022]B.加載被測類型裝置61850規(guī)約的I⑶配置文件，為定值、遙信和遙控映射特征字；
[0023]C.編寫基于特征字的自動測試腳本文件tcase，涉及到本次故障的試驗條件、相關定值、壓板控制、操作步驟、測試判據(jù)以及結(jié)果判定邏輯；
[0024]D.編寫自動本地化腳本文件ase，基于被測裝置核心定值門檻，動態(tài)設置出口邏輯，配置加量方案，限定出口時限門檻；
[0025]E.模擬測試模版正確性，正確入庫保存方便以后裝置的大量測試。
[0026]所述測試系統(tǒng)的測試過程如下:
[0027]a.加載被測裝置61850配置文件，連接被測裝置，讀取定值；
[0028]b.導入被測裝置的配置文件；
[0029]c.根據(jù)自動測試模版序列*.asp，加載進入自動測試引擎；
[0030]d生成本地自動測試方案序列；
[0031]e.啟動自動測試引擎執(zhí)行本地自動測試方案序列，各個用例自動給出測試結(jié)果。
[0032]所述步驟a中連接被測裝置時將PC連接到被測裝置站控層網(wǎng)絡口，PC上的網(wǎng)口地址要和被測裝置的網(wǎng)口地址在同一網(wǎng)段，被測裝置CID或者其所在站的整站S⑶配置文件需要傳輸?shù)綔y試引擎中，是和裝置上61850服務運行的配置文件一致。
[0033]所述加載被測裝置61850配置文件為*.scd或者*.cid文件。
[0034]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過將測試業(yè)務添加到測試用例腳本中，一個業(yè)務對應一個測試用例腳本中的一個節(jié)點，用戶可以編輯測試用例腳本中的測試內(nèi)容，設定結(jié)束條件，用戶對編輯好后的自動測試用例庫，下達啟動測試后測試儀即可執(zhí)行測試過程。本發(fā)明將測試過程和量值加載固化下來的原則對測試方法進行改進，通過大量實驗證明該自動測試方法可有效節(jié)省測試人員工作時間，提高測試可靠性和效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1是本發(fā)明繼電保護測試方法采用的硬件構(gòu)成圖；
[0036]圖2是自動測試文件功能說明圖；
[0037]圖3是自動測試執(zhí)行流程圖。

【具體實施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的說明。
[0039]如圖1所示，本發(fā)明測試方法所采用硬件結(jié)構(gòu)包括控制計算機、繼電保護測試儀、可編程控制器、衛(wèi)星時鐘同步裝置和繼電保護裝置，軟件由三個子系統(tǒng)構(gòu)成，分別為測試儀控制系統(tǒng)、仿真主站系統(tǒng)、用例編輯和調(diào)用管理系統(tǒng)。其中測試儀控制系統(tǒng)用于仿真電力故障過程，由客戶端提供測試結(jié)果數(shù)據(jù)；仿真主站系統(tǒng)用于與被測保護裝置進行信息交互，以完成裝置定值整定、壓板控制以及錄波數(shù)據(jù)獲取；自動測試工具用于測試腳本編輯、測試任務執(zhí)行和測試報告生成。
[0040]本發(fā)明的自動測試方法如圖2所示包括測試用例腳本文件、測試加量方案配置文件和智能本地化規(guī)則描述文件的生成，所述測試用例腳本文件，后綴名為*.tcase，該文件用來描述自動測試的操作步驟和判據(jù)，通過輸入試驗條件來實現(xiàn)定值控制和壓板控制，輸入測試判據(jù)來判斷試驗結(jié)果并輸出測試儀反饋信息，保護出口動作信息并進行數(shù)據(jù)錄波；所述測試加量方案配置文件，后綴名為*.se,該文件用來描述測試儀加量方案，解決如何加故障量，命令測試儀發(fā)出實際模擬量；所述智能本地化規(guī)則描述文件，后綴名為*.ase,用來設置定值控制和測試反饋判據(jù)。
[0041]首先通過測試用例腳本的形式描述用戶傳統(tǒng)對數(shù)字化保護的測試工作過程，測試用例包含故障量配置方案的生成，該部分控制裝置自動動作，用例以模板形式固定下來并直接面向測試業(yè)務編寫針對具體裝置的測試，對自動測試模板編輯的實質(zhì)即為將測量流程固化下來的過程。
[0042]測試儀的故障量部分，可以包括故障量設置配置數(shù)據(jù)保存方案，61850通訊參數(shù)設置和繼電保護故障量模擬數(shù)據(jù)分開存儲，形成se格式的存儲文件。ase腳本語法根據(jù)被測裝置具體定值和壓板，自動形成故障加量邏輯。
[0043]自動測試模版編輯流程如下所示:
[0044]i)、編寫測試儀故障加量配置數(shù)據(jù)，故障前狀態(tài)，故障狀態(tài)，故障后狀態(tài)設置，保存成基于xml格式的se文件。
[0045]ii)、加載被測類型裝置61850規(guī)約的I⑶配置文件，為定值、遙信和遙控等映射特征字，注意特征字的唯一性。
[0046]iii)、編寫基于特征字的自動測試腳本文件tcase，涉及到本次故障的試驗條件、相關定值、壓板控制、操作步驟、測試判據(jù)以及結(jié)果判定邏輯。
[0047]iv)、編寫自動本地化腳本文件ase，基于被測裝置核心定值門檻，動態(tài)設置出口邏輯，配置加量方案，限定出口時限門檻。
[0048]V)、模擬測試模版正確性，正確入庫保存方便以后裝置的大量測試。
[0049]腳本驅(qū)動的測試用例生成方式，一定程度上解決了用例通用性不高的問題，對于任意臺被測裝置，從測試用例庫中挑出合適的測試模板后，通過腳本編輯很快即可適應本次測試裝置的需要，生成針對被測裝置的全套測試用例。
[0050]自動測試系統(tǒng)獲取被測裝置的當前定制區(qū)所有定值，成功獲取定值后導入一次特征字和61850配置文件把被測裝置的最新定值同步到自動測試引擎中。同步完被測裝置的當前定值區(qū)定值到自動測試系統(tǒng)中后，點擊主界面的自動測試引擎按鈕，啟動自動測試引擎界面，自動測試引擎界面點擊用例編輯按鈕，同時批量生成被測裝置同步的測試用例實例。
[0051]在對自動測試模板編輯好后便可以進行測試，自動測試流程如圖3所示，具體包括以下步驟:
[0052]i)、加載被測裝置61850配置文件(*.scd或者*.cid)，連接被測裝置，讀取定值。連接裝置時首先將PC連接到被測裝置站控層網(wǎng)絡口，PC上的網(wǎng)口地址要和被測裝置的網(wǎng)口地址在同一網(wǎng)段，被測裝置CID或者其所在站的整站SCD配置文件需要傳輸?shù)綔y試引擎中，而且必須是和裝置上61850服務運行的配置文件一致。
[0053]ii)、導入被測裝置的配置文件，可以看到裝置的遙控、遙測、遙信和定值表，導入S⑶時需選擇對應裝置，一次只能測試一個裝置。
[0054]iii)、根據(jù)自動測試模版序列*.asp,加載進入自動測試引擎。
[0055]iv)、智能本地化，自動生成本地自動測試方案序列。
[0056]V)、啟動自動測試引擎執(zhí)行本地自動測試方案序列，各個用例自動給出測試結(jié)果。啟動測試時先啟動一下測試儀客戶端，保證測試客戶端和測試儀聯(lián)機正常。測試完成后可以閱讀網(wǎng)頁格式的測試報告。
[0057]本發(fā)明的一種基于IEC61850數(shù)字化測試儀的繼電保護測試系統(tǒng)的實施例
[0058]如圖1所示，本發(fā)明測試系統(tǒng)所采用硬件結(jié)構(gòu)包括控制計算機、繼電保護測試儀、可編程控制器、衛(wèi)星時鐘同步裝置和繼電保護裝置，軟件由三個子系統(tǒng)構(gòu)成，分別為測試儀控制系統(tǒng)、仿真主站系統(tǒng)、用例編輯和調(diào)用管理系統(tǒng)。其中測試儀控制系統(tǒng)用于仿真電力故障過程，由客戶端提供測試結(jié)果數(shù)據(jù)；仿真主站系統(tǒng)用于與被測保護裝置進行信息交互，以完成裝置定值整定、壓板控制以及錄波數(shù)據(jù)獲取；自動測試工具用于測試腳本編輯、測試任務執(zhí)行和測試報告生成。
[0059]該測試系統(tǒng)如圖2所示，包括測試用例腳本文件、測試加量方案配置文件和智能本地化規(guī)則描述文件，所述測試用例腳本文件，后綴名為*.tcase，該文件用來描述自動測試的操作步驟和判據(jù)，通過輸入試驗條件來實現(xiàn)定值控制和壓板控制，輸入測試判據(jù)來判斷試驗結(jié)果并輸出測試儀反饋信息，保護出口動作信息并進行數(shù)據(jù)錄波；所述測試加量方案配置文件，后綴名為*.se,該文件用來描述測試儀加量方案，解決如何加故障量，命令測試儀發(fā)出實際模擬量；所述智能本地化規(guī)則描述文件，后綴名為*.ase，用來設置定值控制和測試反饋判據(jù)。
[0060]各文件的腳本編輯過程如下:
[0061]i)、編寫測試儀故障加量配置數(shù)據(jù)，故障前狀態(tài)，故障狀態(tài)，故障后狀態(tài)設置，保存成基于xml格式的se文件。
[0062]ii)、加載被測類型裝置61850規(guī)約的I⑶配置文件，為定值、遙信和遙控等映射特征字，注意特征字的唯一性。
[0063]iii)、編寫基于特征字的自動測試腳本文件tcase，涉及到本次故障的試驗條件、相關定值、壓板控制、操作步驟、測試判據(jù)以及結(jié)果判定邏輯。
[0064]iv)、編寫自動本地化腳本文件ase，基于被測裝置核心定值門檻，動態(tài)設置出口邏輯，配置加量方案，限定出口時限門檻。
[0065]v)、模擬測試模版正確性，正確入庫保存方便以后裝置的大量測試。
[0066]該測試系統(tǒng)的自動測試流程如圖3所示，具體包括以下步驟:
[0067]i)、加載被測裝置61850配置文件(*.scd或者*.cid)，連接被測裝置，讀取定值。連接裝置時首先將PC連接到被測裝置站控層網(wǎng)絡口，PC上的網(wǎng)口地址要和被測裝置的網(wǎng)口地址在同一網(wǎng)段，被測裝置CID或者其所在站的整站SCD配置文件需要傳輸?shù)綔y試引擎中，而且必須是和裝置上61850服務運行的配置文件一致。
[0068]ii)、導入被測裝置的配置文件，可以看到裝置的遙控、遙測、遙信和定值表，導入S⑶時需選擇對應裝置，一次只能測試一個裝置。
[0069]iii)、根據(jù)自動測試模版序列*.asp,加載進入自動測試引擎。
[0070]iv)、智能本地化，自動生成本地自動測試方案序列。
[0071]V)、啟動自動測試引擎執(zhí)行本地自動測試方案序列，各個用例自動給出測試結(jié)果。啟動測試時先啟動一下測試儀客戶端，保證測試客戶端和測試儀聯(lián)機正常。測試完成后可以閱讀網(wǎng)頁格式的測試報告。
[0072]本發(fā)明將測試過程和量值加載固化下來的原則對測試方法進行改進，通過大量實驗證明該自動測試方法可有效節(jié)省測試人員工作時間，提高測試可靠性和效率。自動測試的工作量是花費在測試環(huán)境的搭建和測試腳本的編寫上，被測對象測試項目模型描述每個測試對象的性能測試項目的內(nèi)容，以及測試項目間的邏輯關系，測試時可根據(jù)引擎所提供的測試項目的模型靈活定義測試方案，不同裝置的不同測試編寫不同的測試用例。
【權(quán)利要求】
1.一種基于IEC61850數(shù)字化測試儀的繼電保護測試方法，其特征在于，該測試方法包括測試用例腳本文件、測試加量方案配置文件和智能本地化規(guī)則描述文件的生成，所述測試用例腳本文件，后綴名為*.tcase，該文件用來描述自動測試的操作步驟和判據(jù)，通過輸入試驗條件來實現(xiàn)定值控制和壓板控制，輸入測試判據(jù)來判斷試驗結(jié)果并輸出測試儀反饋信息，保護出口動作信息并進行數(shù)據(jù)錄波；所述測試加量方案配置文件，后綴名為*.se,該文件用來描述測試儀加量方案，解決如何加故障量，命令測試儀發(fā)出實際模擬量；所述智能本地化規(guī)則描述文件，后綴名為*.ase，用來設置定值控制和測試反饋判據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于IEC61850數(shù)字化測試儀的繼電保護測試方法，其特征在于，所述各文件的編輯流程如下: A.編寫測試儀故障加量配置數(shù)據(jù)，故障前狀態(tài)，故障狀態(tài)，故障后狀態(tài)設置，保存成基于xml格式的se文件； B.加載被測類型裝置61850規(guī)約的ICD配置文件，為定值、遙信和遙控映射特征字； C.編寫基于特征字的自動測試腳本文件tcase，涉及到本次故障的試驗條件、相關定值、壓板控制、操作步驟、測試判據(jù)以及結(jié)果判定邏輯； D.編寫自動本地化腳本文件ase，基于被測裝置核心定值門檻，動態(tài)設置出口邏輯，配置加量方案，限定出口時限門檻； E.模擬測試模版正確性，正確入庫保存方便以后裝置的大量測試。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于IEC61850數(shù)字化測試儀的繼電保護測試方法，其特征在于，所述測試方法的過程如下: a.加載被測裝置61850配置文件，連接被測裝置，讀取定值； b.導入被測裝置的配置文件； c.根據(jù)自動測試模版序列*.asp，加載進入自動測試引擎； d.生成本地自動測試方案序列； e.啟動自動測試引擎執(zhí)行本地自動測試方案序列,各個用例自動給出測試結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于IEC61850數(shù)字化測試儀的繼電保護測試方法，其特征在于，所述步驟a中連接被測裝置時將PC連接到被測裝置站控層網(wǎng)絡口，PC上的網(wǎng)口地址要和被測裝置的網(wǎng)口地址在同一網(wǎng)段，被測裝置CID或者其所在站的整站SCD配置文件需要傳輸?shù)綔y試引擎中，是和裝置上61850服務運行的配置文件一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于IEC61850數(shù)字化測試儀的繼電保護測試方法，其特征在于，所述加載被測裝置61850配置文件為*.scd或者*.cid文件。
6.一種基于IEC61850數(shù)字化測試儀的繼電保護測試系統(tǒng)，其特征在于，該測試系統(tǒng)包括測試用例腳本文件、測試加量方案配置文件和智能本地化規(guī)則描述文件，所述測試用例腳本文件，后綴名為*.tcase，該文件用來描述自動測試的操作步驟和判據(jù)，通過輸入試驗條件來實現(xiàn)定值控制和壓板控制，輸入測試判據(jù)來判斷試驗結(jié)果并輸出測試儀反饋信息，保護出口動作信息并進行數(shù)據(jù)錄波；所述測試加量方案配置文件，后綴名為*.se,該文件用來描述測試儀加量方案，解決如何加故障量，命令測試儀發(fā)出實際模擬量；所述智能本地化規(guī)則描述文件，后綴名為*.ase，用來設置定值控制和測試反饋判據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于IEC61850數(shù)字化測試儀的繼電保護測試系統(tǒng)，其特征在于，所述各文件的編輯流程如下: A.編寫測試儀故障加量配置數(shù)據(jù)，故障前狀態(tài)，故障狀態(tài)，故障后狀態(tài)設置，保存成基于xml格式的se文件； B.加載被測類型裝置61850規(guī)約的ICD配置文件，為定值、遙信和遙控映射特征字； C.編寫基于特征字的自動測試腳本文件tcase，涉及到本次故障的試驗條件、相關定值、壓板控制、操作步驟、測試判據(jù)以及結(jié)果判定邏輯； D.編寫自動本地化腳本文件ase，基于被測裝置核心定值門檻，動態(tài)設置出口邏輯，配置加量方案，限定出口時限門檻； E.模擬測試模版正確性，正確入庫保存方便以后裝置的大量測試。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于IEC61850數(shù)字化測試儀的繼電保護測試系統(tǒng)，其特征在于，所述測試系統(tǒng)的測試過程如下: a.加載被測裝置61850配置文件，連接被測裝置，讀取定值； b.導入被測裝置的配置文件； c.根據(jù)自動測試模版序列*.asp，加載進入自動測試引擎； d.生成本地自動測試方案序列； e.啟動自動測試引擎執(zhí)行本地自動測試方案序列,各個用例自動給出測試結(jié)果。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于IEC61850數(shù)字化測試儀的繼電保護測試系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟a中連接被測裝置時將PC連接到被測裝置站控層網(wǎng)絡口，PC上的網(wǎng)口地址要和被測裝置的網(wǎng)口地址在同一網(wǎng)段，被測裝置CID或者其所在站的整站SCD配置文件需要傳輸?shù)綔y試引擎中，是和裝置上61850服務運行的配置文件一致。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于IEC61850數(shù)字化測試儀的繼電保護測試系統(tǒng)，其特征在于，所述加載被測裝置61850配置文件為*.scd或者*.cid文件。
【文檔編號】G01R31/327GK104391247SQ201410695566
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】王利業(yè), 張瑩, 李曉朋, 凌特利, 包偉, 張春峰, 姜艷娟, 李萌, 傅彥斌, 馬儀成 申請人:許繼電氣股份有限公司, 許昌許繼軟件技術(shù)有限公司