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1、(10)申请公布号 CN 103344850 A (43)申请公布日 2013.10.09 CN 103344850 A *CN103344850A* (21)申请号 201310246839.9 (22)申请日 2013.06.20 G01R 31/00(2006.01) (71)申请人 国家电网公司 地址 100031 北京市西城区西长安街 86 号 申请人 天津市电力公司 (72)发明人 谭靖 李大勇 张志朋 曹北建 李枫 李刚 杨惠林 霍忠峰 向前 (74)专利代理机构 天津才智专利商标代理有限 公司 12108 代理人 庞学欣 (54) 发明名称 基于测试模板技术的智能变电站自动测试。
2、系 统及方法 (57) 摘要 一种基于测试模板技术的智能变电站自动测 试系统及方法。 系统包括用户操控平台、 用户数据 库、 数字式测试仪和数字化二次设备。本发明的 基于测试模板技术的智能变电站自动测试系统及 方法是首先建立智能变电站二次设备测试模板模 板， 包含被检修二次设备的全部测试项目， 然后测 试， 在测试中， 测试模板以检修人员设定的测试项 目为依据， 对数字化二次设备进行逐项功能的测 试， 不需要人工对测试参数进行计算和繁琐的设 置， 大大简化了测试过程， 使智能变电站二次设备 检验工作简单化、 标准化， 极大改善了现有的测试 工作方式， 有效避免人为原因造成的漏检或错检 现象， 。
3、大大提高了数字化二次设备检验的工作效 率和检验质量。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103344850 A CN 103344850 A *CN103344850A* 1/2 页 2 1. 一种基于测试模板技术的智能变电站自动测试系统， 其特征在于 ： 所述的系统包括 用户操控平台 (1)、 用户数据库 (2)、 数字式测试仪 (3) 和数字化二次设备 (4) ； 其中 ： 用户操控平台(1)为整个测试系统的操作控制终端， 其与。
4、数字式测试仪(3)相连接， 用 户操控平台 (1) 主要由主控制器、 存储器、 人机互交界面以及输入输出设备组成， 用于完成 用户控制指令输入、 相关电子文档的载入、 提取和测试信息的显示存储操作， 以及对测试所 得到的数据进行处理、 判断并最终生成测试报告 ； 用户数据库(2)为用户数据存储器， 其与用户操控平台(1)相连接， 用于存储用户的测 试模板和电子版设置定值单等信息 ； 数字式测试仪 (3) 为针对智能变电站二次系统的数字化检测装置， 其对上通过网线与 用户操控平台 (1) 相连接， 对下通过 MMS 接口与数字化二次设备 (4) 相连接 ； 数字化二次设备 (4) 为智能变电站二。
5、次系统中具体的检测对象。 2. 根据权利要求 1 所述的基于测试模板技术的智能变电站自动测试系统， 其特征在 于 ： 所述的数字式测试仪(3)和数字化二次设备(4)为多台， 每台数字式测试仪(3)分别与 一个数字化二次设备 (4) 相连接， 多台数字式测试仪 (3) 之间采用直接并联的方式实现互 联， 其中只有一台数字式测试仪 (3) 与用户操控平台 (1) 相连接。 3. 根据权利要求 1 所述的智能变电站二次设备自动测试系统其特征在于 ： 所述的用户 操控平台 (1) 能够用工控计算机或 PC 计算机代替。 4. 一种采用如权利要求 1 所述的基于测试模板技术的智能变电站自动测试系统的测 。
6、试方法， 其特征在于 ： 所述的测试方法包括生成模板阶段和自动测试阶段 ； 其中生成模板 阶段包括按顺序执行的下列步骤 ： 步骤一、 连接测试设备的 S101 阶段 ： 建立数字式测试仪 (3) 与作为测试对象的数字化 二次设备 (4) 之间的通信链接， 构成硬件测试环境 ； 步骤二、 读取定值以及相关配置文件的 S102 阶段 ： 操作人员通过用户操控平台 (1) 读 取数字化二次设备 (4) 的运行定值， 或直接导入 PRIO 数据格式的电子版定值单 ； 步骤三、 确定测试方案选定测试项目的 S103 阶段 ： 根据测试要求， 选取数字化二次设 备 (4) 的全部或部分功能， 并完成电气量。
7、测试的测试项目、 测试参数、 测试点的设置， 建立 完整的测试方案 ； 步骤四、 输入非电量测试提示信息的 S104 阶段 ： 对于非电气量测试项目， 操作人员需 要将人工检查的项目内容作为提示信息设置到测试模板中 ； 步骤五、 生成测试模板的S105阶段 ： 建立以数字化二次设备(4)的类型、 型号命名的测 试模板， 将上述配置信息作为导入测试模板， 并将生成的测试模板以电子文档的形式保存 在用户数据库 (2) 之中， 以备在测试时使用 ； 所述的自动测试阶段包括按顺序执行的下列步骤 ： 步骤一、 连接测试设备的 S201 阶段 ： 建立数字式测试仪 (3) 与作为测试对象的数字化 二次设备。
8、 (4) 之间的通信链接， 构成硬件测试环境 ； 步骤二、 装入测试模板的 S202 阶段 ： 操作人员根据检测要求选定测试模板， 通过用户 操控平台 (1) 从用户数据库 (2) 中导入所选定的测试模板， 然后在用户操控平台 (1) 上加 载测试模板 ； 测试模板投入运行时， 将自动初始化测试指针 ； 步骤三、 开始一项测试的 S203 阶段 ： 测试模板自动加载当前测试指针所指的测试项 权 利 要 求 书 CN 103344850 A 2 2/2 页 3 目， 启动该项目测试 ； 步骤四、 判断是否为电气量测试的 S204 阶段 ： 判断当前的测试是否为电气量测试， 如 果判断结果为 “是。
9、” ， 则进入下一步 S205 阶段， 否则跳转至 S207 阶段的入口处， 下一步执行 S207 阶段 ； 步骤五、 测试仪进行故障模拟的S205阶段 ： 数字式测试仪(3)根据测试要求， 输出电压 和电流量至被测试的数字化二次设备 (4)， 模拟出测试所需要的环境 ； 步骤六、 记录测试结果的 S206 阶段 ： 系统通过数字式测试仪 (3) 监视被测试的数字 化二次设备 (4) 的动作情况， 并解析出需要的动作数据及报文信息， 上传至用户操控平台 (1) ； 然后下一步进入 S209 阶段 ； 步骤七、 模拟非电量测试环境的 S207 阶段 ： 此阶段为非电量测试的第一步， 根据提示 信。
10、息人为模拟非电量测试环境 ； 步骤八、 记录动作信息的S208阶段 ： 通过用户操控平台(1)记录此次动作的相关信息， 然后下一步进入 S209 阶段 ； 步骤九、 判断是否为最后一项的 S209 阶段 ： 系统判断测试方案中的测试项目是否完 成， 即判断测试指针当前是否处在最后一项上 ； 如果判断结果为 “是” ， 说明测试项目已全部 完成， 则下一步进入 S211 阶段 ； 否则跳转至 S210 阶段的入口处， 下一步进入 S210 阶段， 继 续下一项目测试 ； 步骤十、 准备下一项测试的 S210 阶段 ： 本项测试完成， 将测试指针指向下一个测试项 目， 然后转到 S203 阶段的入。
11、口处， 下一步执行 S203 阶段， 继续下一项目测试 ； 步骤十一、 生成测试报告的S211阶段 ： 在用户操控平台(1)上生成测试报告， 测试操作 流程至此结束。 权 利 要 求 书 CN 103344850 A 3 1/5 页 4 基于测试模板技术的智能变电站自动测试系统及方法 技术领域 0001 本发明属于高压电力输变电控制技术领域， 特别是涉及一种基于测试模板技术的 智能变电站自动测试系统及方法。 背景技术 0002 在智能变电站中， 由电缆组成的模拟回路改为由光纤组成的数字回路， 交流采样 以及开入开出信号完全采用数字量， 回路中接点被取消或集成到数字化二次设备内部， 造 成传统的。
12、二次设备测试技术已经不能满足数字化二次设备的测试要求。 目前由于针对数字 化二次设备的测试技术尚未出现， 检修人员仍然采用传统测试方法进行数字式二次设备检 修工作， 造成检修工作中漏检或错检的现象时有发生， 设备检修质量无法满足相关规范的 要求， 为智能变电站运行埋下安全隐患。 发明内容 0003 为了解决上述问题， 本发明的目的在于提供一种基于测试模板技术的智能变电站 自动测试系统及方法。 0004 为了达到上述目的， 本发明提供的基于测试模板技术的智能变电站自动测试系统 包括用户操控平台、 用户数据库、 数字式测试仪和数字化二次设备 ； 其中 ： 0005 用户操控平台为整个测试系统的操作。
13、控制终端， 其与数字式测试仪相连接， 用户 操控平台主要由主控制器、 存储器、 人机互交界面以及输入输出设备组成， 用于完成用户控 制指令输入、 相关电子文档的载入、 提取和测试信息的显示存储操作， 以及对测试所得到的 数据进行处理、 判断并最终生成测试报告 ； 0006 用户数据库为用户数据存储器， 其与用户操控平台相连接， 用于存储用户的测试 模板和电子版设置定值单等信息 ； 0007 数字式测试仪为针对智能变电站二次系统的数字化检测装置， 其对上通过网线与 用户操控平台相连接， 对下通过 MMS 接口与数字化二次设备相连接 ； 0008 数字化二次设备为智能变电站二次系统中具体的检测对象。
14、。 0009 所述的数字式测试仪和数字化二次设备为多台， 每台数字式测试仪分别与一个数 字化二次设备相连接， 多台数字式测试仪之间采用直接并联的方式实现互联， 其中只有一 台数字式测试仪与用户操控平台相连接。 0010 所述的用户操控平台能够用工控计算机或 PC 计算机代替。 0011 本发明提供的基于测试模板技术的智能变电站自动测试方法包括生成模板阶段 和自动测试阶段 ； 其中生成模板阶段包括按顺序执行的下列步骤 ： 0012 步骤一、 连接测试设备的 S101 阶段 ： 建立数字式测试仪与作为测试对象的数字化 二次设备之间的通信链接， 构成硬件测试环境 ； 0013 步骤二、 读取定值以及。
15、相关配置文件的 S102 阶段 ： 操作人员通过用户操控平台读 取数字化二次设备的运行定值， 或直接导入 PRIO 数据格式的电子版定值单 ； 说 明 书 CN 103344850 A 4 2/5 页 5 0014 步骤三、 确定测试方案选定测试项目的 S103 阶段 ： 根据测试要求， 选取数字化二 次设备的全部或部分功能， 并完成电气量测试的测试项目、 测试参数、 测试点的设置， 建立 完整的测试方案 ； 0015 步骤四、 输入非电量测试提示信息的 S104 阶段 ： 对于非电气量测试项目， 操作人 员需要将人工检查的项目内容作为提示信息设置到测试模板中 ； 0016 步骤五、 生成测试。
16、模板的 S105 阶段 ： 建立以数字化二次设备的类型、 型号命名的 测试模板， 将上述配置信息作为导入测试模板， 并将生成的测试模板以电子文档的形式保 存在用户数据库之中， 以备在测试时使用 ； 0017 所述的自动测试阶段包括按顺序执行的下列步骤 ： 0018 步骤一、 连接测试设备的 S201 阶段 ： 建立数字式测试仪与作为测试对象的数字化 二次设备之间的通信链接， 构成硬件测试环境 ； 0019 步骤二、 装入测试模板的 S202 阶段 ： 操作人员根据检测要求选定测试模板， 通过 用户操控平台从用户数据库中导入所选定的测试模板， 然后在用户操控平台上加载测试模 板 ； 测试模板投入。
17、运行时， 将自动初始化测试指针 ； 0020 步骤三、 开始一项测试的 S203 阶段 ： 测试模板自动加载当前测试指针所指的测试 项目， 启动该项目测试 ； 0021 步骤四、 判断是否为电气量测试的 S204 阶段 ： 判断当前的测试是否为电气量测 试， 如果判断结果为 “是” ， 则进入下一步S205阶段， 否则跳转至S207阶段的入口处， 下一步 执行 S207 阶段 ； 0022 步骤五、 测试仪进行故障模拟的 S205 阶段 ： 数字式测试仪根据测试要求， 输出电 压和电流量至被测试的数字化二次设备， 模拟出测试所需要的环境 ； 0023 步骤六、 记录测试结果的 S206 阶段 。
18、： 系统通过数字式测试仪监视被测试的数字化 二次设备的动作情况， 并解析出需要的动作数据及报文信息， 上传至用户操控平台 ； 然后下 一步进入 S209 阶段 ； 0024 步骤七、 模拟非电量测试环境的 S207 阶段 ： 此阶段为非电量测试的第一步， 根据 提示信息人为模拟非电量测试环境 ； 0025 步骤八、 记录动作信息的 S208 阶段 ： 通过用户操控平台记录此次动作的相关信 息， 然后下一步进入 S209 阶段 ； 0026 步骤九、 判断是否为最后一项的 S209 阶段 ： 系统判断测试方案中的测试项目是否 完成， 即判断测试指针当前是否处在最后一项上 ； 如果判断结果为 “是。
19、” ， 说明测试项目已全 部完成， 则下一步进入 S211 阶段 ； 否则跳转至 S210 阶段的入口处， 下一步进入 S210 阶段， 继续下一项目测试 ； 0027 步骤十、 准备下一项测试的 S210 阶段 ： 本项测试完成， 将测试指针指向下一个测 试项目， 然后转到 S203 阶段的入口处， 下一步执行 S203 阶段， 继续下一项目测试 ； 0028 步骤十一、 生成测试报告的 S211 阶段 ： 在用户操控平台上生成测试报告， 测试操 作流程至此结束。 0029 本发明提供的基于测试模板技术的智能变电站自动测试系统及方法是首先建立 智能变电站二次设备测试模板模板， 包含被检修二次。
20、设备的全部测试项目， 然后进行测试， 在测试过程中， 测试模板以检修人员设定的测试项目为依据， 对数字化二次设备进行逐项 说 明 书 CN 103344850 A 5 3/5 页 6 功能的测试， 不需要人工对测试参数进行计算和繁琐的设置， 大大简化了测试过程， 使智能 变电站二次设备检验工作简单化、 标准化， 极大改善了现有的测试工作方式， 有效避免人为 原因造成的漏检或错检现象， 大大提高了数字化二次设备检验的工作效率和检验质量， 是 对现有的数字化二次设备测试技术的重大改革和突破。 附图说明 0030 图 1 为本发明提供的基于测试模板技术的智能变电站自动测试系统组成框图。 0031 图。
21、 2 为本发明提供的基于测试模板技术的智能变电站二次设备自动测试方法中 生成模板阶段的流程图。 0032 图 3 为本发明提供的基于测试模板技术的智能变电站二次设备自动测试方法中 自动测试阶段的流程图。 具体实施方式 0033 下面结合附图和具体实施例对本发明提供的基于测试模板技术的智能变电站自 动测试系统及方法进行详细说明。 0034 如图 1 所示， 本发明提供的基于测试模板技术的智能变电站二次设备自动测试系 统包括 ： 用户操控平台 1、 用户数据库 2、 数字式测试仪 3 和数字化二次设备 4 ； 其中 ： 0035 用户操控平台1为整个测试系统的操作控制终端， 其与数字式测试仪3相连。
22、接， 用 户操控平台 1 主要由主控制器、 存储器、 人机互交界面以及输入输出设备组成， 用于完成用 户控制指令输入、 相关电子文档的载入、 提取和测试信息的显示存储等操作， 以及对测试所 得到的数据进行处理、 判断并最终生成测试报告 ； 0036 用户数据库2为用户数据存储器， 其与用户操控平台1相连接， 用于存储用户的测 试模板和电子版设置定值单等信息 ； 0037 数字式测试仪 3 为针对智能变电站二次系统的数字化检测装置， 其对上通过网线 与用户操控平台 1 相连接， 对下通过 MMS 接口与数字化二次设备 4 相连接 ； 0038 数字化二次设备 4 为智能变电站二次系统中具体的检测。
23、对象 ； 通常在智能变电站 二次系统中， 往往包含有多个数字化二次设备 4， 通常一个检测项目， 针对于一个数字化二 次设备 4， 多个数字化二次设备 4 需要多个项目来进行检测。 0039 在所述的智能变电站二次设备自动测试系统中， 当进行针对多个数字化二次设备 4 的包含多个项目的检测时， 需要配置多台数字式测试仪 3， 每台数字式测试仪 3 分别针对 一个数字化二次设备 4 进行测试 ； 此时， 每台数字式测试仪 3 分别与一个数字化二次设备 4 相连接， 多台数字式测试仪 3 之间采用直接并联的方式实现互联， 这其中只有一台数字式 测试仪 3 与用户操控平台 1 相连接。 0040 所。
24、述的用户操控平台 1 能够用工控计算机或 PC 计算机代替。 0041 本发明提供的基于测试模板技术的智能变电站二次设备自动测试系统， 以测试模 板技术为基础， 用户可根据测试的要求及设备类型从用户数据库中获取已经定义好的测试 模板， 加载测试模板， 自动测试系统将在测试模板的控制下自动模拟不同故障情况， 自动完 成测试和结果评价， 测试完毕后， 用户通过用户操控平台 1 对测试所产生数据进行分析和 判断， 最终生成本次测试的测试报告。 说 明 书 CN 103344850 A 6 4/5 页 7 0042 本发明提供的基于测试模板技术的智能变电站自动测试方法包括生成模板阶段 和自动测试阶段。。
25、 0043 如图 2 所示， 本发明提供的基于测试模板技术的智能变电站二次设备自动测试方 法中的生成模板阶段包括按顺序执行的下列步骤 ： 0044 步骤一、 连接测试设备的 S101 阶段 ： 建立数字式测试仪 3 与作为测试对象的数字 化二次设备 4 之间的通信链接， 构成如图 1 所示的硬件测试环境 ； 0045 步骤二、 读取定值以及相关配置文件的 S102 阶段 ： 操作人员通过用户操控平台 1 读取作为测试对象的数字化二次设备4的运行定值， 或直接导入PRIO数据格式的电子版定 值单 ； 0046 步骤三、 确定测试方案选定测试项目的 S103 阶段 ： 根据测试要求， 选取数字化二。
26、 次设备 4 的全部或部分功能， 并完成电气量测试的测试项目、 测试参数、 测试点的设置， 建 立完整的测试方案 ； 0047 步骤四、 输入非电量测试提示信息的 S104 阶段 ： 对于非电气量测试项目， 操作人 员需要将人工检查的项目内容作为提示信息， 设置到测试模板中 ； 0048 步骤五、 生成测试模板的 S105 阶段 ： 建立以作为测试对象的数字化二次设备 4 的 类型、 型号命名的测试模板， 将上述配置信息作为导入测试模板， 并将生成的测试模板以电 子文档的形式保存在用户数据库 2 之中， 以备在测试时使用。 0049 如图 3 所示， 本发明提供的基于测试模板技术的智能变电站自。
27、动测试方法中的自 动测试阶段包括按顺序执行的下列步骤 ： 0050 步骤一、 连接测试设备的 S201 阶段 ： 建立数字式测试仪 3 与作为测试对象的数字 化二次设备 4 之间的通信链接， 构成如图 1 所示的硬件测试环境 ； 0051 步骤二、 装入测试模板的 S202 阶段 ： 操作人员根据检测要求选定测试模板， 通过 用户操控平台 1 从用户数据库 2 中导入所选定的测试模板， 然后在用户操控平台 1 上加载 测试模板 ； 测试模板投入运行时， 将自动初始化测试指针 ； 0052 步骤三、 开始一项测试的 S203 阶段 ： 测试模板自动加载当前测试指针所指的测试 项目， 启动该项目测。
28、试 ； 0053 步骤四、 判断是否为电气量测试的 S204 阶段 ： 判断当前的测试是否为电气量测 试， 如果判断结果为 “是” ， 则进入下一步S205阶段， 否则跳转至S207阶段的入口处， 下一步 执行 S207 阶段 ； 0054 步骤五、 测试仪进行故障模拟的S205阶段 ： 数字式测试仪3根据测试要求， 输出电 压和电流量至被测试的数字化二次设备 4， 模拟出测试所需要的环境 ； 0055 步骤六、 记录测试结果的 S206 阶段 ： 系统通过数字式测试仪 3 监视被测试的数字 化二次设备 4 的动作情况， 并解析出需要的动作数据及报文信息， 上传至用户操控平台 1 ； 然后下一。
29、步进入 S209 阶段 ； 0056 步骤七、 模拟非电量测试环境的 S207 阶段 ： 此阶段为非电量测试的第一步， 根据 提示信息人为模拟非电量测试环境 ； 0057 步骤八、 记录动作信息的 S208 阶段 ： 通过用户操控平台 1 记录此次动作的相关信 息， 然后下一步进入 S209 阶段 ； 0058 步骤九、 判断是否为最后一项的 S209 阶段 ： 系统判断测试方案中的测试项目是否 说 明 书 CN 103344850 A 7 5/5 页 8 完成， 即判断测试指针当前是否处在最后一项上 ； 如果判断结果为 “是” ， 说明测试项目已全 部完成， 则下一步进入 S211 阶段 ；。
30、 否则跳转至 S210 阶段的入口处， 下一步进入 S210 阶段， 继续下一项目测试 ； 0059 步骤十、 准备下一项测试的 S210 阶段 ： 本项测试完成， 将测试指针指向下一个测 试项目， 然后转到 S203 阶段的入口处， 下一步执行 S203 阶段， 继续下一项目测试 ； 0060 步骤十一、 生成测试报告的S211阶段 ： 在用户操控平台1上生成测试报告， 测试操 作流程至此结束。 0061 在所述的自动测试阶段完成后， 根据测试的结果进一步修正测试模板的内容， 使 得修正后的测试模板更为完善。 0062 所述的测试模板以二次设备测试项目为基本单位， 一个测试模板中至少应包含一。
31、 个测试项目， 在一个测试项目中， 可以有一个以上的测试点。 在测试项目中根据不同的设备 功能原理和测试参数调用不同的测试功能模块， 对于原理相同、 故障参数不相同的测试项 按照不同测试点设置参数。 通过在一个测试模板中添加一套二次设备的全部测试项目就可 以完成整套二次设备的测试。 0063 测试模板是智能变电站二次设备自动检验得以实现的核心技术。 由于不同型号的 保护装置对应的测试项目、 测试方法、 测试参数各不相同， 测试模板具有很强的专用性。不 同的型号的保护装置必须单独开发测试模板。 0064 本发明提供的基于测试模板技术的智能变电站二次设备自动测试系统， 通过 IEC-61850 与。
32、数字化二次设备 MMS 通讯接口建立通讯链接。对于非电气量测试项目， 操作 人员需要将人工检查的项目内容作为提示信息， 设置到测试模板中即可完成所需测试项目 参数的设定 ； 对于电气量测试项目， 操作人员只需要直接获取被检修设备当前的运行定值 或导入电子版定值单， 测试模板即可自动实现所需测试项目参数的设定。测试项目参数设 定完成后， 测试模板根据测试项目控制和调度数字化二次设备 4 中的多个测试功能模块， 将电压、 电流等开入量输入到被检修设备中。在测试过程中， 每一个测试点之后， 测试模板 将自动请求作为测试对象的数字化二次设备 4 发送动作信息， 并根据测试参数对动作信息 进行评价。测试模板以操作人员设定的测试项目为依据， 对作为测试对象的数字化二次设 备 4 进行逐项功能的逐点测试， 不需要人工对测试参数进行计算和繁琐的设置， 大大简化 了测试过程， 使智能变电站二次设备检验工作简单化、 标准化， 极大改善了现有的测试工作 方式， 有效避免人为原因造成的漏检或错检现象， 大大提高了数字化二次设备检验的工作 效率和检验质量。 说 明 书 CN 103344850 A 8 1/2 页 9 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103344850 A 9 2/2 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 103344850 A 10 。