电力系统智能装置自动化测试系统的设计段宏宇

电力系统智能装置自动化测试系统的设计段宏宇

段宏宇

（国网吉林省电力有限公司延边供电公司吉林延边133000）

摘要：电力系统智能装置自动化测试系统在当今的配电运行和电厂发电中应用十分广泛。文章首先对我国电力自动化水平的发展进行了概述，然后介绍了其组成和基本工作原理，最后设计了一套分布式自动化测试系统，并介绍了其测试流程和关键技术。

关键词：智能装置；自动化测试；测试环境；设计分析；分布式系统

伴随我国自动化技术的不断进步，电力系统的自动化水平也得到极大的提高，许多嵌入式智能装置得到了大面积的推广和应用。一个完整的电力系统智能装置的检测系统依据检测系统的原理，可以划分为：保护装置的开入模块、控制计算机模块、保护装置的触点检测模块和微机继电保护测试仪。文章主要研究测试技术的相关理论，分析当前智能装置检测出的结果，并探讨新的智能装置测试方案。文章设计并研发TestCenter，它是一种自动测试系统，根据分布式计算机系统的功能，可以实现智能装置的模拟仿真，解释不同的测试脚本（控制分布式计算机），令分布式计算机完成测试任务与收集相关信息，并根据所收集来的信息，对测试结果进行判断，最终实现自动化测试的功能。

1电力系统智能装置自动化测试系统的组成与基本原理

一套完整的电力系统智能装置的检测系统，依据自动检测系统原理，可将检测系统分为：保护装置中的起始模块、保护装置的触点检测模块、微机继电保护测试装置以及可操控计算机模块。自动监测系统由操控计算机、微机继电保护测试装置、可编程控制器、被测智能装置组成。

测试控制计算机作为控制系统的核心，主要功能是实现系统各部分之间的信息交换，同时控制继电保护测试仪向保护装置输出模拟量，通过对保护操作信息的解读可以保护装置，并将信息反馈到前端。负责测试的计算机能使控制器发出测试信号，让继电器实现点动作。

测试装置从自动测试平台得到指控命令，然后发往保护装置，做出相应的动作达到保护电力系统的功能，自动控制平台收集反馈信号并储存。ProgrammableLogicController（简称PLC）在接收到自动控制中心的命令之后，根据逻辑运算的结果控制开关量，以扫描方式依次地检测所有输入状态和数据，并将得到的结果反馈到自动控制平台，系统可以根据回复的信息做出是否保护的指令。

电力系统装置的智能化设计由继电保护装置和测量控制装置两部分构成，继电保护装置主要是包拯店里系统一次设备的安全运行，确保电力系统中输电系统的安全，继电保护装置则是主要扶着电力系统中开关量的控制以及电器量的测量，电力系统智能装置协调这两部分功能，最终达到完成规定任务。

智能化的电力系统在与外部设备连接时，会产生设备的模拟量，继电器保护出口以及信号的开入。电力系统智能装置应用于现场运行环境中叶相应的包括了模拟量输出、开关量输入和开出触点的检测功能，并且电力系统智能装置还集成了时钟同步等检测功能，使电力系统智能装置能更好的完成检测任务，对复杂的检测现场环境做出相应应对。

电力系统智能装置应用集成系统，可以在较小的硬件体积中完成信息记录功能，并且由其丰富的扩转资源，与其他硬件设备具有良好的交互性。电力系统智能装置的自动测试系统包括了以下几个重要的功能：

①模拟量输出模块能模拟装置产生的故障。

②开入模块可以对装置产生保护功能。

③适用于检测保护装置外部节点的开出检测模块。

④装置信息解析模块。

模拟电力系统在运行时发生故障的情况，用专门的设备对此情况进行模拟量输出，然后系统中的开入模块向后续装置提供输入量，并控制后续装置完成对电力系统的保护，分析后续装置的数据，向系统反馈电力系统的故障信息，完成检测任务。

2电力系统智能装置自动化测试系统设计

嵌入式系统是以计算机为基础，以具体应用为中心，并且软硬件具有高度的互换性，适用于各种复杂操作环境的计专用算机系统。继电保护及其自动化属于智能装置，是嵌入式系统的一种。嵌入式系统是一种水平较高的专用系统，在使用过程中，是通过计算机语言对使用环境进行描述，故其以设计完成的嵌入式系统针对性强，为了避免嵌入式系统在使用过程中，由于使用环境因素出现随机变量，故在使用嵌入式系统之前一定要将使用环境确定，并将软硬件兼容，操作平台的普适性考虑在内，所以嵌入式系统在使用之前需要反复测试。

2.1电力系统智能装置自动化测试系统总体架构设计

现阶段，仿真测试系统主要包括单机平台和分布式平台两大类，其中单机平台系统构成相对简单，但是功能单一，不适用于复杂的工况要求，由出现失效的危险，故本文采用了分布式计算机系统，分布式计算机系统在主控计算机的控制下，其余处于从属地位的计算机协同工作，主控计算机可以将测试任务发布给不同的计算机，进行并行运算，极大程度上提高了运算速度，并且有效地利用了计算机资源，使系统的处理能力得到强化并有助于系统的扩展。该测试系统采用了两种工作模式，第一是分布式平台构架，第二是树杈模式。负责主要控制功能的计算机模块控制着系统的主体部分还有测试脚本的操作我们的任务是在计算机模拟出来的环境下进行测试的。处于从属地位的计算机（下称“从机”）通过主控计算机所分配的端口，以动态链接库（DLL）文件的方式向主控计算机调用（API）函数库，向主控计算机反馈测试脚本的执行结果。从机与主控计算机是通过网络连接实现DLL库文件的下发与回传的，系统具有良好的可扩展性，仅需编写从机模块及对应主机接口动态链接库的应用程序编程接口函数，然后在使用环境下描述测试脚本即可，通过这种方式就可向系统中添加测试功能模块，通过这些方法，目前已经实现的从机模块已有很多，例如：网络103协议虚拟装置模块等等。

2.2自动测试控制平台

一套完整的测试流程框架结构包括测试开发流程和测试执行流程两个方面，测试开发流程中主要包括设定测试条件、向系统提交和录入测试库三步。测试执行流程则包括以下五个步骤:

第一步，所有测试模块采取初始化设置，然后设定测试环境。

第二步，面对不同的测试任务，选取不同的测试脚本。

第三步，运行测试脚本。

第四步，完成测试过程，生成测试报告。

第五步，技术人员分析测试报告并做出相应处理。

2.3关键技术的实现

实现测试自动化的重要部分是脚本语言测试脚本，脚本的优劣直接影响自动化测试的准确与效率。测试脚本很大程度上代替了原本由操作人员完成的设置工作，提高了工作效率，大大降低了在设置过程中会出现的问题。同时，脚本的移植性的好坏，也会直接影响到代码的重复性。

3结语

笔者通过分析智能装置自动化测试流程，开发了一套具有普适性的自动化测试系统，并经过具体实例证明我们研究的系统可以简化操作步骤，有助于设计人员对测试系统的研发，与此同时得到的测试结果也有很大改善。

参考文献

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