CN106771762A - 基于模拟发信与二次注入的配电终端闭环检测***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于模拟发信与二次注入的配电终端闭环检测***及方法，基于三遥闭环检测模块、测试仪、通信***、现场自动化配电终端进行遥信、遥测、遥控功能与性能测试，测试过程设计包括测试用例设置、测试用例的下发、测试用例的注入、测试结果的反馈与评价、测试报告的生成。基于配电终端闭环检测技术对配电终端三遥功能的检测，可作为配网自动化项目的三遥验收工具，通过将现场测试工作简化为较为简单的接线过程，降低了测试现场的工作难度，配合通过在主站***闭环检测模块形成测试报告完成了测试的集中闭环控，更提高了测试的效率性和准确性，对于国家未来大规模的配电网建设改造具有极高的应用价值。

Description

基于模拟发信与二次注入的配电终端闭环检测***及方法

技术领域

本发明属于配电自动化技术领域，涉及常规三遥功能闭环检测技术，尤其是一种基于模拟发信与二次注入的配电终端闭环检测***及方法。

背景技术

配电自动化终端用于中低压配电网中的开闭所、柱上分段开关、环网柜、配电变压器、重合器、线路调压器和无功补偿电容器的监视与控制，配电自动化终端与配电网自动化主站通信，正常运行时提供配电网运行控制及管理所需的数据，执行主站给出的对配电网设备进行调节控制的指令；故障时实现故障寻址，自动隔离故障区段，恢复对非故障区段的供电。配电自动化终端设备有效作用依靠于模拟量采集、数字量采集与控制量输出的功能，简称遥测、遥信、遥控(三遥)功能。配电终端的三遥功能与性能是否满足技术标准是配电自动化项目成功与否的关键。配电自动化***在正式投运前需要对所有的配电终端进行入网测试，之后在安装实施过程中会进行抽检，最后需要进行现场测试验收，运行维护时也需要进行巡检。随着配电自动化***的日益普及，对三遥功能可靠性的要求也越来越高，配电自动化终端设备的三遥功能的测试方法亟待提升。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、方便实用、测试效率高且准确性强的基于模拟发信与二次注入的配电终端闭环检测***及方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于模拟发信与二次注入的配电终端闭环检测***，包括三遥闭环检测模块、通信***、测试仪和自动化配电终端；

所述三遥闭环检测模块安装在主站应用服务器上，用于在三遥闭环测试的过程中生成测试模型，并通过通信***将包含遥信和遥测信息的测试模型以二遥闭环模拟测试报文的形式下发给测试仪；该三遥闭环检测模块还通过通信***将遥控的模拟信号下发给自动化配电终端；所述三遥闭环检测模块还用于根据三遥测试用例和配电终端上送至三遥闭环检测模块的三遥结果进行比较，形成闭环测试报告；

所述测试仪用于接收并解析所述三遥闭环检测模块下发的二遥闭环模拟测试报文，并依据包含遥信和遥测信息的测试模型给自动化配电终端进行加量，自动实现自身遥信和遥测模拟注入测试的参数配置；并根据模拟配电自动化终端二遥注入(即遥测和遥信)的测试用例预制方法，分别形成遥测的测试用例和遥信的测试用例，完成对所述自动化配电终端的二遥模拟量注入；

所述配电自动化终端用于在接收到测试仪的遥信、遥测的二遥模拟量注入后，根据设备动作原理，将采集到的二遥模拟量注入数据通过标准101/104规约传递数据到所述三遥闭环检测模块，完成模拟遥信、遥测的闭环测试控制；该配电自动化终端还用于在接收到三遥闭环检测模块下发的遥控的模拟信号后，根据模拟自动化配电终端遥控的测试用例预制方法，形成遥控的测试用例，并根据设备动作原理，操作所述测试仪的遥控触点，并由配电终端采集遥控结果数据通过标准101/104规约传递数据到三遥闭环检测模块，完成模拟遥控的闭环测试控制。

一种基于模拟发信与二次注入的配电终端闭环检测方法，包括以下步骤：

步骤1、主站三遥闭环检测模块在三遥闭环测试的过程中选择并生成测试模型，并通过通信***将包含遥信和遥测信息的测试模型以二遥闭环模拟测试报文的形式下发给测试仪；

步骤2、主站三遥闭环检测模块通过通信***将遥控的模拟信号下发给自动化配电终端；

步骤3、测试仪接收并解析所述主站三遥闭环检测模块下发的二遥闭环模拟测试报文，并依据包含遥信和遥测信息的测试模型给自动化配电终端进行加量，自动实现自身遥信和遥测模拟注入测试的参数配置；并根据模拟配电自动化终端二遥注入的测试用例预制方法，分别形成遥测的测试用例和遥信的测试用例，完成对所述自动化配电终端的二遥模拟量注入；

步骤4、配电自动化终端在接收到测试仪的遥信、遥测的二遥模拟量注入后，根据设备动作原理，将采集到的二遥模拟量注入数据通过标准101/104规约传递数据到所述主站三遥闭环检测模块，完成模拟遥信、遥测的闭环测试控制；

步骤5、配电自动化终端在接收到主站三遥闭环检测模块下发的遥控的模拟信号后，根据模拟自动化配电终端遥控的测试用例预制方法，形成遥控的测试用例，并根据设备动作原理，操作所述测试仪的遥控触点，并由配电终端采集遥控结果数据通过标准101/104规约传递数据到主站三遥闭环检测模块，完成模拟遥控的闭环测试控制；

步骤6、由主站三遥闭环检测模块根据遥测、遥信和遥控的三遥测试用例和配电终端上送至主站的三遥结果进行比较，形成闭环测试报告。

而且，所述步骤3的模拟自动化配电终端二遥注入的测试用例预制方法为：实现包括电压电流基本误差测试、功率基本误差测试、频率基本误差测试、交流频率变化影响测试、直流电压测试和过流告警测试的遥测测试；实现包括遥信状态正确性测试、遥信防抖测试和遥信分辨率测试的遥信测试。

而且，所述步骤5的模拟自动化配电终端遥控的测试用例预制方法为：实现关于遥控执行正确性测试的遥控测试。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明提供一种基于模拟发信与二次注入的配电终端闭环检测方法，基于三遥闭环检测模块、测试仪、通信***和现场自动化配电终端进行遥信、遥测、遥控功能与性能测试的***构架，测试过程包括测试用例设置、测试用例的下发、测试用例的注入、测试结果的反馈与评价和测试报告的生成五部分内容。基于配电终端闭环检测方法对配电自动化终端三遥功能的检测，可作为配网自动化项目的三遥验收工具，通过将现场测试工作简化为较为简单的接线过程，降低了测试现场的工作难度，配合通过在主站***闭环检测模块形成测试报告完成了测试的集中闭环控，更提高了测试的效率性和准确性，对于国家未来大规模的配电网建设改造具有极高的应用价值。

2、本发明基于主站软件模块-通信***-测试仪-现场自动化配电终端-测试仪-主站的三遥功能闭环检测***，提出了从硬件连接到配电终端三遥闭环检测的全流程方法。

3、本发明提出了模拟终端二遥注入与遥控的测试用例预制方法，通过三遥测试的主站用例预制，实现主站对三遥闭环检测的主导作用。

附图说明

图1是本发明的配电终端闭环检测***逻辑功能架构图；

图2是本发明的配电终端闭环检测网络拓扑接线图；

图3是本发明的配电终端闭环检测方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例作进一步详述：

本发明提出了一种基于模拟发信与二次注入的配电终端闭环检测***及方法，该配电终端闭环检测***包括：三遥闭环检测模块、测试仪、通信***和现场自动化配电终端；用于对配电自动化终端进行遥信、遥测、遥控功能与性能测试，本发明还提出了模拟二遥注入与遥控触发的测试用例预制方法和适用于配电终端的闭环检测方法。

一种基于模拟发信与二次注入的配电终端闭环检测***，如图1、图2和图3所示，该配电终端闭环检测***基于主站软件模块-通信***-测试仪-现场终端-测试仪-主站的三遥功能闭环检测体系架构，包括三遥闭环检测模块、通信***、测试仪和自动化配电终端；

所述三遥闭环检测模块(即主站软件模块)安装在主站应用服务器上，用于在三遥闭环测试的过程中生成测试模型，并通过通信***将包含遥信和遥测信息的测试模型以二遥闭环模拟测试报文的形式下发给测试仪；该三遥闭环检测模块还通过通信***将遥控的模拟信号下发给自动化配电终端；所述三遥闭环检测模块还用于根据三遥测试用例和配电终端上送至三遥闭环检测模块的三遥结果进行比较，形成闭环测试报告；

所述测试仪用于接收并解析所述三遥闭环检测模块下发的二遥闭环模拟测试报文，并依据包含遥信和遥测信息的测试模型给自动化配电终端进行加量，自动实现自身遥信和遥测模拟注入测试的参数配置；并根据模拟配电自动化终端二遥注入(即遥测和遥信)的测试用例预制方法，分别形成遥测的测试用例和遥信的测试用例，完成对所述自动化配电终端的二遥模拟量注入；

所述配电自动化终端用于在接收到测试仪的遥信、遥测的二遥模拟量注入后，根据设备动作原理，将采集到的二遥模拟量注入数据通过标准101/104规约传递数据到所述三遥闭环检测模块，完成模拟遥信、遥测的闭环测试控制；该配电自动化终端还用于在接收到三遥闭环检测模块下发的遥控的模拟信号后，根据模拟自动化配电终端遥控的测试用例预制方法，形成遥控的测试用例，并根据设备动作原理，操作所述测试仪的遥控触点，并由配电终端采集遥控结果数据通过标准101/104规约传递数据到三遥闭环检测模块，完成模拟遥控的闭环测试控制；

在本实施例中，所述测试仪为配电终端现场测试仪，该配电终端现场测试仪采用报文收发机制实现与配电自动化主站的三遥闭环检测模块的交互。配电终端现场测试仪通过解析主站下发的测试模型，产生相应的模拟量、开关量信号，以检验配电自动化终端的三遥功能。

一种基于模拟发信与二次注入的配电终端闭环检测方法，如图1、图2和图3所示，包括以下步骤：

步骤1、主站三遥闭环检测模块在三遥闭环测试的过程中选择并生成测试模型，并通过通信***将包含遥信和遥测信息的测试模型以二遥闭环模拟测试报文的形式下发给测试仪；

步骤2、主站三遥闭环检测模块通过通信***将遥控的模拟信号下发给自动化配电终端；

步骤3、测试仪接收并解析所述主站三遥闭环检测模块下发的二遥闭环模拟测试报文，并依据包含遥信和遥测信息的测试模型给自动化配电终端进行加量，自动实现自身遥信和遥测模拟注入测试的参数配置；并根据模拟配电自动化终端二遥注入(即遥测和遥信)的测试用例预制方法，分别形成遥测的测试用例和遥信的测试用例，完成对所述自动化配电终端的二遥模拟量注入；

所述步骤3的模拟自动化配电终端二遥注入的测试用例预制方法为：实现包括电压电流基本误差测试、功率基本误差测试、频率基本误差测试、交流频率变化影响测试、直流电压测试和过流告警测试的遥测测试；实现包括遥信状态正确性测试、遥信防抖测试和遥信分辨率测试的遥信测试。

步骤4、配电自动化终端在接收到测试仪的遥信、遥测的二遥模拟量注入后，根据设备动作原理，将采集到的二遥模拟量注入数据通过标准101/104规约传递数据到所述主站三遥闭环检测模块，完成模拟遥信、遥测的闭环测试控制；

步骤5、配电自动化终端在接收到主站三遥闭环检测模块下发的遥控的模拟信号后，根据模拟自动化配电终端遥控的测试用例预制方法，形成遥控的测试用例，并根据设备动作原理，操作所述测试仪的遥控触点，并由配电终端采集遥控结果数据通过标准101/104规约传递数据到主站三遥闭环检测模块，完成模拟遥控的闭环测试控制；

所述步骤5的模拟自动化配电终端遥控的测试用例预制方法为：实现关于遥控执行正确性测试的遥控测试。

步骤6、由主站三遥闭环检测模块根据遥测、遥信和遥控的三遥测试用例和配电终端上送至主站的三遥结果进行比较，形成闭环测试报告。

下面分别对遥测测试用例预制方法、遥信测试用例预制方法和遥控测试用例预制方法进行详细说明：

1、遥测测试用例预制方法

1)遥测测试中电压电流基本误差测试：

主站测试用例规定测试仪的输出，保持输入电量的频率为50Hz，谐波分量为0，依次施加输入电压额定值的60％、80％、100％、120％和输入电流额定值的5％、20％、40％、60％、80％、100％、120％及0。主站读取配电终端测量值Uo及Io，电压基本误差Eu及电流基本误差Ei应维持在±0.5％的误差范围内。

2)遥测测试中功率基本误差测试：

主站测试用例规定测试仪的输出，保持输入电压为额定值，频率为50Hz，改变输入电流为额定值的5％、20％、40％、60％、80％、100％，主站读取配电终端上送的测量有功功率Pi、无功功率Qi值，和下发用例进行比较，有功功率基本误差Ep及无功功率基本误差Eq应维持在±1％的误差范围内。

3)遥测测试中频率基本误差测试：

主站读取配电终端上送的测量频率值，和下发用例进行比较，要求：误差≤±0.02Hz。

4)遥测测试中交流频率变化影响测试：

主站测试用例规定测试仪的输出，改变注入量的频率值分别为47.5Hz和52.5Hz，依次测量电压电流的采样值，误差维持在±0.5％的误差范围内。测试仪施加装置过流保护定值*1.05的电流，持续时间大于配电终端检故障时间，终端应产生相应的过流告警SOE。

5)遥测测试中直流电压测试和过流告警测试：

主站测试用例规定测试仪的输出，测试仪向配电终端直流量采集端口施加直流量，配电终端应能采集直流量，误差维持在±0.5％的误差范围内。

2、遥信测试用例预制方法

1)遥信测试中遥信状态正确性测试：

主站测试用例规定测试仪的输出，拨动测试仪中状态量模拟器上任何一路试验开关，应观察到终配电端与之对应的信号变化上送，且与拨动开关状态一致，不误发、不漏发，重复上述试验10次以上。

2)遥信测试中遥信防抖测试和遥信分辨率测试：

主站测试用例规定测试仪的输出，当测试仪输出的开出量持续时间小于被测终端防抖时间定值时，终端不应产生该遥信输入量和SOE信号；反之，配电终端应产生该遥信输入量和SOE信号。改变定值与输入信号，试验重复5次以上。

主站测试用例规定测试仪的输出，将测试仪的两路开出输出连接至被测终端的两路状态量输入端子上，对两路输出设定一定的时间延迟，该值应不大于5ms(可调)，配电终端应能正确显示状态的变换及动作时间，开关变位事件记录应与设定延迟时间值一致。试验重复5次以上。

3、遥控测试用例的预制方法

主站向配电终端按照预置、返校、执行的顺序下发分合控制命令，配电终端应正确执行分闸或合闸命令。试验重复10次，遥控成功率应为100％。

下面通过具体实施实例对本发明的基于模拟发信与二次注入的配电终端闭环检测方法和操作流程作进行进一步详细说明：

一种基于模拟发信与二次注入的配电终端闭环检测方法，如图3所示，包括以下步骤：

步骤1、在主站中编制***测试模型与测试方案，配置工程现场内的每个配电终端现场测试仪的IP地址；

步骤2、按照图2所示的配电终端闭环检测网络拓扑接线图，连接每个配电终端现场测试仪与对应的自动化配电终端之间的三遥接线；并使配电终端现场测试仪通过现场的通信***(如ONU)联网与主站建立通信联接。

步骤3、每个配电终端现场测试仪均自动连接到主站，向主站注册配电终端现场测试仪对应的开关，主站返回对应开关号对应的开关名称，每个配电终端现场测试仪将各自的开关名称显示在界面上。

步骤4、配电主站三遥闭环测试模块下发将要执行的二遥(遥信、遥测)测试用例名称和测试序列给配电终端现场测试仪，其中包括执行时间，测试仪解析用例后，生成对应的遥测(电压、电流加量)量和遥信量，由自动化配电终端采集后通过104或101规约上送至主站。

步骤5、配电主站三遥闭环测试模块下发遥控命令给配电终端，配电终端对便携式配电终端现场测试仪的模拟开关进行遥控操作，测试仪的相应开关节点返回位置变化信号，由配电终端采集到遥信变位信息，以104或101规约上送至主站。遥控测试过程包括遥控预置、遥控预置确认、遥控执行、遥控执行确认，都成功则遥控成功。

步骤6、由主站根据测试用例和配电终端上送至主站的三遥结果进行比较，形成闭环测试报告，结果判断依据见模拟自动化配电终端二遥注入和遥控的测试用例预制方法。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种基于模拟发信与二次注入的配电终端闭环检测***，其特征在于：包括三遥闭环检测模块、通信***、测试仪和自动化配电终端；

所述三遥闭环检测模块安装在主站应用服务器上，用于在三遥闭环测试的过程中生成测试模型，并通过通信***将包含遥信和遥测信息的测试模型以二遥闭环模拟测试报文的形式下发给测试仪；该三遥闭环检测模块还通过通信***将遥控的模拟信号下发给自动化配电终端；所述三遥闭环检测模块还用于根据三遥测试用例和配电终端上送至三遥闭环检测模块的三遥结果进行比较，形成闭环测试报告；

所述测试仪用于接收并解析所述三遥闭环检测模块下发的二遥闭环模拟测试报文，并依据包含遥信和遥测信息的测试模型给自动化配电终端进行加量，自动实现自身遥信和遥测模拟注入测试的参数配置；并根据模拟配电自动化终端二遥注入的测试用例预制方法，分别形成遥测的测试用例和遥信的测试用例，完成对所述自动化配电终端的二遥模拟量注入；

所述配电自动化终端用于在接收到测试仪的遥信、遥测的二遥模拟量注入后，根据设备动作原理，将采集到的二遥模拟量注入数据通过标准101/104规约传递数据到所述三遥闭环检测模块，完成模拟遥信、遥测的闭环测试控制；该配电自动化终端还用于在接收到三遥闭环检测模块下发的遥控的模拟信号后，根据模拟自动化配电终端遥控的测试用例预制方法，形成遥控的测试用例，并根据设备动作原理，操作所述测试仪的遥控触点，并由配电终端采集遥控结果数据通过标准101/104规约传递数据到三遥闭环检测模块，完成模拟遥控的闭环测试控制。

2.如权利要求1所述的一种基于模拟发信与二次注入的配电终端闭环检测***的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、主站三遥闭环检测模块在三遥闭环测试的过程中选择并生成测试模型，并通过通信***将包含遥信和遥测信息的测试模型以二遥闭环模拟测试报文的形式下发给测试仪；

步骤2、主站三遥闭环检测模块通过通信***将遥控的模拟信号下发给自动化配电终端；

步骤3、测试仪接收并解析所述主站三遥闭环检测模块下发的二遥闭环模拟测试报文，并依据包含遥信和遥测信息的测试模型给自动化配电终端进行加量，自动实现自身遥信和遥测模拟注入测试的参数配置；并根据模拟配电自动化终端二遥注入的测试用例预制方法，分别形成遥测的测试用例和遥信的测试用例，完成对所述自动化配电终端的二遥模拟量注入；

步骤4、配电自动化终端在接收到测试仪的遥信、遥测的二遥模拟量注入后，根据设备动作原理，将采集到的二遥模拟量注入数据通过标准101/104规约传递数据到所述主站三遥闭环检测模块，完成模拟遥信、遥测的闭环测试控制；

步骤5、配电自动化终端在接收到主站三遥闭环检测模块下发的遥控的模拟信号后，根据模拟自动化配电终端遥控的测试用例预制方法，形成遥控的测试用例，并根据设备动作原理，操作所述测试仪的遥控触点，并由配电终端采集遥控结果数据通过标准101/104规约传递数据到主站三遥闭环检测模块，完成模拟遥控的闭环测试控制；

步骤6、由主站三遥闭环检测模块根据遥测、遥信和遥控的三遥测试用例和配电终端上送至主站的三遥结果进行比较，形成闭环测试报告。

3.根据权利要求2所述的一种基于模拟发信与二次注入的配电终端闭环检测***的检测方法，其特征在于：所述步骤3的模拟自动化配电终端二遥注入的测试用例预制方法为：实现包括电压电流基本误差测试、功率基本误差测试、频率基本误差测试、交流频率变化影响测试、直流电压测试和过流告警测试的遥测测试；实现包括遥信状态正确性测试、遥信防抖测试和遥信分辨率测试的遥信测试。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于模拟发信与二次注入的配电终端闭环检测***的检测方法，其特征在于：所述步骤5的模拟自动化配电终端遥控的测试用例预制方法为：实现关于遥控执行正确性测试的遥控测试。