繼電保護設備是電力系統(tǒng)*重要的組成部分之一， 隨著微機型繼電保護設備在電網(wǎng)中的普遍應用，對此類設備的系統(tǒng)測試、出廠測試、現(xiàn)場安裝調試檢

驗和定期檢驗，且已成為其運行和維護中比較頻繁的一項重要任務[1]。 雖然目前各種測試儀及相關的配套軟件己達到實用化的水平，但在測試過程中仍然需要人工頻繁地設定各項具體試驗參數(shù)，遠沒有達到自動化的水平。 鑒于這些問題，并充分考慮到現(xiàn)有的軟件技術、現(xiàn)場條件、測試儀技術、通信協(xié)議等諸方面因素， 本文主要對繼電保護測試系統(tǒng)自動化進行探索，并對實踐結果進行分析。

1 自動測試系統(tǒng)的原理與架構

1.1 自動測試系統(tǒng)原理

傳統(tǒng)的繼電保護裝置測試系統(tǒng)一般采用上位機對測試儀進行控制，通過測試儀與保護裝置的互動來實現(xiàn)模擬測試，如圖 1 所示。 這種方法存在無法全自動進行，需要大量手動完成的工作，測試數(shù)據(jù)結果及故障報告等無法傳送到 PC 機保存等諸多弊端。

為了解決這些問題，新的自動化測試系統(tǒng)解決方案的運行拓撲如圖 2 所示。

圖 2 中增加了 PC 機與保護設備之間的數(shù)據(jù)通信，通過標準的通信協(xié)議實現(xiàn)控制保護設備進行信號復歸、定值整定等操作，同時實時從保護設備獲取到故障報告、擾動數(shù)據(jù)、定值傳輸數(shù)據(jù)的報文，在 PC 機中自動生成測試報告。 新的自動測試系統(tǒng)將 PC 機和保護通信的相關功能集成到測試平臺中，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)

共享，閉環(huán)測試。 進而得出更**更動態(tài)的數(shù)據(jù)，測試平臺可以根據(jù)測試員要求自動生成完整的測試報告，對每項測試內容給出合格或不合格的結論。

1.2 自動測試系統(tǒng)架構及功能設計

自動測試系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng),按照各自的功能不同，可將其分成不同的組件模塊，同時從邏輯上依據(jù)數(shù)據(jù)的傳遞進行不同層面的切分， 定義了基本框架和功能模塊，如圖 3 所示。

其中核心的部分為邏輯層， 邏輯層中的每個模塊都是按面向對象的程序設計思想對其功能進行封裝，通過界面層的操作來調用， 其結果返回給界面或是存入數(shù)據(jù)庫中。

1.3 研究價值與實際意義分析

采用這種自動化測試技術的研究價值及實際意義主要有以下幾點:

（1） 提高工作效率。 先進的測試技術和測試手段的應用，不斷的使測試工作變得方便快捷，從而大大地提高了測試工作的效率。

（2） 避免在實際應用中的損失。新技術的應用，使得測試裝置具有很強的綜合分析能力和判斷能力，幾乎就是一個智能專家系統(tǒng)， 因此極大地提高了測試工作可靠性。

（3） 自動測試技術讓測試數(shù)據(jù)的獲取、 存儲、運算、管理等實現(xiàn)了標準化、程控化、可共享化。

（4） 自動測試平臺是由各個相對獨立而又緊密聯(lián)系的模塊組成的， 各模塊被自動測試過程所用的功能僅是其中一部分， 還有許多其他的附加功能可供平常測試和其他工作中使用。 如規(guī)約分析、通信監(jiān)視、自動填表、仿真模擬等[2]。

2 自動測試方案分析

本文設計的這套測試方案是基于廣州昂立保護試驗儀器的基礎上開發(fā)出來的。 它結合了繼電保護數(shù)據(jù)接口技術、繼電保護測試儀接口技術；基于 XML 技術和 Word/WPS 程序控制接口， 設計出描述自動測試過程和測試方法的文件格式； 開發(fā)編輯平臺編輯自動測試方案文件和標準報告格式文（Word/WPS ）；開發(fā)自動測試執(zhí)行平臺； 根據(jù)自動測試方案和標準報告格式文件執(zhí)行現(xiàn)場測試，形成標準格式的測試報告。

2.1 系統(tǒng)結構

繼電保護檢驗智能作業(yè)及管理系統(tǒng)由繼電保護測試儀接口、 繼電保護測試功能數(shù)據(jù)接口、 自動測試系統(tǒng)、測試方案編輯平臺、規(guī)約通信引擎程序、規(guī)約模版編輯平臺、生產管理系統(tǒng)接口等部分組成，系統(tǒng)層次結構圖如圖 4 所示。

圖 4 中： （1） 硬件層，包括繼電保護測試儀和保護裝置；（2） 測試儀控制接口程序層；（3） 自動測試 /閉環(huán)自動測試層， 包括自動測試主程序和通訊規(guī)約引擎過程序；（4） 二次開發(fā)平臺層，包括保護測試方案編輯平臺程序和保護通訊規(guī)約模板編輯平臺程序；（5）生產管理系統(tǒng)接口層，根據(jù)不同客戶的生產管理系統(tǒng)，開發(fā)不同的接口程序， 實現(xiàn)與生產管理系統(tǒng)的交互；（6） 保護測試功能標準數(shù)據(jù)接口。

2.2 優(yōu)勢和特色

本套方案對于工作中的繼電保護測試任務來說，相比傳統(tǒng)的方式有著顯著的優(yōu)勢與特點。

（1） 標準化。 繼電保護自動測試系統(tǒng)采用平臺化的設計思想，利用面向對象的抽象分析方法，為繼電保護測試引入了全新的測試理念和軟件技術。 系統(tǒng)由測試儀硬件接口層、自動測試層、二次開發(fā)平臺程序層 3個層次， 每個層次都有標準的數(shù)據(jù)接口和程序控制接口。系統(tǒng)建立了多個與測試相關的標準，包括程序接口標準和數(shù)據(jù)接口標準。 在數(shù)據(jù)接口方面， 系統(tǒng)采用XML 技術格式，便于各種系統(tǒng)訪問。

（2） 規(guī)約引擎技術。 進行數(shù)據(jù)和控制命令的交互規(guī)則。各保護生產廠家設備的規(guī)約都不相同，如果要實現(xiàn)閉環(huán)自動測試，必須解決通信規(guī)約的問題，因此提出了規(guī)約引擎技術。規(guī)約引擎技術分析規(guī)約實現(xiàn)的共性，根據(jù)這些共性抽象出相應的軟件接口， 從而實現(xiàn)規(guī)約報文解析和制造、規(guī)約過程的控制、規(guī)約通信方式的配置等。

（3） 廣義自動測試。將保護裝置改為測控裝置，只需要更換相關的接口部分， 就能夠使用本系統(tǒng)進行自動測試。 此測試平臺通過規(guī)約引擎配置通訊規(guī)約的相關內容可以和多種被測裝置通信。 而開放的標準的測試儀接口又可以和其他測試儀通信。 故此平臺還可以測試保護以外的裝置， 而且還可以在測試儀器這方面進行擴展， 如將開入開出測試裝置或模擬斷路器裝置也加入閉環(huán)中[3]。

2.3 基于現(xiàn)有方案的操作流程

基于這套昂立測試系統(tǒng)的原理， 實際使用中測試方案的制作及自動測試的相關流程如圖 5、圖 6 所示。

3 結束語

繼電保護測試新技術的應用， 不僅可以更加真實地模擬各種復雜的故障， 更能準確地檢驗繼電保護裝置的運行情況以及動作特性， 而且可以使測試過程更加的智能化，從而減少勞動強度和人為因素的干擾，緩解對高水平繼電保護人員的需求， 提高系統(tǒng)的可靠性和測試人員的工作效率。 本文提到的這種測試模式能更好地達到上述要求，具有極其重要的意義，值得進一步推廣。