基于测试模板的变电站二次设备自动测试装置及方法与流程

1.本发明属于电力设备领域，尤其涉及基于测试模板的变电站二次设备自动测试装置及方法。


背景技术：

2.继电保护是电网安全稳定运行的第一道防线，正确的保护动作至关重要，因此需要对二次设备进行预先测试检验，以保障产品质量。然而现有技术中在智能变电站改扩建及现场更换二次设备时，需要在现场完成设备功能调试及与其他运行设备联调，花费时间长且需要现场测试人员熟悉保护原理、测试方法等，造成测试效率较低，影响工程进展速度。同时随着电网智能化不断提升，智能变电站大量投运，造成设备数量大规模增长，这一问题越发严重。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供基于测试模板的变电站二次设备自动测试装置及方法，能够有效解决现有技术中二次设备测试检验效率较低、花费时间较长的问题。
4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：基于测试模板的变电站二次设备自动测试装置，与待测装置连接，包括测试单元、接口单元、人机交互单元、模型映射单元、预警单元和测试架，测试单元包括测试控制模块、测试评估模块和测试模板管理模块，接口单元包括sv接口模块、goose接口模块、mms接口模块、对时接口模块和功放接口模块；sv接口模块用于与待测装置的sv接口连接，goose接口模块用于与待测装置的goose接口连接，mms接口模块用于接入待测装置的mms网络，对时接口模块用于与待测装置的时钟信号接口连接，功放接口模块用于与待测装置的模拟量采样接口连接；sv接口模块、goose接口模块、mms接口模块、对时接口模块和功放接口模块均与测试控制模块连接，测试评估模块、测试模板管理模块、人机交互单元、模型映射单元和预警单元均与测试控制模块连接，测试评估模块、测试模板管理模块、模型映射单元和预警单元均与人机交互单元连接；测试架包括测试设备区和人机交互区，测试单元、接口单元和模型映射单元放置在测试设备区，人机交互单元和预警单元放置在人机交互区。
5.优选的，测试评估模块与人机交互单元之间连接有测试报告生成模块。
6.优选的，sv接口模块、goose接口模块、mms接口模块和对时接口模块均设有光以太网口。
7.优选的，测试单元还包括自动匹配模块，自动匹配模块连接在测试模板管理模块与测试控制模块之间，自动匹配模块包括与待测装置中icd文件相对应的四个数据集，每个数据集内均设有判断模块，用于判断测试模板管理模块内是否存在与待测装置相匹配的测试模板。
8.优选的，判断模块包括内部描述模块、标识模块和厂家文本描述模块，内部描述模块用于读取测试模板的描述文本信息，厂家文本描述模块用于读取待测装置中icd文件的
描述文本信息，标识模块用于标识测试模板的描述文本信息和待测装置中icd文件的描述文本信息中相同的部分。
9.优选的，测试单元还包括手动输入模块，手动输入模块分别与测试控制模块、测试模板管理模块和人机交互单元连接，用于在自动匹配模块未获取到与待测装置相匹配的测试模板时，通过人机交互单元手动输入建立与待测装置相匹配的测试模板。
10.为解决上述技术问题，本发明还采用了根据上述基于测试模板的变电站二次设备自动测试装置的自动测试方法，包括以下步骤：
11.s100：操作人员根据继电保护定检单中的测试项目建立不同类型的测试模板，不同类型的测试模板构成测试模板数据库，操作人员通过人机交互单元将测试模板数据库录入测试模板管理模块内；
12.s200：将sv接口模块与待测装置的sv接口连接，将goose接口模块与待测装置的goose接口连接，将mms接口模块接入待测装置的mms网络，将功放接口模块与待测装置的模拟量采样接口连接，将对时接口模块与待测装置的时钟信号接口连接；
13.s300：测试控制模块获取scd文件，并在scd文件的ied列表中选中待测装置，同时测试控制模块在测试模板管理模块中选中与待测装置匹配的测试模板；
14.s400：通过模型映射单元建立该自动测试装置与待测装置的sv信号端口、goose信号端口和功放信号端口的映射关系，建立模型映射；
15.s500：按照测试模板中的测试项目，测试控制模块通过sv接口模块对待测装置加载sv信号，测试控制模块通过goose接口模块对待测装置加载goose信号，测试控制模块通过功放接口模块对待测装置加载模拟电压电流信号；
16.s600：测试控制模块通过goose接口模块接收待测装置的出口信息，并标定出口信息时间，测试控制模块通过mms接口模块接收待测装置的动作报告及遥信变位信息；
17.s700：测试控制模块将测试项目对应的预期结果以及从待测装置获得的出口信息、动作报告和遥信变位信息发送至测试评估模块，测试评估模块将预期结果与测试得到的出口信息、动作报告及遥信变位信息进行比对，获得比对结果，若经过比对发现待测装置存在问题则测试控制模块通过预警单元发出预警信息，提醒操作人员及时查看；
18.s800：测试评估模块将比对结果发送至人机交互单元，操作人员通过人机交互单元查看、编辑、下载测试报告。
19.为解决上述技术问题，本发明还采用了根据上述基于测试模板的变电站二次设备自动测试装置的自动测试方法，包括以下步骤：
20.s100：操作人员根据继电保护定检单中的测试项目建立不同类型的测试模板，不同类型的测试模板构成测试模板数据库，操作人员通过人机交互单元将测试模板数据库录入测试模板管理模块内；
21.s200：将sv接口模块与待测装置的sv接口连接，将goose接口模块与待测装置的goose接口连接，将mms接口模块接入待测装置的mms网络，将功放接口模块与待测装置的模拟量采样接口连接，将对时接口模块与待测装置的时钟信号接口连接；
22.s300：测试控制模块获取scd文件，并在scd文件的ied列表中选中待测装置，测试控制模块获取待测装置的icd文件，并将icd文件内的厂家描述文本发送至自动匹配模块，自动匹配模块获取测试模板管理模块中测试模板的内部描述文本，并且自动匹配模块将厂
家描述文本与内部描述文本相比较，进而判断出与待测装置匹配的测试模板；
23.s400：通过模型映射单元建立该自动测试装置与待测装置的sv信号端口、goose信号端口和功放信号端口的映射关系，建立模型映射；
24.s500：按照测试模板中的测试项目，测试控制模块通过sv接口模块对待测装置加载sv信号，测试控制模块通过goose接口模块对待测装置加载goose信号，测试控制模块通过功放接口模块对待测装置加载模拟电压电流信号；
25.s600：测试控制模块通过goose接口模块接收待测装置的出口信息，并标定出口信息时间，测试控制模块通过mms接口模块接收待测装置的动作报告及遥信变位信息；
26.s700：测试控制模块将测试项目对应的预期结果以及从待测装置获得的出口信息、动作报告和遥信变位信息发送至测试评估模块，测试评估模块将预期结果与测试得到的出口信息、动作报告及遥信变位信息进行比对，获得比对结果，若经过比对发现待测装置存在问题则测试控制模块通过预警单元发出预警信息，提醒操作人员及时查看；
27.s800：测试评估模块将比对结果发送至人机交互单元，操作人员通过人机交互单元查看、编辑、下载测试报告。
28.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：应用本发明提供的自动测试装置及方法，测试控制模块通过接口单元与待测装置建立信号连接，再选中与待测装置匹配的测试模板，模型映射单元就可以建立该自动测试装置与待测装置的模型映射，之后就可以按照测试模板上的测试项目对待测装置进行测试，获得测试结果。测试模板仅需人工按照继电保护定检单中的测试项目建立一次即可重复使用，该测试过程自动化程度高，相对于现有技术中由专业操作人员进行调试测试的方式而言，大大降低了测试操作的难度、减少操作人员数量、减少所需进行的工作量。另外，操作人员可以通过人机交互单元写入测试模板或者通过人机交互单元浏览测试结果，使测试过程更加直观、便于理解。当测试发现待测装置存在不符合规定的质量问题时能够及时发出预警。本发明中还设有测试架，测试架上分为不同的放置区用于放置不同的设备，这样分别放置可以保持该测试装置中各个设备的整齐，便于整理、辨认，同时节省占用空间。
附图说明
29.图1实施例一提供的基于测试模板的变电站二次设备自动测试装置的结构示意图；
30.图2实施例一中自动测试装置的内部连接示意图；
31.图3实施例一中自动测试装置的测试流程图；
32.图4实施例二中自动测试装置的内部连接示意图；
33.图5实施例二中自动测试装置的测试流程图。
34.其中：1.测试单元，10.测试控制模块，11.测试评估模块，12.测试模板管理模块，13.测试报告生成模块，14.自动匹配模块，15.手动输入模块，2.接口单元，20.sv接口模块，21.goose接口模块，22.mms接口模块，23.对时接口模块，24.功放接口模块，3.人机交互单元，4.模型映射单元，5.预警单元，6.测试架，60.测试设备区，61.人机交互区。
具体实施方式
35.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
36.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.实施例一：如图1和图2所示，基于测试模板的变电站二次设备自动测试装置，与待测装置连接，包括测试单元1、接口单元2、人机交互单元3、模型映射单元4、预警单元5和测试架6，为便于整理、辨认，同时减少占用空间，本实施例中将测试架6分隔为测试设备区60和人机交互区61，其中测试单元1、接口单元2和模型映射单元4放置在测试设备区60，人机交互单元3和预警单元5放置在人机交互区61，还可以在测试架6底部安装滚轮，便于移动。本实施例中，测试单元1包括测试控制模块10、测试评估模块11和测试模板管理模块12，接口单元2包括sv接口模块20、goose接口模块21、mms接口模块22、对时接口模块23和功放接口模块24。其中，sv接口模块20用于与待测装置的sv接口连接，goose接口模块21用于与待测装置的goose接口连接，mms接口模块22用于接入待测装置的mms网络，对时接口模块23用于与待测装置的时钟信号接口连接，功放接口模块24用于与待测装置的模拟量采样接口连接；sv接口模块20、goose接口模块21、mms接口模块22、对时接口模块23和功放接口模块24均与测试控制模块10连接，测试评估模块11、测试模板管理模块12、人机交互单元3、模型映射单元4和预警单元5均与测试控制模块10连接，测试评估模块11、测试模板管理模块12、模型映射单元4和预警单元5均与人机交互单元3连接。
38.如图3所示，应用本实施例提供的该自动测试装置对智能变电站二次设备进行测试时，采用以下步骤：
39.s100：操作人员根据继电保护定检单中的测试项目建立不同类型的测试模板，不同类型的测试模板构成测试模板数据库，操作人员通过人机交互单元3将测试模板数据库录入测试模板管理模块12内；也即，不同的测试模板中包含有不同数量、类型的测试项目，这样就可以将类似的、重复性的针对同型号装置的测试项目明确固定为一类或几类的测试模板，省去每次都需要重复建立测试项目的操作，减少人工成本，提高测试效率。
40.s200：将sv接口模块20与待测装置的sv接口连接，将goose接口模块21与待测装置的goose接口连接，将mms接口模块22接入待测装置的mms网络，将功放接口模块24与待测装置的模拟量采样接口连接，将对时接口模块23与待测装置的时钟信号接口连接；通过此步骤建立该自动测试装置与待测装置的信号连接。
41.s300：测试控制模块10获取scd文件，并在scd文件的ied列表中选中待测装置，同时测试控制模块10在测试模板管理模块12中选中与待测装置匹配的测试模板；
42.s400：通过模型映射单元4建立该自动测试装置与待测装置的sv信号端口、goose信号端口和功放信号端口的映射关系，建立模型映射；
43.s500：按照测试模板中的测试项目，测试控制模块10通过sv接口模块20对待测装置加载sv信号，测试控制模块10通过goose接口模块21对待测装置加载goose信号，测试控
制模块10通过功放接口模块24对待测装置加载模拟电压电流信号；
44.s600：测试控制模块10通过goose接口模块21接收待测装置的出口信息，并标定出口信息时间，测试控制模块10通过mms接口模块22接收待测装置的动作报告及遥信变位信息；通过上述步骤实现待测装置的采样精度、虚端子正确性、保护动作定值和动作时间的自动测试，测试结果判断依据装置反馈信息和其他仪器返回信息，形成闭环性测试，保证测试的准确性。
45.s700：测试控制模块10将测试项目对应的预期结果以及从待测装置获得的出口信息、动作报告和遥信变位信息发送至测试评估模块11，测试评估模块11将预期结果与测试得到的出口信息、动作报告及遥信变位信息进行比对，获得比对结果，若经过比对发现待测装置存在问题则测试控制模块10通过预警单元5发出预警信息，提醒操作人员及时查看；
46.s800：测试评估模块11将比对结果发送至人机交互单元3，操作人员通过人机交互单元3查看、编辑、下载测试报告。
47.应用本发明提供的自动测试装置及方法，测试控制模块10通过接口单元2与待测装置建立信号连接，再选中与待测装置匹配的测试模板，模型映射单元4就可以建立该自动测试装置与待测装置的模型映射，之后就可以按照测试模板上的测试项目对待测装置进行测试，获得测试结果。测试模板仅需人工按照继电保护定检单中的测试项目建立一次即可重复使用，该测试过程自动化程度高，相对于现有技术中由专业操作人员进行调试测试的方式而言，本发明大大降低了测试操作的难度、减少操作人员数量、减少所需进行的工作量。另外，操作人员可以通过人机交互单元3写入测试模板或者通过人机交互单元3浏览测试结果，使测试过程更加直观、便于理解。当测试发现待测装置存在不符合规定的质量问题时能够及时发出预警。
48.为进一步完善最终获得的测试报告，本实施例中还可以设置一个测试报告生成模块13，具体地，将测试评估模块11通过测试报告生成模块13与人机交互单元3连接。这样在使用时，测试评估模块11将比对结果先发送至测试报告生成模块13，测试报告生成模块13根据该比对结果以及待测装置的信息、所进行的测试项目生成测试报告，并再将该测试报告发送至人机交互单元3。
49.为保证信号传输效率，本实施例中的sv接口模块20、goose接口模块21、mms接口模块22和对时接口模块23均设有光以太网口，光以太网口具有高速率、大容量的优势。
50.实施例二：如图4所示，本实施例也提供了基于测试模板的变电站二次设备自动测试装置，本实施例与上述实施例的区别在于，本实施例中的测试单元1还包括自动匹配模块14，自动匹配模块14连接在测试模板管理模块12与测试控制模块10之间，自动匹配模块14包括与待测装置中icd文件相对应的四个数据集，每个数据集内均设有判断模块，用于判断测试模板管理模块12内是否存在与待测装置相匹配的测试模板。
51.目前，由于不同厂家的二次设备数据输出端口描述不一致，尽管有相关规范进行约束，但无法保证信息描述统一与文本语义无歧义，这就导致针对不同厂家生产的设备，实施例一中提供的自动测试装置还可能存在无法自动匹配测试模板的情况，发生此类情况时，就需要人工依据二次设备信息描述文本进行手动建立测试模板，就会在一定程度上影响测试效率。而本实施例提供的该自动测试装置设置有自动匹配模块14，通过该自动匹配模块14能够判断测试模板管理模块12内是否存在与待测装置相匹配的测试模块，基于上述
区别技术特征，本实施例提供的该自动测试装置可以识别判断不同厂家的二次设备并判断出是否存在与之匹配的测试模板，如果存在匹配的测试模板即可实现待测装置的定制、压板、控制字以及mms信号的自动映射，如图5所示，具体过程步骤说明如下：
52.s100：操作人员根据继电保护定检单中的测试项目建立不同类型的测试模板，不同类型的测试模板构成测试模板数据库，操作人员通过人机交互单元3将测试模板数据库录入测试模板管理模块12内；
53.s200：将sv接口模块20与待测装置的sv接口连接，将goose接口模块21与待测装置的goose接口连接，将mms接口模块22接入待测装置的mms网络，将功放接口模块24与待测装置的模拟量采样接口连接，将对时接口模块23与待测装置的时钟信号接口连接；
54.s300：测试控制模块10获取scd文件，并在scd文件的ied列表中选中待测装置，测试控制模块10获取待测装置的icd文件，并将icd文件内的厂家描述文本发送至自动匹配模块14，自动匹配模块14获取测试模板管理模块12中测试模板的内部描述文本，并且自动匹配模块14将厂家描述文本与内部描述文本相比较，进而判断出与待测装置匹配的测试模板；
55.s400：通过模型映射单元4建立该自动测试装置与待测装置的sv信号端口、goose信号端口和功放信号端口的映射关系，建立模型映射；
56.s500：按照测试模板中的测试项目，测试控制模块10通过sv接口模块20对待测装置加载sv信号，测试控制模块10通过goose接口模块21对待测装置加载goose信号，测试控制模块10通过功放接口模块24对待测装置加载模拟电压电流信号；
57.s600：测试控制模块10通过goose接口模块21接收待测装置的出口信息，并标定出口信息时间，测试控制模块10通过mms接口模块22接收待测装置的动作报告及遥信变位信息；
58.s700：测试控制模块10将测试项目对应的预期结果以及从待测装置获得的出口信息、动作报告和遥信变位信息发送至测试评估模块11，测试评估模块11将预期结果与测试得到的出口信息、动作报告及遥信变位信息进行比对，获得比对结果，若经过比对发现待测装置存在问题则测试控制模块10通过预警单元5发出预警信息，提醒操作人员及时查看；
59.s800：测试评估模块11将比对结果发送至人机交互单元3，操作人员通过人机交互单元3查看、编辑、下载测试报告。
60.其中，本实施例中的判断模块包括内部描述模块、标识模块和厂家文本描述模块，内部描述模块用于读取测试模板的描述文本信息，厂家文本描述模块用于读取待测装置中icd文件的描述文本信息，标识模块用于标识测试模板的描述文本信息和待测装置中icd文件的描述文本信息中相同的部分。标识模块起到标识判断的作用，也即当标识模块经过标识发现待测装置中icd文件的描述文本信息与测试模板的描述文本信息相同时，对应的该测试模板即为与该待测装置相匹配的测试模板。
61.如果经过自动匹配模块14判断后发现测试模板管理模块12中不存在与待测装置相匹配的测试模板，则需要通过人机交互单元3手动输入测试项目建立相应的测试模板，因此本实施例中的测试单元1还包括手动输入模块15，手动输入模块15分别与测试控制模块10、测试模板管理模块12和人机交互单元3连接，用于在自动匹配模块14未获取到与待测装置相匹配的测试模板时，通过人机交互单元3手动输入建立与待测装置相匹配的测试模板。
62.以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。