關于繼電保護裝置自動測試系統(tǒng)設計的研究

宋偉成

摘? ?要：文章首先從傳統(tǒng)的人工對繼電保護裝置進行測試的現(xiàn)狀與問題進行介紹，然后分析了利用自動測試系統(tǒng)代替測試的特點與要求。基于當前市場上測試的特點，分析測試需求以及原理，提出了自動化的測試系統(tǒng)。該自動測試系統(tǒng)的設計思想是利用了分布體系的結(jié)構(gòu)以及將整個測試系統(tǒng)模塊化，使得整個裝置成閉環(huán)形。同時，該裝置采用的是一種開放式的結(jié)構(gòu)，能夠在之后不斷地被完善擴展。據(jù)相關實際的運用表面，在繼電保護裝置測試中運用該自動系統(tǒng)大大提高了整體的效率，具有研究意義。

關鍵詞：繼電保護裝置;自動測試;系統(tǒng)設計

1? ? 繼電保護裝置自動測試系統(tǒng)的基本要求

1.1? 測試現(xiàn)狀和特點

就目前來看，我國對于繼電保護裝置測試的過程一共有4個階段，研發(fā)系統(tǒng)時的測試、接入網(wǎng)絡的測試、生產(chǎn)上的測試以及在作業(yè)現(xiàn)場進行操作檢驗的測試，具體可以總結(jié)為研發(fā)上的測試和生產(chǎn)階段上的檢驗測試。該系統(tǒng)對研發(fā)上的測試十分嚴格，從對裝置性能上的全面測試到軟硬件的穩(wěn)定性上，要求必須是自動化且實時的[1]。

1.2? 自動化測試系統(tǒng)的要求

在傳統(tǒng)的人工測試工作中，極容易受到其他因素的干擾，所以，對于繼電保護裝置設置自動化測試系統(tǒng)，就必須要從以下幾點來避免人工因素的干擾。

（1）設置標準化的測試流程。為了保障整個測試過程中不出現(xiàn)錯誤，就必須要按照規(guī)定來進行測試。（2）將整個自動測試系統(tǒng)設置成閉環(huán)，只有這樣，才能夠?qū)崿F(xiàn)自身發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，無須人為操作，避免了干擾。（3）設置標準的試驗報告，讓系統(tǒng)能夠在測試完成之后自動生成一份標準的試驗報告，從而便于觀察。（4）測試過程中產(chǎn)生的所有的提示信息都必須具體，以保障測試過程的步驟是標準正確的。（5）整個測試過程必須保持透明化，從而能夠發(fā)現(xiàn)任何步驟出現(xiàn)的問題，并盡快解決。（6）系統(tǒng)必須是可以擴展的，保障后期新的技術能在基礎上進行運用。

2? ? 自動化測試系統(tǒng)的設計及其組成

2.1? 總體設計

該自動化系統(tǒng)采用的設計思想是一種對象化的思想，整個設計模式為分布式。在設計時，按照以上設計要求分為3個子系統(tǒng)，分別為方案設計的測試系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫的測試系統(tǒng)、自動測試系統(tǒng)。其中，自動測試系統(tǒng)由多個模塊組成，包括開入開出通信、測試主控制平臺等。

2.2? 自動測試系統(tǒng)組成和各模塊功能

（1）系統(tǒng)組成。從硬件來看，系統(tǒng)主要由以下幾個方面組成：衛(wèi)星時鐘同步裝置、微機繼電保護測試儀、測試控制計算機、可編程控制器、繼電保護裝置。從軟件上來看，系統(tǒng)主要由以下幾個方面組成：保護規(guī)約解析模塊、可編程控制器通信模塊、測試儀控制模塊、自動測試控制平臺以及其他測試模塊。

（2）模塊功能。自動系統(tǒng)測試控制平臺的功能主要是他能夠控制整系統(tǒng)，實現(xiàn)與其他硬件的信息交互，進而控制繼電保護測試儀向保護裝置輸出模擬量，從而接收到保護裝置中能夠?qū)π畔⑦M行解析的模塊上傳送的相關保護動作信息，通過該信息的傳輸，就能夠完成控制保護裝置的目的，然后控制可編程控制器輸出一個命令，該命令的目的是保護測試，最后完成裝置繼電器開出觸點動作的檢驗保護。在進行具體的測試時，可以通過平面展示出簡單的人機操作界面。在操作時，平臺可以實現(xiàn)以下的任務：對當前系統(tǒng)進行自動配置;將方案導入之后測試能否運行;可以監(jiān)視整個測試過程，從而保障過程的正常進行;對測試的結(jié)果進行分析并打印出檢測報告。

2.3? 自動化系統(tǒng)測試的流程

在設計自動化系統(tǒng)時，需要考慮到實際運用上的情況，將整個測試系統(tǒng)分為兩個子系統(tǒng)，分別為測試方案設計系統(tǒng)、自動測試系統(tǒng)。具體的系統(tǒng)測試流程如圖1所示。

3? ? 系統(tǒng)的關鍵問題討論和對策

3.1? 自動化測試平臺的接口問題

一般來說，作為一個自動化的測試系統(tǒng)，必須要有一定的擴展性，才能夠保證在開發(fā)新技術的時候能在原設計的基礎上來進行設計。所以，在設置自動化測試平臺的時候，接口就必須要適應各種不同設備、硬件和模塊等。測試模塊在進行設計組裝的時候，需要從廠家進行購買，不同廠家控制程序都不一樣。為了使平臺可以適應各個程序、實現(xiàn)信息的交互，就必須要約定好程序在信息交互中的方式。只要約定好格式，使格式符合該平臺要求的標準，就可以使得平臺對繼電保護的測試儀器硬件的要求變低。從接口上來說，可以選擇COM的組件方式或者模塊化設計方式。前者一般都是通過通信規(guī)約來實現(xiàn)，后者由于是模塊性質(zhì)的，每個模塊都能夠獨立運行，模塊和信息的交互都是遵循相同接口原則的，其運行和退出行為都能被平臺控制。

3.2? 組態(tài)化保護配置模式下測試方案的設計問題

在對當前保護裝置進行設計時，由于功能要求的不同，就需要對軟件設計提出更高要求。所以，在進行測試方案的設計時，可以按照裝置的最大化配置功能來進行設計。對具體配置的測試時，可以通過其中的保護文件或者是裝置的信息及方案中相關數(shù)據(jù)來展開項目并用“與”邏輯處理裝置定值，使得整個裝置的測試項目、定值以及其他的參數(shù)能夠動態(tài)的被設置，從而解決以上問題。

4? ? 結(jié)語

本文通過具體的研究分析，發(fā)現(xiàn)設計出來的系統(tǒng)能夠有效地解決傳統(tǒng)人工測試方面面臨的問題，提高整體的測試治療效果以及工作效率，可以被廣泛地應用在繼電保護裝置的自動測試上，從而促進企業(yè)和電力系統(tǒng)的發(fā)展。

[參考文獻]

[1]姚志清.繼電保護測試發(fā)展方向的思考[J].繼電器，2018（11）：76-78.