專利名稱：自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)及測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)及測(cè)試方法，適用于對(duì)變電站監(jiān)控系統(tǒng)包含的 自動(dòng)裝置進(jìn)行邏輯測(cè)試。
背景技術(shù)：
目前變電站監(jiān)控系統(tǒng)中的自動(dòng)裝置使用日益廣泛、種類也越來越多。例如在電力 系統(tǒng)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)子領(lǐng)域，較為常用的自動(dòng)裝置有電壓無功控制、小電流接地選線、備 用電源自投、低周減載、故障解列等。這些裝置一般本身并不配備量測(cè)采集模塊和輸出節(jié) 點(diǎn)，通常需要依靠測(cè)控裝置采集數(shù)據(jù)，并通過測(cè)控裝置執(zhí)行控制命令。傳統(tǒng)測(cè)試方法是在測(cè) 控裝置輸入端模擬部分量測(cè)輸入，模擬自動(dòng)裝置邏輯功能觸發(fā)條件，以此驗(yàn)證自動(dòng)裝置的 邏輯。這種方法主要面向測(cè)控裝置，測(cè)控裝置主要負(fù)責(zé)量測(cè)的采集和傳輸，其功能邏輯非常 簡(jiǎn)單，其測(cè)試主要面向精度和傳輸性能等方面，所以這種方法對(duì)于測(cè)控裝置的測(cè)試時(shí)非常 有效的。但是自動(dòng)裝置的測(cè)試偏重于邏輯部分的驗(yàn)證，如果還是沿用傳統(tǒng)測(cè)試方式，則存在 如下問題
(1)低效外接測(cè)控裝置，再使用量測(cè)發(fā)生裝置給測(cè)控裝置提供輸入，除本身系統(tǒng)構(gòu)建 消耗大量時(shí)間外，人為的物理連接的錯(cuò)誤也嚴(yán)重影響測(cè)試的效率；
(2)片面只能逐個(gè)驗(yàn)證單一邏輯，不能模擬持續(xù)的運(yùn)行過程。一方面，變電站監(jiān)控系統(tǒng) 中的自動(dòng)裝置往往都是連續(xù)數(shù)月或者幾年而不需要人工干預(yù)，其運(yùn)行是很長(zhǎng)的一個(gè)過程， 單用某個(gè)時(shí)間點(diǎn)某個(gè)觸發(fā)條件去驗(yàn)證自動(dòng)裝置的邏輯，其測(cè)試結(jié)論無疑是片面的，不完全 有效的；另一方面自動(dòng)裝置的自動(dòng)控制子邏輯之間往往有很強(qiáng)的聯(lián)系，例如某個(gè)控制過程 需要幾個(gè)步驟，一個(gè)步驟結(jié)束以后，通過一定的判據(jù)，決定是否啟動(dòng)另一個(gè)步驟，如果只是 模擬單步的觸發(fā)條件，驗(yàn)證了每一個(gè)步驟單獨(dú)的邏輯，其測(cè)試結(jié)論無疑是片面的，不完全有 效的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠高效地并且完全地對(duì)自動(dòng)裝置邏輯進(jìn)行驗(yàn)證的系 統(tǒng)及測(cè)試方法。本發(fā)明自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)，包括計(jì)劃曲線管理模塊，測(cè)點(diǎn)模擬模塊，報(bào)文打包 模塊，報(bào)文解析模塊和報(bào)文收發(fā)模塊
(1)計(jì)劃曲線管理模塊按照測(cè)試的需要生成計(jì)劃曲線，并按照計(jì)劃曲線的變化規(guī)律實(shí) 時(shí)修正虛擬目標(biāo)測(cè)點(diǎn)的量測(cè)值；按照監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)命令類型和按照測(cè)試的需要預(yù)設(shè)的修 正規(guī)則對(duì)相應(yīng)的虛擬目標(biāo)測(cè)點(diǎn)的量測(cè)值；對(duì)計(jì)劃曲線和調(diào)節(jié)后的曲線進(jìn)行比對(duì)、形成結(jié)果 (2)測(cè)點(diǎn)模擬模塊統(tǒng)一管理系統(tǒng)中虛擬的遙測(cè)、遙信、遙控和檔位測(cè)點(diǎn)，管理量測(cè)點(diǎn)狀 態(tài)、周期上送和變位上送，響應(yīng)對(duì)虛擬控制點(diǎn)的控制命令；
(3)報(bào)文打包模塊根據(jù)量測(cè)模擬模塊的量測(cè)上送命令，將命令打包成報(bào)文，并發(fā)送至報(bào)文收發(fā)模塊；
(4)報(bào)文解析模塊根據(jù)報(bào)文收發(fā)模塊接收到的報(bào)文，提取出報(bào)文的命令，并發(fā)送至測(cè) 點(diǎn)模擬模塊進(jìn)行處理；
(5)報(bào)文收發(fā)模塊即通信管理模塊，負(fù)責(zé)報(bào)文的收發(fā)。自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)的測(cè)試方法利用普通計(jì)算機(jī)的硬件資源和網(wǎng)絡(luò)資源，模 擬一個(gè)包含遙信、遙測(cè)、遙控點(diǎn)的測(cè)控裝置，可以通過以太網(wǎng)直接接入變電站監(jiān)控系統(tǒng)，可 以響應(yīng)變電站監(jiān)控系統(tǒng)的控制命令，并模擬控制命令導(dǎo)致的遙信變位、遙測(cè)變化反饋給變 電站監(jiān)控系統(tǒng)，以此來模擬閉環(huán)的控制過程。該系統(tǒng)支持遙測(cè)按照預(yù)定計(jì)劃曲線變化的方 式上送給變電站監(jiān)控系統(tǒng)，作為自動(dòng)裝置輸入，當(dāng)自動(dòng)裝置調(diào)節(jié)動(dòng)作發(fā)生時(shí)，自動(dòng)響應(yīng)其調(diào) 節(jié)命令，自動(dòng)模擬調(diào)節(jié)導(dǎo)致的相關(guān)遙測(cè)變化，并修正計(jì)劃曲線，最終形成調(diào)節(jié)后的曲線，通 過計(jì)劃曲線和調(diào)節(jié)后的曲線比對(duì)，檢驗(yàn)自動(dòng)裝置調(diào)節(jié)過程的效果。本發(fā)明的有益效果
(1)不需要外接測(cè)控裝置和量測(cè)模擬發(fā)生裝置，僅需一臺(tái)普通的計(jì)算機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)自 動(dòng)裝置的測(cè)試，大大節(jié)約了系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)間和硬件成本；
(2)可以響應(yīng)變電站監(jiān)控系統(tǒng)的控制命令，并模擬控制命令導(dǎo)致的遙信變位、遙測(cè)變化 反饋給變電站監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)裝置的完全閉環(huán)測(cè)試；
(3)對(duì)于程序化操作，能模擬整個(gè)控制過程的控制邏輯，相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)試方式其測(cè)試 的覆蓋性、有效性大大增強(qiáng)；
(4)支持遙測(cè)按照預(yù)定計(jì)劃曲線變化的方式上送給變電站監(jiān)控系統(tǒng)，并自動(dòng)形成調(diào)節(jié) 后的修正曲線，可以驗(yàn)證自動(dòng)裝置持續(xù)的、動(dòng)態(tài)的控制效果，大大增強(qiáng)了測(cè)試結(jié)果的可信 度。
圖1是自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)架構(gòu)圖， 圖2是自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)架構(gòu)圖，
圖3是變電站電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的自動(dòng)調(diào)節(jié)效果測(cè)試結(jié)果圖。
具體實(shí)施例方式如圖1為自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)架構(gòu)圖，變電站監(jiān)控系統(tǒng)包含若干自動(dòng)裝 置，或者包含若干內(nèi)置于監(jiān)控后臺(tái)機(jī)中的軟件方式實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)裝置模塊。傳統(tǒng)的測(cè)試方式 如虛線框內(nèi)所示，由量測(cè)發(fā)生裝置和測(cè)控、保護(hù)裝置組成，自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)替換了虛 線框中的所有裝置。自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)，包括計(jì)劃曲線管理模塊，測(cè)點(diǎn)模擬模塊，報(bào)文打包模塊， 報(bào)文解析模塊和報(bào)文手法模塊
(1)計(jì)劃曲線管理模塊按照測(cè)試的需要生成計(jì)劃曲線，并按照計(jì)劃曲線的變化規(guī)律實(shí) 時(shí)修正虛擬目標(biāo)測(cè)點(diǎn)的量測(cè)值；按照監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)命令類型和按照測(cè)試的需要預(yù)設(shè)的修 正規(guī)則對(duì)相應(yīng)的虛擬目標(biāo)測(cè)點(diǎn)的量測(cè)值；對(duì)計(jì)劃曲線和調(diào)節(jié)后的曲線進(jìn)行比對(duì)、形成結(jié)果 (2)測(cè)點(diǎn)模擬模塊統(tǒng)一管理系統(tǒng)中虛擬的遙測(cè)、遙信、遙控和遙調(diào)測(cè)點(diǎn)，管理量測(cè)點(diǎn)狀
4態(tài)、周期上送和變位上送，響應(yīng)對(duì)虛擬控制點(diǎn)的控制命令。(3)報(bào)文打包模塊根據(jù)量測(cè)模擬模塊的量測(cè)上送命令，將命令打包成報(bào)文，并發(fā) 送至報(bào)文收發(fā)模塊。(4)報(bào)文解析模塊根據(jù)報(bào)文收發(fā)模塊接收到的報(bào)文，提取出報(bào)文的命令，并發(fā)送 至測(cè)點(diǎn)模擬模塊進(jìn)行處理。(5)報(bào)文收發(fā)模塊即通信管理模塊，負(fù)責(zé)報(bào)文的收發(fā)。如圖2所示的自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)架構(gòu)圖，自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng) 通過以太網(wǎng)，使用模擬實(shí)際測(cè)控裝置報(bào)文的辦法，與監(jiān)控系統(tǒng)形成一個(gè)閉環(huán)的測(cè)試環(huán)境，以 達(dá)到自動(dòng)測(cè)試的目的。其測(cè)試過程如下
(1)根據(jù)自動(dòng)裝置的功能，確認(rèn)測(cè)試該裝置需要模擬的輸入輸出量測(cè)點(diǎn)、控制點(diǎn)；
(2)在自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)中設(shè)置好上述量測(cè)點(diǎn)、控制點(diǎn)；
(3)根據(jù)自動(dòng)裝置控制特性，在自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)中配置好在接收到自動(dòng)裝置控 制命令后模擬調(diào)節(jié)引起的遙信、遙測(cè)變化的規(guī)則；
(4)根據(jù)自動(dòng)裝置的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能觸發(fā)條件，編制適當(dāng)?shù)挠?jì)劃曲線，當(dāng)自動(dòng)裝置模擬運(yùn) 行到計(jì)劃曲線的某些臨界點(diǎn)時(shí)，能觸發(fā)自動(dòng)裝置的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能；
(5)將自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)接入變電站監(jiān)控系統(tǒng)，從監(jiān)控系統(tǒng)的角度看起來，它就和 一臺(tái)普通的測(cè)控裝置一樣；
(6)將自動(dòng)裝置的輸入輸出關(guān)聯(lián)到自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)中配置好的量測(cè)點(diǎn)、控制占.
(7)自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)開始模擬計(jì)劃曲線所表示的量測(cè)變化，達(dá)到自動(dòng)裝置自動(dòng) 調(diào)節(jié)觸發(fā)條件時(shí)，自動(dòng)裝置發(fā)出調(diào)節(jié)命令，自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)接收到命令后，根據(jù)預(yù)先 設(shè)定的修正條件，修正計(jì)劃曲線；
(8)—個(gè)周期模擬完畢后，將原始計(jì)劃曲線和修正后的計(jì)劃曲線對(duì)比，驗(yàn)證自動(dòng)裝置的 控制效果。測(cè)試步驟
(1)選擇一臺(tái)普通的計(jì)算機(jī)，安裝自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)；
(2)然后針對(duì)待測(cè)試的自動(dòng)裝置的控制邏輯，在自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)中配置好相應(yīng) 的量測(cè)點(diǎn)和控制點(diǎn)；
(3)將自動(dòng)裝置的輸入量測(cè)點(diǎn)和輸出控制點(diǎn)與自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)中的量測(cè)點(diǎn)和控 制點(diǎn)建立關(guān)聯(lián)關(guān)系；
(4)在自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)中編制量測(cè)計(jì)劃曲線，為自動(dòng)裝置提供變化的輸入；
(5)自動(dòng)測(cè)試完成后，形成調(diào)節(jié)后的修正曲線，與計(jì)劃曲線對(duì)比，檢驗(yàn)控制效果。如圖3所示的變電站電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的自動(dòng)調(diào)節(jié)效果測(cè)試結(jié)果圖，該系統(tǒng)的額 定電壓為0. 38kV，調(diào)節(jié)的目標(biāo)為0. 36、. 4kV用兩條水平的直線表示，實(shí)線表示調(diào)節(jié)前的電 壓曲線，虛線表示調(diào)節(jié)后的計(jì)劃曲線，橫軸表示時(shí)間。圖3的測(cè)試結(jié)果表明，對(duì)于該電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置針對(duì)圖中實(shí)線曲線表示的電壓輸 入的控制效果良好，達(dá)到了預(yù)期的控制目標(biāo)。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征是包括計(jì)劃曲線管理模塊，測(cè)點(diǎn)模擬模塊，報(bào)文 打包模塊，報(bào)文解析模塊和報(bào)文手法模塊(1)計(jì)劃曲線管理模塊按照測(cè)試的需要生成計(jì)劃曲線，并按照計(jì)劃曲線的變化規(guī)律實(shí) 時(shí)修正虛擬目標(biāo)測(cè)點(diǎn)的量測(cè)值；按照監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)命令類型和按照測(cè)試的需要預(yù)設(shè)的修 正規(guī)則對(duì)相應(yīng)的虛擬目標(biāo)測(cè)點(diǎn)的量測(cè)值；對(duì)計(jì)劃曲線和調(diào)節(jié)后的曲線進(jìn)行比對(duì)、形成結(jié)果 圖；(2)測(cè)點(diǎn)模擬模塊統(tǒng)一管理系統(tǒng)中虛擬的遙測(cè)、遙信、遙控和遙調(diào)測(cè)點(diǎn)，管理量測(cè)點(diǎn)狀 態(tài)、周期上送和變位上送，響應(yīng)對(duì)虛擬控制點(diǎn)的控制命令；(3)報(bào)文打包模塊根據(jù)量測(cè)模擬模塊的量測(cè)上送命令，將命令打包成報(bào)文，并發(fā)送至 報(bào)文收發(fā)模塊；(4)報(bào)文解析模塊根據(jù)報(bào)文收發(fā)模塊接收到的報(bào)文，提取出報(bào)文的命令，并發(fā)送至測(cè) 點(diǎn)模擬模塊進(jìn)行處理；(5)報(bào)文收發(fā)模塊即通信管理模塊，負(fù)責(zé)報(bào)文的收發(fā)。
2.一種如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)的測(cè)試方法，其特征是通過以太 網(wǎng)將一個(gè)包含遙信、遙測(cè)、遙控點(diǎn)的測(cè)控裝置接入變電站監(jiān)控系統(tǒng)；自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng) 支持遙測(cè)按照預(yù)定計(jì)劃曲線變化的方式上送給變電站監(jiān)控系統(tǒng)，作為自動(dòng)裝置輸入，當(dāng)自 動(dòng)裝置調(diào)節(jié)動(dòng)作發(fā)生時(shí)，自動(dòng)響應(yīng)其調(diào)節(jié)命令，自動(dòng)模擬調(diào)節(jié)導(dǎo)致的相關(guān)遙測(cè)變化，并修正 計(jì)劃曲線，最終形成調(diào)節(jié)后的曲線，通過計(jì)劃曲線和調(diào)節(jié)后的曲線比對(duì)，檢驗(yàn)自動(dòng)裝置調(diào)節(jié) 過程。
全文摘要
一種自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)及測(cè)試方法，所述系統(tǒng)包括計(jì)劃曲線管理模塊，測(cè)點(diǎn)模擬模塊，報(bào)文打包模塊，報(bào)文解析模塊和報(bào)文手法模塊。所述方法通過以太網(wǎng)將一個(gè)包含遙信、遙測(cè)、遙控點(diǎn)的測(cè)控裝置接入變電站監(jiān)控系統(tǒng)；自動(dòng)裝置邏輯驗(yàn)證系統(tǒng)支持遙測(cè)按照預(yù)定計(jì)劃曲線變化的方式上送給變電站監(jiān)控系統(tǒng)，作為自動(dòng)裝置輸入，當(dāng)自動(dòng)裝置調(diào)節(jié)動(dòng)作發(fā)生時(shí)，自動(dòng)響應(yīng)其調(diào)節(jié)命令，自動(dòng)模擬調(diào)節(jié)導(dǎo)致的相關(guān)遙測(cè)變化，并修正計(jì)劃曲線，最終形成調(diào)節(jié)后的曲線，通過計(jì)劃曲線和調(diào)節(jié)后的曲線比對(duì)，檢驗(yàn)自動(dòng)裝置調(diào)節(jié)過程。本發(fā)明可以給自動(dòng)裝置提供輸入，支持模擬連續(xù)變化的輸入，并自動(dòng)響應(yīng)其調(diào)節(jié)命令，模擬調(diào)節(jié)命令的實(shí)際效果，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、高效、有效的測(cè)試。
文檔編號(hào)H02J13/00GK102075012SQ201010517749
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者張軍華, 徐浩, 篤峻, 金巖磊 申請(qǐng)人:南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司, 南京南瑞繼保電氣有限公司