论文部分内容阅读
摘要：目前稳控装置调试手段存在不足，导致稳控装置调试时间过长，严重拖长了电网的停电时间。本文简化稳控装置的调试工作，提出了一种可以模拟多个厂站站间通信的稳控测试系统，并详细介绍了系统的总体框架。其具有灵活扩展性，能够满足不同规模稳控装置测试的要求，实现了对稳控装置各种逻辑功能进行全面测试。该调试系统有效提升了稳控调试的效率，缩短区域安全稳定控制装置校验时间。
关键词：电力系统;稳控;厂站;调试时间
1稳控装置测试现状及方法
近年来，国内外学者对稳控装置测试已进行了相关的研究，并取得了一系列的研究成果。目前出厂验收测试和现场联合调试使用的测试装置和测试软件多为传统的继电保护测试仪或稳控装置厂家配套的测试仪，测试方法多为设置状态序列模拟元件故障，根据稳控装置的动作結果人工判断逻辑是否正确，该方法操作繁琐，可重用性差，对于每次试验均需要手动设置状态序列，并且测试结果需要人工核实是否正确。利用RTDS进行电力系统实时数字仿真试验，可实现稳定控制系统的闭环试验，但是测试难度大、复杂程度高，不适用于现场调试[5]。
为了解决上述问题，本文提出一种可以模拟多个厂站站间通信的稳控静态测试系统 （以下简称“稳控测试系统”）。该测试系统通过上位机软件快速图形化建立稳控装 置的功能试验数据，通过稳控测试仪同步输出给被测稳控 装置，进而完成本站稳控装置的全部逻辑功能测试。该系统具备试验过程简单、携带轻便的优点，无需多个厂站配合就能一次性完成稳控装置的全部逻辑功能测试，并且实时监控稳控装置动作报文和站间通信信息，有效解决了稳控装置系统测试困难的技术难题。
2系统设计
2.1系统框架
本文的设计思路是将稳控测试系统分为后台控制系统、测试执行系统、测试数据库系统三个部分。后台控制系统主要实现控制功能，提供友好的人机界面，能够对稳控装置快速进行图形化信息建模，配置稳控装置功能的逻辑验证数据，实现所有稳控装置逻辑功能的测试建模，建立测试运行环境，控制测试用例的执行，在测试过程中，收集、处理、校验稳控装置实时动作报文和稳控站间信息，生成测试报告。
测试执行系统主要负责与被测稳控装置进行交互，根据测试用例里的设置数据输出稳控站间通信数据，以及输出模拟量、开关量的波形和数字量;同时收集被测稳控装置的站间信息、动作报文，接点动作信息，上送给后台控制系统。数据库系统主要 任务是读取稳控装置策略表、ICD模型、定值、参数等信息，并以数据化方式保存起来，给后台控制系统提供相关测试数据。
2.2 稳控测试系统组成
稳控测试系统主要由后台计算机、以太网交换机、稳控测试仪、被测稳控装置等组成，后台计算机采用Linux操作系统，其主要任务是对测试系统进行系统配置，读取装置信息，编辑和管理测试用例，选择自动测试方案，通过网络命令驱动其他程序模块控制相应的硬件执行测试任务，监视测试过程信息，对整个测试的流程和通信进行统一管理，完成稳控所有逻辑功能测试，分析和处理测试结果以及生成、保存测试报告。
稳控测试仪以稳控站间通信板卡为核心硬件，能够满足稳控站间通信高频率发送和接收的要求，并可以对站间大流量数据进行实时处理。测试仪还配置小信号输出板卡、开入开出板卡和数字化板卡，能够满足常规站和数字化站稳控装置的测试需求。其硬件配置自由 灵 活，I/O点数完全不受限制，可以根据测试项目的需要，通过添加新的硬件和接口模块，针对不同稳控装置规模和策略逻辑功能，低成本实现系统测试功能的扩展。
3稳控测试系统的测试过程
对于稳控装置的测试，主要验证系统控制策略逻辑、厂站站间通信功能、IEC61850通信报文，及开入开出、采样回路等是否正确、满足要求。
首先，根据系统硬件结构图，搭建好测试环境。然后，在后台测试软件建立测试工程目录，通过网络读取稳控装置ICD模型、定值、参数、策略表、遥信、压板状态等信息完成初始化配置，建立厂站间隔映射、系统参数映射、站间数据映射，生成稳控装置的信息数据模型。根据数据模型和策略表、定值表，将稳控装置复杂逻辑功能分解为若干子功能模块，在测试工程目录下，以子功能名称命名创建若干管理文件夹，将子功能划分为若干个不可再分的子逻辑，以此为单位建立相应测试用例。
测试用例界面分为本站数据和站间数据两个部分。在本站数据界面，设置多个状态的模拟量和开入，来模拟被测本站稳控装置站内各线路、变压器或发电机间隔的运行状态、故障情况。在站间数据界面，根据具体稳控工程的各厂站之间通信协议内容进行配置，设置对侧厂站的多个状态的潮流、运行状态和元件故障等信息。另外，可以模拟稳控 主 站，接收执行站不同间隔的可切负荷、机组功率、线路或投停状态等信息，按照设定目标，向执行站发送切负荷量、切机组命令等信息;可以模拟稳控执行站，向主站发送不同间隔的功率、运行状态等信息，接收主站发送的切负荷量、切机组命令等信息。
测试开始时，稳控测试仪将上述本站的多状态数据与站间多状态数据同步输出，同时接收稳控装置发出的站间通信数据，通过筛选上送给后台软件。
测试过程中，后台软件一方面实时接收、判别站间数据，另一方面还要读取出口接点动作信息和动作报文信息，进行动作出口测试、报文测试、误差测试等试验。动作出口测试是测试出口继电器的动作次数及其动作时间和返回时间;报文测试是测试动作报文的次数及其动作时间和返回时间;误差测试是将故障报告中的故障电压、故障电流、故障功率、切机切负荷容量等与理论值进行比较，看其是否满足要求。将上述校验结果，按照厂站和间隔的方式映射，并进行界面化展示，使得测试过程信息透明化，提高可读、易用性。
4结语
本文提出的稳控测试系统可以实现在单个厂站内对稳控装置各种逻辑功能完整的测试，有效地提高了稳控装置的测试效率和安全性，极大地缩短了区域安全稳定控制装置校验时间，确保了测试数据和结果的准确性、科学性、完整性，提升稳控装置的整体可靠性。
参考文献
[1]魏存良. 安全稳定控制装置运行维护的危险点分析与控制[J]. 科技致富向导， 2013（12）：176-176.
[2]雷小东. 电力生产稳控装置优化升级的特点分析[J]. 河南科技， 2013， 000（002）：51-51.
[3]肖友强， 王君超， 任祖怡，等. 基于电网稳控策略智能调试系统研究[J]. 信息系统工程（12）：3.
关键词：电力系统;稳控;厂站;调试时间
1稳控装置测试现状及方法
近年来，国内外学者对稳控装置测试已进行了相关的研究，并取得了一系列的研究成果。目前出厂验收测试和现场联合调试使用的测试装置和测试软件多为传统的继电保护测试仪或稳控装置厂家配套的测试仪，测试方法多为设置状态序列模拟元件故障，根据稳控装置的动作結果人工判断逻辑是否正确，该方法操作繁琐，可重用性差，对于每次试验均需要手动设置状态序列，并且测试结果需要人工核实是否正确。利用RTDS进行电力系统实时数字仿真试验，可实现稳定控制系统的闭环试验，但是测试难度大、复杂程度高，不适用于现场调试[5]。
为了解决上述问题，本文提出一种可以模拟多个厂站站间通信的稳控静态测试系统 （以下简称“稳控测试系统”）。该测试系统通过上位机软件快速图形化建立稳控装 置的功能试验数据，通过稳控测试仪同步输出给被测稳控 装置，进而完成本站稳控装置的全部逻辑功能测试。该系统具备试验过程简单、携带轻便的优点，无需多个厂站配合就能一次性完成稳控装置的全部逻辑功能测试，并且实时监控稳控装置动作报文和站间通信信息，有效解决了稳控装置系统测试困难的技术难题。
2系统设计
2.1系统框架
本文的设计思路是将稳控测试系统分为后台控制系统、测试执行系统、测试数据库系统三个部分。后台控制系统主要实现控制功能，提供友好的人机界面，能够对稳控装置快速进行图形化信息建模，配置稳控装置功能的逻辑验证数据，实现所有稳控装置逻辑功能的测试建模，建立测试运行环境，控制测试用例的执行，在测试过程中，收集、处理、校验稳控装置实时动作报文和稳控站间信息，生成测试报告。
测试执行系统主要负责与被测稳控装置进行交互，根据测试用例里的设置数据输出稳控站间通信数据，以及输出模拟量、开关量的波形和数字量;同时收集被测稳控装置的站间信息、动作报文，接点动作信息，上送给后台控制系统。数据库系统主要 任务是读取稳控装置策略表、ICD模型、定值、参数等信息，并以数据化方式保存起来，给后台控制系统提供相关测试数据。
2.2 稳控测试系统组成
稳控测试系统主要由后台计算机、以太网交换机、稳控测试仪、被测稳控装置等组成，后台计算机采用Linux操作系统，其主要任务是对测试系统进行系统配置，读取装置信息，编辑和管理测试用例，选择自动测试方案，通过网络命令驱动其他程序模块控制相应的硬件执行测试任务，监视测试过程信息，对整个测试的流程和通信进行统一管理，完成稳控所有逻辑功能测试，分析和处理测试结果以及生成、保存测试报告。
稳控测试仪以稳控站间通信板卡为核心硬件，能够满足稳控站间通信高频率发送和接收的要求，并可以对站间大流量数据进行实时处理。测试仪还配置小信号输出板卡、开入开出板卡和数字化板卡，能够满足常规站和数字化站稳控装置的测试需求。其硬件配置自由 灵 活，I/O点数完全不受限制，可以根据测试项目的需要，通过添加新的硬件和接口模块，针对不同稳控装置规模和策略逻辑功能，低成本实现系统测试功能的扩展。
3稳控测试系统的测试过程
对于稳控装置的测试，主要验证系统控制策略逻辑、厂站站间通信功能、IEC61850通信报文，及开入开出、采样回路等是否正确、满足要求。
首先，根据系统硬件结构图，搭建好测试环境。然后，在后台测试软件建立测试工程目录，通过网络读取稳控装置ICD模型、定值、参数、策略表、遥信、压板状态等信息完成初始化配置，建立厂站间隔映射、系统参数映射、站间数据映射，生成稳控装置的信息数据模型。根据数据模型和策略表、定值表，将稳控装置复杂逻辑功能分解为若干子功能模块，在测试工程目录下，以子功能名称命名创建若干管理文件夹，将子功能划分为若干个不可再分的子逻辑，以此为单位建立相应测试用例。
测试用例界面分为本站数据和站间数据两个部分。在本站数据界面，设置多个状态的模拟量和开入，来模拟被测本站稳控装置站内各线路、变压器或发电机间隔的运行状态、故障情况。在站间数据界面，根据具体稳控工程的各厂站之间通信协议内容进行配置，设置对侧厂站的多个状态的潮流、运行状态和元件故障等信息。另外，可以模拟稳控 主 站，接收执行站不同间隔的可切负荷、机组功率、线路或投停状态等信息，按照设定目标，向执行站发送切负荷量、切机组命令等信息;可以模拟稳控执行站，向主站发送不同间隔的功率、运行状态等信息，接收主站发送的切负荷量、切机组命令等信息。
测试开始时，稳控测试仪将上述本站的多状态数据与站间多状态数据同步输出，同时接收稳控装置发出的站间通信数据，通过筛选上送给后台软件。
测试过程中，后台软件一方面实时接收、判别站间数据，另一方面还要读取出口接点动作信息和动作报文信息，进行动作出口测试、报文测试、误差测试等试验。动作出口测试是测试出口继电器的动作次数及其动作时间和返回时间;报文测试是测试动作报文的次数及其动作时间和返回时间;误差测试是将故障报告中的故障电压、故障电流、故障功率、切机切负荷容量等与理论值进行比较，看其是否满足要求。将上述校验结果，按照厂站和间隔的方式映射，并进行界面化展示，使得测试过程信息透明化，提高可读、易用性。
4结语
本文提出的稳控测试系统可以实现在单个厂站内对稳控装置各种逻辑功能完整的测试，有效地提高了稳控装置的测试效率和安全性，极大地缩短了区域安全稳定控制装置校验时间，确保了测试数据和结果的准确性、科学性、完整性，提升稳控装置的整体可靠性。
参考文献
[1]魏存良. 安全稳定控制装置运行维护的危险点分析与控制[J]. 科技致富向导， 2013（12）：176-176.
[2]雷小东. 电力生产稳控装置优化升级的特点分析[J]. 河南科技， 2013， 000（002）：51-51.
[3]肖友强， 王君超， 任祖怡，等. 基于电网稳控策略智能调试系统研究[J]. 信息系统工程（12）：3.