摘要：目前，随着智能设备数量的快速增加，智能保护设备测试的工作量也越来越大，为了保证电能质量，设备接受测试时间不能过长，这给设备测试工作的质量及效率提出了更高的要求。到目前为止，很多智能设备厂家可以提供设备的测试并拥有独立的测试软件及测试规则，能够提高测试的效率和测试的自动化水平。但是，智能变电站中实现某一种功能的设备可能包含不同厂家的产品，不同厂家的测试工具的测试原理及测试软件使用上的差异要求测试人员需要掌握多种测试装置的测试方法及测试配置，整个测试过程增加了人为因素，给测试结果带了很大风险。文中对继电保护装置自动测试系统设计进行了分析。
关键词：自动测试系统设计；继电保护装置；智能变电站
1系统原理及功能
与传统继电保护装置相比，智能变电站继电保护装置虽然在采样和跳闸方式有所变化，但其在电力系统中的作用以及继电保护装置检测方法没有发生根本的变化。作为智能变电站继电保护装置的自动测试平台，其测试原理必须遵循继电保护装置使用要求和相关规程的要求，其测试原理没有发生变化。
由于智能变电站继电保护装置采样环节的变化，简化了数字化测试仪硬件结构，提高了电力故障仿真数据精度和仿真模型数据的复杂性，这对丰富自动测试平台功能有极大帮助。
自动测试系统除了电力系统故障仿真功能外，基于IEC61850标准继电保护装置的自动测试系统还应包含以下功能：具备IEC61850-9-1、IEC61850-9-2和FT3格式报文输出能力；具备闭环测试能力；具备IEC61850信息解析功能；测试脚本重用性，测试脚本以保护功能为对象，允许同一测试脚本可在不同类型装置同类保护测试中共用；继电保护动作时间的测试；测试过程透明化。
2自动测试系统的技术要求
2.1智能保护装置的闭环测试
闭环测试是自动测试系统的基础功能，自动测试系统加载故障模板，配置测试模板，控制保护测试仪按照测试模板的测试项目依次对保护装置的功能进行检测，并与校验模板进行对比，得出测试结论，根据报告模板自动生成测试报告，完成整个测试过程。
2.2实现测试的标准性和高效性
来自不同厂家智能装置的测试设备由于缺乏统一的标准，在测试项目、测试指标及装置配置上存在差异，这就需要测试人员设置不同测试项目参数才能完成对全部智能装置的测试工作，加大了工作强度和测试风险。最后生成的测试报告也因测试项目及测试顺序的不同，使得整个测试工作效率低下。为了解决效率问题，自动测试系统采用模板技术，对需要测试的保护装置进行功能解析，确认测试项目，生成测试模板，并对测试模板需要的故障信息及测试校验也设计模板，使整个测试过程高效且标准。
2.3测试系统测试的兼容性
测试系统测试的兼容性体现在以下两个方面。
2.3.1测试系统对待测保护装置的兼容性
虽然智能保护装置都采用统一的IEC61850标准为基础设计，但是不同厂家对于标准难免产生理解上的偏差，产生设备之间不匹配的问题，造成测试系统不能兼容不同厂家设备。智能保护装置ICD文件是开发商根据IEC61850标准设计的关于装置功能的描述文件，屏蔽了各厂家内部设置的差异，通过对保护装置ICD文件进行解析，可以确定该保护装置需要测试的功能，从而确定测试项目，保证测试系统对不同厂家保护装置的兼容性。
2.3.2测试系统对保护测试仪的兼容性
目前，很多自动测试系统通过对保护测试仪设计测试仪接口控制模块来保证对不同厂家的测试仪进行控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过测试仪软件打开测试系统定义的与测试仪上位机软件相同的故障参数模板文件，实现测试仪接口与测试仪上位机软件的信息交互，实现对测试仪的控制。这种做法虽然可对下位机实现稳定可靠的控制，但增加信息交互的环节，效率有所降低，并且测试仪自带的上位机软件设计相对独立，关于参数设计的模板，各厂家也不尽相同，系统需要不断调整故障模板来适用测试仪设备。
3继电保护装置自动测试系统设计
3.1自动测试系统框架
基于继电保护测试仪器，简化测试仪器，将其获取的仿真数据，利用数据通道，发送给继电保护装置模拟量，实现电力系统故障仿真。基于此，构建快速自动测试系统，测试仪客户终端软件与测试系统软件，可以通过套接字，实现程序通信，进而完成控制指令发送与结果反馈。自动测试系统和被测试的装置，是基于IEC61850标准，遵循MMS通信协议，实现单播通信以及控制指令下发等功能。此自动检测系统，能够实现测试任务自动调度与控制，同时可以实现闭环测试。此系统模块，主要包括执行控制模块、通信模块、用例编辑模块、用例管理模块、日志模块、报告生成模块等，能够实现自动化测试并且按照指定格式生成测试报告。
3.2测试脚本设计
3.2.1语言规则
对于脚本中测试逻辑以及数据模型等的描述，在测试脚本中，对其特征进行约定，比如将“：”约定为从属关系。除了做好语义约定外，还需要进行语法规则约定，结合语法与语义规则，以准确的执行测试脚本。语法规则中对文本定义有所约定，通常测试脚本一行文本表示的是：测试脚本一个条件操作（或者是一个测试判决），比如[定值整定]DZ：电流Ⅱ段定值=1.4（A），此文本所代表的意思为执行定值整定操作，将电流Ⅱ段定值，设置成1.4（A）。测试脚本类型与自动测试结构（或者测试内容）之间存在着联系，通常测试脚本类型是以测试内容为基础确定的，自动测试系统所使用的语句类型，代表着不同含义，比如软压板，其指的是软压板控制信息。
3.2.2实例化测试脚本
本研究进行虚拟测试脚本测试时，主要涉及以下内容：
测试仪特征实例化：基于测试仪器的工作任务，即故障仿真数据输出以及GOOSE跳闸信号检测，即测试操作条件与测试判决。为了实现跨装置运用，将实际仿真数据以及配置信息（被测试装置）相互隔离，在测试开始时，一次性加载配置信息，故障数据在测试过程中使用与加载，同时通道配置信息可以在自动系统测试开始阶段，进行装置对象选择时，同时关联通道配置文件。故障输出数据模式，可以选用故障模板与故障数据结合方式。GOOSE的相关配置，也可以在配置信息中，因为装置模式配置与配置信息之间存在紧密关系，当确定被测装置时，则配置信息难以再次修改与调整，因此在测试时，需要一次性加载。
装置特征信息实例化：信息解析主站与装置采取MMS报文方式，可以通过SCD直接生成信息模型。信息以数据条目形式存在，数据与模型索引之间是一对一映射关系，利用配置工具能够追加特征字。
4结束语
总之，要使自动测试系统有的功能充分的发挥出来，必须注重开放式自动测试系统的应用，对不同的继电保护装置进行不同的测试用例编辑，对测试用例的合理性和科学性进行保证。就现阶段而言，我国大多数智能变电站继电保护装置已经建成了自动测试系统，在一定程度上实现了几点保护装置的全方位安全运行监测，随着自动测试系统的应用越来越广泛，相应的测试用例也在不断的调整和完善，以后的继电保护装置测试效率将得到很大的提高。且自动测试系统可以对继电保护故障进行相应的检测，大大减小了相应工作人员的劳动强度，避免了因人工因素带来的检修故障。
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论文作者:郭乃文,程珊珊,刘二军
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/7
标签：测试论文; 保护装置论文; 系统论文; 测试仪论文; 继电论文; 智能论文; 脚本论文; 《基层建设》2017年第24期论文;