摘要:自动化测试系统对电力系统智能装置有着很好的应用价值。文章从此出发,首先分析了电力系统智能装置自动化测试系统的组成要素与工作原理,就组成要素而言,保护装置中的起始模块、触点检测模块,微机继电保护测试装置等都是其中的重要内容,紧接着文章又探讨了电力系统智能装置自动化测试系统的设计,包括总体架构设计、自动测试平台、关键技术分析三个角度的内容。
关键词:电力系统;智能装置;自动化测试;系统设计
自动化是各行各业发展的主要趋势,尤其是在信息技术大发展的背景下,自动化发展更是一日千里。自动化技术的应用不仅可以提高生产效能,还能降低生产成本与人为故障因素,一举两得,目前已经被广泛地应用到电力系统中,并取得了相当不错的成绩,最为典型的便是嵌入式智能装置在电力系统的应用与完善。电力系统智能装置自动化检测系统根据检测原理的不同可以划分为不同的模块,每一个模块负责特定的检测任务与检测功能,可以实现智能装置的模拟仿真、解释不同测试脚本等,对电力系统智能化装置有着不可多得的作用。文章基于此,探讨了电力系统智能装置自动化测试系统的设计。
1 电力系统智能装置自动化测试系统概述
1.1 电力系统智能装置自动化测试系统的组成
对电力系统智能装置自动化测试系统而言,依据检测原理可以分为多个不同的模块,这些模块共同构成了系统的运行机能,是系统得以有效运行的重要前提。具体而言,这些模块包括保护装置中的起始模块、触点检测模块,微机继电保护测试装置、可操控计算模块。自动监测系统作为自动化测试系统的内核,由操控计算机、微机继电保护测试装置、可编程控制器以及被测智能装置等组成。在所有的系统模块中,测试控制计算机发挥着最为关键的作用,其主要负责系统各部门之间的信息交换,同时控制继电保护测试仪向保护装置输出模拟量,并进一步将相关信息反馈到前端。继电保护装置以及测量控制装置是电力系统装置智能化设计中的两个主要内容,继电保护装置确保系统内一次设备的安全运行,尤其确保输电系统在电力系统中的绝对安全,测量控制装置的任务则囊括电器量的测量乃至开关量的控制。至于综合性的电力系统智能装置则主要负责不同模块的协调工作,更好地发挥各自的功能,提升运行效率。
1.2 电力系统智能装置自动化测试系统的基本原理
在明确电力系统智能装置自动化测试系统的组成部分以后,需要进一步探究其功能发挥的基本原理,这是深入发挥自动化测试系统功能的必然要求。众所周知,在与外部设备展开连接后,智能化的电力系统会产生设备的模拟量。电力系统智能装置在现场运行环境中的应用就同时包含了模拟量输出、开关量输入以及开出触点的检测功能等多项内容,这样使智能系统不仅可以更好地应对复杂的现场检测环境,还能使电力系统智能装置更好地完成相关检测任务。集成系统是当前电力系统智能装置中最为常见的系统,应用集成系统使得电力系统智能装置能够以较小的体积完成信息记录的任务,具体到自动测试系统而言,其功能主要集中于以下几点:一、模拟量输出模块主要负责模拟装置产生的各种故障;二、开关模块主要为装置提供各种不同形式的保护;三、开出检测模块的具体任务则是负责保护装置的外部节点等。
2 电力系统智能装置自动化测试系统的设计
2.1 总体架构设计
当前,单机平台以及分布式平台是仿真测试系统中最为常见的两种类型,不同的平台在功能上有着较大的差异性,使用范围也大相径庭。其中单机平台适用于工作情形相对简单的环境,否则非常容易出现失效的风险,因为其功能相对较为单一。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆分布式平台则很好地克服了此一问题,分布式系统包括主控计算机以及受主控计算机操控的多台从属计算机,主控计算机发布测试任务,从属计算机完成测试内容,不仅极大的提升了平台的计算与运行速度,也有效利用了计算机资源,一举两得。因此,在电力系统智能装置自动化测试系统中,多采用分布式系统,该系统又包含两种基础的运行模式,分布式平台架构以及树杈模式。具体的测试工作在计算机模拟出来的环境中执行,从属计算机以主控计算机分配的端口为媒介,从主控计算机中调用各种函数库,同时将脚本的执行效果反馈给主控计算机,在此过程中,主控计算机与从属计算机借助网络连接实现DLL库文件的下发与回传。该系统具有非常良好的拓展性,仅需编写特定的应用程序编程接口函数就能实现从属计算机与主控计算机的链接,从而向系统中添加相应的测试模块。当前,已经实现的从机模块已为数不少,如博电PW30测试仪模块、103协议虚拟装置模块、变电站事件模拟模块等。
2.2 自动测试平台
自动测试控制平台是电力系统智能装置自动化测试系统设计中的关键内容,也是决定测试系统运行功能的重要元素。自动测试平台以提供自动测试服务为内容,而一套完整的测试流程框架结构则同时包含测试开发流程以及测试执行流程两个层面的内容,其中测试开发流程是前提和基础,测试执行流程是应用和结果。测试开发流程主要包括三个步骤,即设定开发条件、向系统提交相关资料、录入数据库,如此,开发工作才算完成。测试执行流程是自动测试控制平台运行的流程,涵盖五个阶段:第一、系统中所有测试模块在使用前均需采取初始化设置,然后再设计相应的测试环境;第二、当自动化测试系统面临不同的测试任务时,需要从测试的特殊性出发,选择不同的测试脚本,提高测试的针对性;第三步、运行所选择的测试脚本;第四、顺利执行完测试流程,总结测试结果并以报告形式呈现出来;第五、技术人员根据相应的测试报告进行数据分析,指出其中的不合理之处,采取必要的处理措施,完成测试。
2.3 关键技术分析
对电力系统智能装置自动化测试而言,脚本语言处在相当关键的位置,甚至可以说,脚本自身的优劣直接关系到自动化测试的准确与效率。传统的测试多有操作人员亲自开展,不仅存在着较高的人为故障率,工作效率也十分低下。测试脚本则很好地化解了此一难题,降低了设置环节中出现问题的可能性,提高了工作效率。Python作为计算机程序语言,是所有系统设计中均需要广泛使用的一种工具,电力系统智能装置自动化测试系统的设计也不例外。Python是一种高级程序设计语言,具体特征则是面向对象、解释型、动态数据型,在利用Python设计自动化测试系统时,一方面需要优化其已有功能,同时也要避免其中的非主要部分,实现系统中各个模块的兼容。自动化测试系统充分发挥了计算机编程与设计语言的优势,脚本语言则直接以大量数据实测,面向对象的编程语言省去了许多不必要的麻烦,如复杂的编译过程,开发测试脚本的效率大为提升。自动化测试系统主要运用的是TC-Host、TC-Agent,二者均基于C++语言开发环境,有很多不同的模块,不仅运行速度相当高,且设计形式也较为灵活,能够很好地满足测试系统的一般需求。同时,在测试系统的主控装置中可以安置一个解析器,解析器的主要功能是测试系统的运行脚本,提高系统设计效率。
3 结语
电力系统智能装置自动化测试系统是降低电力系统智能装置故障率,提升其应用价值,促进电力系统跨越式发展的重要技术保证,因此,从电力系统智能装置的实际需要出发,做好自动化测试系统的设计工作就显得极为必要。
参考文献
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论文作者:俞隆,闫超,李永超
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/15
标签:测试论文; 装置论文; 系统论文; 电力系统论文; 智能论文; 模块论文; 计算机论文; 《电力设备》2017年第4期论文;