一种拓扑关联的组态式继电保护测试系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种拓扑关联的组态式继电保护测试系统及方法。所述的测试系统主要包括测试控制台和测试工作台两部分。测试控制台用来完成外部信息交互、应用数据管理、信息分析处理、测试组态配置、测试过程控制和测试综合管理，测试工作台用来接收测试控制台的信号命令，向检测对象提供可识别的测试激励信号。本发明专利技术可以实现对继电保护装置及其系统的准确度、主要功能及投入电网运行进行自动化的测试与管理，并能够根据预定的评价规则生成测试报告。

A topology related relaying protection test system and method

The invention provides a topology related configuration type relay protection test system and method. The test system mainly consists of two parts: the test console and the test bench. Test console is used to complete external information exchange, application data management, information analysis and processing, test configuration, test process control and test integrated management. Test workbench is used to receive test console signal commands and provide identifiable test incentive signals to test objects. The invention can realize automatic test and management of the accuracy, main functions and operation of the relay protection device and its system, and can generate test reports according to predetermined evaluation rules.

【技术实现步骤摘要】
一种拓扑关联的组态式继电保护测试系统及方法
本专利技术涉及电力系统继电保护领域，具体是一种拓扑关联的组态式继电保护测试系统及方法。
技术介绍
继电保护作为电力系统运行的“第一道防线”，其本质安全能力尤为重要，继电保护设备及其测试设备的测试和检验是判断其使用状态的主要定量定性分析手段。继电保护测试必须遵循严格的标准作业流程进行，以确保其测试结果的客观真实有效。目前，基于相关技术标准开展的继电保护测试或继电保护测试仪校验多依靠各类测试仪器通过全过程人工操作并手动记录测试数据的方式完成，现有测试方式下测试参数人为设置较为随意、结合一次设备停运的测试安全性和效率不高、基于变电站全景的综合自动测试(如启动调试)手段缺乏，继电保护自动化测试方法和平台有待提升。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是通过提供一种拓扑关联的组态式继电保护测试系统及方法，自动完成变电站继电保护系统与一次主接线之间的拓扑关联，在此基础上，利用测试组态配置，对测试工作台实时进行测试过程控制，并对测试数据进行采集、计算、分析和评价管理。本专利技术采用的技术方案如下：一种拓扑关联的组态式继电保护测试系统，其特征在于：包括测试控制台和测试工作台；所述测试控制台，用于通过测试对象和电网信息系统采集测试基本信息，经过信息分析处理，形成变电站继电保护系统与一次主接线之间的拓扑关联信息，在此基础上，测试控制台利用自动识别和人工设置完成测试组态配置，根据测试组态配置自动生成测试工作台可识别的控制指令，实时进行测试过程控制，并对测试数据进行采集、计算、分析和评价管理，所述测试基本信息包括测试对象基本属性信息和电网属性信息；所述测试工作台，用于接受测试控制台下发的控制指令，并实时转换为可识别的测试激励信号自动注入至测试对象，测试工作台根据测试内容自动将自身的运行工况传输至所述测试控制台。进一步的，测试控制台通过信息分析处理自动生成变电站继电保护系统和一次主接线之间的拓扑关联，实现继电保护配置、定值、装置基本信息与变电站主接线布置一一对应，并将拓扑关联信息自动保存于测试控制台的数据库，并可以通用外部接口形式和数据格式自动导出。进一步的，所述组态配置分为装置测试和系统调试两种模式，配置完成的组态按照测试的时间序列排列，单个测试状态信息根据测试内容包括：测试方法、测试激励量、测试采集量、评价标准、测试指导信息。进一步的，所述测试控制台包括：信息处理模块、组态配置模块、测试控制模块、测试管理模块、应用信息数据库、通信单元、标准外部接口，所述信息处理模块，用于与应用信息数据库进行数据交互，完成继电保护测试对象基本信息分析处理和拓扑关联信息生成；所述组态配置模块，用于与应用信息数据库进行数据交互，完成继电保护测试时间序列组态信息的配置和测试文件的生成；所述测试控制模块，用于与应用信息数据库进行数据交互，提取配置完成的测试文件实施具体测试过程，控制模式为全自动、半自动或手动，具体控制过程由一系列预先定义的规则进行程序化操作，同时也提供控制规则的手动查询、新建、修改及删除；所述测试管理模块，用于与应用信息数据库进行数据交互，完成测试权限、测试对象基本信息、拓扑关联信息、测试文件、测试用例和测试结果信息的综合管理；所述应用信息数据库，用于与测试控制台其他模块、通信单元和标准外部接口进行数据交互，完成采集信息和测试生成信息的数据管理；所述通信单元，用于与测试对象的继电保护装置、变电站继电保护系统和测试工作台的配套继电保护测试仪进行数据通信，通信内容包括：按照IEC61850系列标准配置的SSD、SCD、CID和ICD文件，符合IEC61970系列标准的电网CIM模型文件，符合IEC61850系列标准的装置实时运行信息、组态测试控制指令、配套继电保护测试仪的响应信息和实时工况，通信单元与应用信息数据库按照统一数据格式进行信息交互；所述标准外部接口，用于与测试工作台的其他继电保护测试仪和电网信息系统的外部信息系统进行数据通信，完成电网实时和准实时信息采集、组态测试控制指令、配套继电保护测试仪的响应信息和实时工况交互，标准外部接口与应用信息数据库按照统一数据格式进行信息交互。进一步的，所述测试工作台包括配套继电保护测试仪和其他继电保护测试仪；所述配套继电保护测试仪，用于与测试控制台的通信单元进行信息交互，完成继电保护测试组态的执行，并将测试仪自身运行状态信息进行反馈；所述其他继电保护测试仪，用于与测试控制台的标准外部接口进行信息交互，完成继电保护测试组态的执行，并将测试仪自身运行状态信息进行反馈。一种拓扑关联的组态式继电保护测试方法，其应用上述组态式继电保护测试系统，所述测试方法包括如下步骤：步骤一、所述测试控制台自动识别采集或手动配置测试对象基本属性信息和电网属性信息，统一进行信息转换和数据格式编辑，使其保持一致，符合应用需要，所述测试对象基本属性信息包括装置型号、装置类型、软硬件版本、统一身份识别编号、生产厂家、变电站一次主接线方式，电网属性信息主要指符合IEC61970系列标准的变电站主接线拓扑CIM模型数据，指定数据库完成信息管理；步骤二、所述测试控制台自动配置或手动关联变电站一次主接线方式和对应的继电保护信息，所述继电保护信息包括继电保护装置的基本属性和引用的测试用例信息，形成的拓扑关联信息可自动进行查询、编辑、修改、删除，指定数据库完成信息管理；所述拓扑关联是指通过信息分析处理自动生成变电站继电保护系统和一次主接线之间的拓扑关联；步骤三、所述测试控制台根据拓扑关联信息和测试要求，自动或手动配置测试组态，测试组态由一组测试状态序列组成，序列信息包括测试主题、测试模式、触发方式、激励量、监视量、结果评价内容，指定数据库完成信息管理；步骤四、所述测试控制台根据配置完成的测试组态自动生成测试工作台可识别的统一控制指令，针对配套继电保护测试仪和其他继电保护测试仪进行控制指令的下装，指定数据库完成信息管理；步骤五、所述测试工作台根据下装的控制指令自动进行测试，并将实时运行状态反馈至测试控制台，测试控制台测试组态根据控制规则启动或停止测试组态中的某项测试内容，并将测试实时信息以可视化的方式同步显示于拓扑关联界面，指定数据库完成信息管理；步骤六、所述测试控制台根据测试结果信息和预设评价规则自动完成测试评价，指定数据库完成信息管理。进一步的，还包括步骤七、所述测试控制台根据外部应用设备需要转换为标准数据格式供外部接口导出使用。进一步的，测试控制台完成测试管理，包括测试用例管理、测试控制规则管理、测试评价规则管理、测试数据管理。进一步的，所述步骤二中拓扑关联信息生成具体包括如下步骤：步骤S401、由所述测试控制台启动组态配置模块，与应用信息数据库进行交互，获取变电站一次主接线信息和继电保护信息；步骤S402、组态配置模块对步骤S401所获取的变电站一次主接线信息和继电保护信息进行可视化处理，形成变电站主接线拓扑信息图例和继电保护信息图例；步骤S403、对于缺少的变电站一次主接线信息和继电保护信息，手动通过组态配置模块进行配置，所述的典型配置元件存放于应用信息数据库；步骤S404、组态配置模块根据已完成的可视化变电站一次主接线信息和继电保护信息进行拓扑关联，所述拓扑关联有三种模式：自动、半本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种拓扑关联的组态式继电保护测试系统，其特征在于：包括测试控制台(100)和测试工作台(200)；所述测试控制台(100)，用于通过测试对象(300)和电网信息系统(400)采集测试基本信息，经过信息分析处理，形成变电站继电保护系统与一次主接线之间的拓扑关联信息，在此基础上，测试控制台(100)利用自动识别和人工设置完成测试组态配置，根据测试组态配置自动生成测试工作台(200)可识别的控制指令，实时进行测试过程控制，并对测试数据进行采集、计算、分析和评价管理，所述测试基本信息包括测试对象基本属性信息和电网属性信息；所述测试工作台(200)，用于接受测试控制台(100)下发的控制指令，并实时转换为可识别的测试激励信号自动注入至测试对象(300)，测试工作台(200)根据测试内容自动将自身的运行工况传输至所述测试控制台(100)。

【技术特征摘要】
1.一种拓扑关联的组态式继电保护测试系统，其特征在于：包括测试控制台(100)和测试工作台(200)；所述测试控制台(100)，用于通过测试对象(300)和电网信息系统(400)采集测试基本信息，经过信息分析处理，形成变电站继电保护系统与一次主接线之间的拓扑关联信息，在此基础上，测试控制台(100)利用自动识别和人工设置完成测试组态配置，根据测试组态配置自动生成测试工作台(200)可识别的控制指令，实时进行测试过程控制，并对测试数据进行采集、计算、分析和评价管理，所述测试基本信息包括测试对象基本属性信息和电网属性信息；所述测试工作台(200)，用于接受测试控制台(100)下发的控制指令，并实时转换为可识别的测试激励信号自动注入至测试对象(300)，测试工作台(200)根据测试内容自动将自身的运行工况传输至所述测试控制台(100)。2.如权利要求1所述的拓扑关联的组态式继电保护测试系统，其特征在于：测试控制台(100)通过信息分析处理自动生成变电站继电保护系统和一次主接线之间的拓扑关联，实现继电保护配置、定值、装置基本信息与变电站主接线布置一一对应，并将拓扑关联信息自动保存于测试控制台(100)的数据库，并可以通用外部接口形式和数据格式自动导出。3.如权利要求1所述的拓扑关联的组态式继电保护测试系统，其特征在于：所述组态配置分为装置测试和系统调试两种模式，配置完成的组态按照测试的时间序列排列，单个测试状态信息根据测试内容包括：测试方法、测试激励量、测试采集量、评价标准、测试指导信息。4.如权利要求1所述的拓扑关联的组态式继电保护测试系统，其特征在于：所述测试控制台(100)包括：信息处理模块(101)、组态配置模块(102)、测试控制模块(103)、测试管理模块(104)、应用信息数据库(105)、通信单元(106)、标准外部接口(107)，所述信息处理模块(101)，用于与应用信息数据库(105)进行数据交互，完成继电保护测试对象基本信息分析处理和拓扑关联信息生成；所述组态配置模块(102)，用于与应用信息数据库(105)进行数据交互，完成继电保护测试时间序列组态信息的配置和测试文件的生成；所述测试控制模块(103)，用于与应用信息数据库(105)进行数据交互，提取配置完成的测试文件实施具体测试过程，控制模式为全自动、半自动或手动，具体控制过程由一系列预先定义的规则进行程序化操作，同时也提供控制规则的手动查询、新建、修改及删除；所述测试管理模块(104)，用于与应用信息数据库(105)进行数据交互，完成测试权限、测试对象基本信息、拓扑关联信息、测试文件、测试用例和测试结果信息的综合管理；所述应用信息数据库(105)，用于与测试控制台其他模块、通信单元和标准外部接口进行数据交互，完成采集信息和测试生成信息的数据管理；所述通信单元(106)，用于与测试对象(300)的继电保护装置(301)、变电站继电保护系统(302)和测试工作台(200)的配套继电保护测试仪(201)进行数据通信，通信内容包括：按照IEC61850系列标准配置的SSD、SCD、CID和ICD文件，符合IEC61970系列标准的电网CIM模型文件，符合IEC61850系列标准的装置实时运行信息、组态测试控制指令、配套继电保护测试仪的响应信息和实时工况，通信单元(106)与应用信息数据库(105)按照统一数据格式进行信息交互；所述标准外部接口(107)，用于与测试工作台(200)的其他继电保护测试仪(202)和电网信息系统(400)的外部信息系统(401)进行数据通信，完成电网实时和准实时信息采集、组态测试控制指令、配套继电保护测试仪的响应信息和实时工况交互，标准外部接口(107)与应用信息数据库(105)按照统一数据格式进行信息交互。5.如权利要求1所述的组态式继电保护测试系统，其特征在于：所述测试工作台(200)包括配套继电保护测试仪(201)和其他继电保护测试仪(202)；所述配套继电保护测试仪(201)，用于与测试控制台(100)的通信单元(106)进行信息交互，完成继电保护测试组态的执行，并将测试仪自身运行状态信息进行反馈；所述其他继电保护测试仪(202)，用于与测试控制台(100)的标准外部接口(107)进行信息交互，完成继电保护测试组态的执行，并将测试仪自身运行状态信息进行反馈。6.一种拓扑关联的组态式继电保护测试方法，其特征在于应用权利要求1-5任一项所述的测试系统进行测试，所述方法包括如下步骤：步骤一、所述测试控制台(100)自动识别采集或手动配置测试对象基本属性信息和电网属性信息，统一进行信息转换和数据格式编辑，使其保持一致，符合应用需要，所述测试对象基本属性信息包括装置型号、装置类型、软硬件版本、统一身份识别编号、生产厂家、变电站一次主接线方式，电网属性信息主要指符合IEC61970系列标准的变电站主接线拓扑CIM模型数据，指定数据库完成信息管理；步骤二、所述测试控制台(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，洪梅子，文博，黎恒烜，吴迪，雷杨，张浩，杜镇安，陈堃，叶庞琪，王婷，张侃君，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42