[发明专利]基于网络的智能变电站现场分布式智能测试方法

说明书

 

技术领域    

本发明涉及一种基于网络的智能变电站现场分布式智能测试方法，属智能变电站测试技术领域。

背景技术    

随着IEC61850技术在变电站的成功应用，对智能变电站的测试工作变得越来越重要。对于一个变电站，对其整体功能的测试，特别是在变电站现场的系统测试是很有必要的，这对变电站的日常运营和维护能起到重要作用。因此越来越多的测试仪和仿真装置进入了智能装置测试领域。

目前使用的智能变电站现场普通继电保护测试装置只能进行单装置的测试，不具备对多个设备的整体功能测试能力，特别是不能对现场在不同位置的多个智能装置IED进行实时同时测试，不具备对多个设备的整体功能测试能力。

一般测试方法采用单个子机和IED装置的测试，其原理如图2所示，一台测试仪只能测试相邻的一到两台IED装置，仅能进行简单的性能测试；要进行多台IED测试只能相互独立，用测试仪一台IED、一台IED测试，根本没有关联，无法测试其相互动态特性。

即使有的测试仪也采用笔记本加测试仪的布局方式，其结构如图3所示，但其笔记本和测试仪是一体的，其网络连接采用了点对点模式，一台笔记本对应一台测试仪，不是组网模式。这种测试采用笔记本主要是方便用户使用，不是测试方法的改变。

而大型的仿真测试装置如RTDS等，体积大，测试成本高，根本不适合现场使用，只能使用在实验室中，对智能变电站的日常维护没有作用，而且测试工作非常繁琐，工作量大。

以上这些测试系统都是基于一个集成式的测试方法，即所有测试系统全是基于一个整体平台，即主要计算部分全集中在一起。例如普通测试仪就是一个测试机箱；RTDS装置全部集中在一个或几个相邻的机柜中。

因此对于智能变电站，越来越需要一种能在现场方便使用的新的系统级测试方法。

发明内容

本发明的目的是，利用网络连接发明一种低成本的能符合实际测试现场要求的分布式系统级测试方法，能在环境复杂的变电站现场实现对整站或多个关联智能设备的整体动态测试。本发明测试方法主要是解决在现场或实验室对多台关联的变电站智能设备（IED）进行动态测试，采用联网方式对多个设备进行检测。

本发明的技术方案是，本发明测试方法，是用一台笔记本通过网络控制多台子机（测试装置），每台子机和被测IED装置相连，组网形成一个分布式测试系统；每个子机实时收集、发送、分析处理被测IED的数据，并实时发送到主机上；主机根据用户参数和子机信息进行数据处理，并实时发送控制信息，整个系统利用多个子机完成负责系统的闭环测试；可以组合主机和多个子机完成变电站现场的系统级测试。本测试方法的原理如图1所示。

本发明测试方法采用的智能测试系统主要包含三个部分：

（1）主机

采用笔记本电脑，主要负责人机界面、控制、数据分析等，在系统中只有一台；

（2）交换机

普通的程控交换机，具体型号和系统的规模有关；

（3）子机

子机和实际被测IED直接相连；在系统中的数目与被测试IED数目有关，一般一台子机配一个或两个被测IED。

本发明测试方法在网络通讯程序中，为保证其数据通讯的实时运行，设计了新的底层实时网络通信程序，使用的底层实时网络通信程序采用了内核模式下的TDI技术。

本发明方法测试方法在系统分布式处理流程中，通过把复杂的数学模型解耦分解，变成简单的子模型，分散到各个子机中，各个子机直接和被测试智能装置连接；各个子机把数据和信息通过网络实时高速传递给主机，主机分析后把参数和变量值发送给相关子机，子机结合参数和被测智能装置的状态改变输出，完成一个完整的测试过程。

由于本发明采用分布式处理方式，为解决各子机间的相互间影响，在本发明测试方法中对数据模型作以下处理：

如果和子机相连的智能装置的动作仅仅影响该子机的数据模型则可以在子机中直接处理，对主机和其他子机的影响可以通过正常的数据交换来实现。

如果智能装置的动作不仅仅影响到关联的子机，也要影响其他子机时，采取先将信息发送给主机，主机根据情况修改参数，把参数发送给相关子机。例如在仿真模型中，断路器往往通过改变阻抗值来模型断路器工作，在本方法中主机传送给相关子机的就是断路器阻值，而不是一大堆数学模型或数据，由子机自己根据阻值来计算。这样大大减少了各子机的数据流，加强解耦性。