电力系统继电保护设备自动化测试系统设计与应用论文_王焕凤

1.导言

电力系统中，继电保护设备是整个电网中重要的组成部分，是整个电网系统安全运行的保证。继电保护设备传统测试需要人工设定测试参数，干预测试过程，整理测试报告。存在测试效率低、测试覆盖率不足等问题。随着计算机技术、网络通信技术的不断发展，电力行业也得到进一步的发展与进步。本文介绍的继电保护自动化测试系统利用现有的计算机技术，实现了继电保护设备测试自动化，解决了人工测试存在的问题，极大的提高了继电保护设备测试质量及效率。

2.系统组成

自动化测试系统结合计算机通讯技术，实现后台测试系统同测试辅助装置、被测设备、继电保护测试仪之间的通讯。通过测试后台统一调度，按照预定测试用例自动执行所有保护逻辑测试，同时，测试后台自动判断保护动作的状态及响应时间，根据实际动作结果验证设备保护动作的正确性，从而实现继电保护设备功能的自动化测试。系统总体框架如图1所示：

图1 系统总体框架

3.模块设计

自动化测试系统不仅实现继电保护设备自动化测试功能，还具有测试用例整理、归档，测试报告自动生成功能。系统整体结构复杂，功能多样。按照系统逻辑功能分类，系统各模块切分如图2所示：

图2 系统模块

1)解析测试集模块：

本自动化测试系统中，具体保护逻辑被抽象为单个测试用例，测试用例使用XML语言描述，不同测试用例集对应不同被测设备。实际测试中，根据不同被测设备可选择相应的测试用例集。

该模块实现被测设备的测试用例集设置，实现测试用例集的选择，读取并解析测试用例集，根据选择的测试用例集执行相应测试任务个性化设置。

2)执行测试模块：

该模块实现了整个自动化测试过程，整个测试执行模块流程细分为以下步骤：

自动化测试系统后台解析选择的测试用例集定值部分，将测试用例集定值转为通讯报文下发至被测设备。被测设备接收测试定值参数并自我整定以待测试。

自动化测试系统后台解析选择的测试用例集中控制量部分。后台通过测试辅助装置规约模块与测试辅助装置通讯，将解析后的控制量转为通讯报文下发至测试辅助装置。测试辅助装置接收控制量并自我整定以待测试。

自动化测试系统后台解析选择的测试用例集中模拟量部分。测试后台通过继电保护测试仪接口模块与继电保护测试仪通讯，将解析后的模拟量转为通讯报文下发至继电保护测试仪。继电保护测试仪接收模拟量并自我整定以待测试。

自动化测试系统以统一时序开始执行测试，测试过程中后台同辅助测试装置、被测设备实时通讯，接收整个测试时序内所有的SOE事件，实时解析判断SOE事件。通过SOE相关模块判断并校验保护逻辑正确性。测试过程中模拟量、状态量及测试结果在后台界面实时显示。

测试用例集执行完毕，自动化测试系统后台依据测试结果自动生成测试报告，整理并归档测试报告。

4.系统意义

继电保护设备自动化测试系统相对传统测试方式有显著的优势与特点。

1)测试过程自动化：

传统保护设备测试依赖测试人员手动测试，保护设备测试全程需人工参与，人力资源耗费严重。自动化测试系统在测试中不需人工观察干预，测试结果自动生成、整理归类。整个测试过程中只需要人工少量参与，从而大大节省了人力资源的支出。

2)测试手段标准化：

传统继电保护设备测试依赖测试人员专业知识水平，不同测试人员测试手段、测试流程的不一致导致测试结果有较大差异。自动化测试系统使用测试用例描述各项测试过程，通过统一模板生成测试过程，依据计算机技术自动判断测试结果。从而实现测试流程标准化。

3)提高测试效率：

使用先进的计算机技术和测试手段，使测试工作更为快捷，从而大大提高了工作效率。

4)提高测试覆盖率：

设备保护逻辑抽象为不同测试用例文件实现了保护逻辑测试的模块化，不同的保护设备对应不同的测试用例集合，测试用例的任意组合可实现保护设备的测试项目全覆盖。

5)测试成果共享化：

设备测试过程中所有的测试用例及数据可轻松获取、存储、管理，测试结果可随时可视化展示。从而实现一次测试，多处共享。

5.结束语

计算机技术的快速发展推进电力行业进一步发展与变化，新技术的普及使得传统测试手段无法满足测试要求。利用计算机技术不仅能保证测试过程自动化、智能化，也保证了测试工作有序合理的进行，同时还能有效减少劳动强度和人为干扰因素，最大限度的提高测试的准确性。随着电网的智能测试的发展，继电保护设备自动化测试会更加凸显其重要意义。

参考文献：

[1] 李林林，杨帆，张飞飞，宋保清，宋兵兵.基于Qt4/VS2010平台的自动化测试系统[J]. 计算机系统应用,2015,(2):47-52

[2] 沈金龙.计算机通信[J].电子工程师，1999，(11):42-44

[3]钱永亮.继电保护测试系统研究[J].电力系统装备，2016，(6):4-5

论文作者:王焕凤

论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期

论文发表时间:2020/3/16

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