CN109510308A - 第三代智能变电站开关量就地模块测试***及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种第三代智能变电站开关量就地模块测试***及其应用方法，测试***包括机箱和分安装在机箱中的主板模块、HSR报文通讯模块、开入量模块、开出量模块以及电源模块，主板模块包括依次相连的D/A转换模块、HSR报文解析模块、中央处理器和上位机通讯模块，HSR报文通讯模块包括HSR报文发送端口和HSR报文接收端口；应用方法包括采用测试***对开关量就地模块完成测试。本发明能够对第三代智能变电站开关量就地模块的功能和性能进行自动测试，能够实现开关量就地模块功能和性能的批量自动检测，能够提升智能变电站的检修维护效率、保障电网的安全高效运行。
Description
技术领域
本发明涉及第三代智能变电站开关量就地模块，具体涉及一种第三代智能变电站开关量就地模块测试***及其应用方法。
背景技术
国家电网公司自2009年启动智能变电站试点建设之后，截止目前，国内建设约5000座智能变电站，包括第一代智能变电站和第二代智能站。智能变电站由于高度的***集成化、合理的结构布局，在经济节能环保等方面取得了一定的成效。然而，在实际的运用中，也暴露了不少问题。特别是在智能变电站的运维检修方面，繁重的检修工作量和高额的检修成本极大的制约着智能变电站的发展。为了实现电网供电高可靠和变电站运检高效的目标，国家电网公司在2018年启动第三代智能变电站试点建设工作。第三代智能变电站的控制核心设备是一次设备就地模块，而开关量就地模块乃是保护电网安全的关键部件之一，如何对数量庞大的开关量就地模块进行有效检测、监控和管理是第三代智能变电站安全稳定运行亟待解决的关键问题。
第三代智能变电站开关量就地模块主要功能是将硬接点的刀闸、断路器位置转换为HSR环网通讯协议传输给测控等装置，同时将测控装置发送控制刀闸、断路器分合闸的HSR环网协议命令转换为硬接点传递给相关的刀闸、断路器等操作机构，实现变电站刀闸、断路器的保护控制功能。目前，第三代智能变电站开关量就地模块作为新生事物，在运维方面存在以下问题：（1）开关量就地模块用于实现刀闸、断路器位置等开关量信息的采集、传输及控制，是整个变电站智能控制的“手”和“脚”，但对运维检修人员而言，一次设备模块相当于“黑匣子”。同时，由于开关量就地模块采用全新的HSR环网通讯协议，国内缺少相关的测试手段和测试设备，极大响应变电站的安全运行。（2）开关量就地模块应用场景广泛，应用数量巨大，检测人员工作量大，批量自动检测对运检效率影响巨大。因此，如何实现开关量就地模块自动测试的***，解决第三代智能变电站开关量就地模块缺乏检测工具及实现多台开关量就地模块批量自动检修问题，已经成为一项亟待解决的关键技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种第三代智能变电站开关量就地模块测试***及其应用方法，本发明能够对第三代智能变电站开关量就地模块的功能和性能进行自动测试，能够实现开关量就地模块功能和性能的批量自动检测，能够提升智能变电站的检修维护效率、保障电网的安全高效运行。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种第三代智能变电站开关量就地模块测试***，包括机箱和分安装在机箱中的主板模块、HSR报文通讯模块、开入量模块、开出量模块以及电源模块，所述主板模块包括依次相连的D/A转换模块、HSR报文解析模块、中央处理器和上位机通讯模块，所述D/A转换模块、HSR报文解析模块、中央处理器依次相连，所述中央处理器与上位机通讯模块相连，所述开入量模块、开出量模块分别与D/A转换模块相连，所述HSR报文通讯模块和HSR报文解析模块相连，所述电源模块分别与主板模块、HSR报文通讯模块、开入量模块、开出量模块相连，所述HSR报文通讯模块包括HSR报文发送端口和HSR报文接收端口。
优选地，所述HSR报文发送端口为LC光纤发送口。
优选地，所述HSR报文接收端口为LC光纤采集口。
优选地，所述上位机通讯模块和MMS规约通讯模块均为以太网通讯模块。
优选地，所述HSR报文解析模块为FPGA模块。
优选地，所述主板模块、HSR报文通讯模块、开入量模块、开出量模块、电源模块均为拔插式板卡结构且插接安装在机箱中。
本发明还提供一种前述第三代智能变电站开关量就地模块测试***的应用方法，包括开入量转换为HSR报文的自动测试的步骤，详细步骤包括：
A1）将HSR报文通讯模块、开入量模块、开出量模块分别和被测试的开关量就地模块相连；
A2）设置被测试开关量就地模块的MAC地址；
A3）动态获取被测试开关量就地模块的自检信息，判断自检信息中是否包含自检告警，如果包含自检告警，则判定被测试开关量就地模块异常，测试中断并退出；否则，从被测试开关量就地模块遍历选择一个当前开关量测点；跳转执行步骤A4）；
A4）针对当前开关量测点，通过开出量模块向被测试开关量就地模块输出模拟合位开入量，并记录模拟合位开入量的发送时刻T1；
A5）根据被测试开关量就地模块的MAC地址判断是否能够通过HSR报文通讯模块收到模拟合位开入量对应的HSR报文，如果不能收到模拟合位开入量对应的HSR报文，则判定当前开关量测点测试失败，记录测试结果，并跳转执行步骤A9）；如果能够收到模拟合位开入量对应的HSR报文，则记录收到对应HSR报文的时刻T2，计算开关量合位转换时间|T2-T1|；
A6）针对当前开关量测点，通过开出量模块向被测试开关量就地模块输出模拟分位开入量，并记录模拟分位开入量的发送时刻T3；
A7）根据被测试开关量就地模块的MAC地址判断是否能够通过HSR报文通讯模块收到模拟分位开入量对应的HSR报文，如果不能收到模拟分位开入量对应的HSR报文，则判定当前开关量测点测试失败，记录测试结果，并跳转执行步骤A9）；如果能够收到模拟分位开入量对应的HSR报文，则记录收到对应HSR报文的时刻T4，计算开关量分位转换时间|T4-T3|；
A8）检查收到HSR报文中当前开关量测点的编号和当前开关量测点的实际编号是否一致，并计算开关量合位转换时间|T2-T1|和开关量分位转换时间|T4-T3|；
A9）判断被测试开关量就地模块的开关量测点是否遍历完毕，如果尚未遍历完毕，则从被测试开关量就地模块遍历选择下一个当前开关量测点，跳转执行步骤A4）；否则，判定全部开关量测点测试完成；
A10）获取所有开关量测点的测试结果并生成测试报告，结束。
优选地，还包括HSR报文转换为开出量的自动测试的步骤，详细步骤包括：
B1）将HSR报文通讯模块、开入量模块、开出量模块分别和被测试的开关量就地模块相连；
B2）设置被测试开关量就地模块的MAC地址；
B3）动态获取被测试开关量就地模块的自检信息，判断自检信息中是否包含自检告警，如果包含自检告警，则判定被测试开关量就地模块异常，测试中断并退出；否则，从被测试开关量就地模块遍历选择一个当前开关量测点；跳转执行步骤B4）；
B4）针对当前开关量测点，根据被测试开关量就地模块的MAC地址通过HSR报文通讯模块向被测试开关量就地模块输出模拟合位HSR报文，并记录模拟合位HSR报文的发送时刻T5；
B5）判断是否能够通过开入量模块收到模拟合位开出量，如果不能收到模拟合位开出量，则判定当前开关量测点测试失败，记录测试结果，并跳转执行步骤B9）；如果能够收到模拟合位开出量，则记录收到模拟合位开出量的时刻T6，计算开关量合位转换时间|T6-T5|；
B6）针对当前开关量测点，根据被测试开关量就地模块的MAC地址通过HSR报文通讯模块向被测试开关量就地模块输出模拟分位HSR报文，并记录模拟分位HSR报文的发送时刻T7；
B7）判断是否能够通过开入量模块收到模拟分位开出量，如果不能收到模拟分位开出量，则判定当前开关量测点测试失败，记录测试结果，并跳转执行步骤B9）；如果能够收到模拟分位开出量，则记录收到模拟分位开出量的时刻T8，计算开关量分位转换时间|T8-T7|；
B8）计算开关量合位转换时间|T6-T5|和开关量分位转换时间|T8-T7|；
B9）判断被测试开关量就地模块的开关量测点是否遍历完毕，如果尚未遍历完毕，则从被测试开关量就地模块遍历选择下一个当前开关量测点，跳转执行步骤B4）；否则，判定全部开关量测点测试完成；
B10）获取所有开关量测点的测试结果并生成测试报告，结束。
优选地，还包括进行开入抖动测试的步骤，详细步骤包括：
C1）将HSR报文通讯模块、开入量模块、开出量模块分别和被测试的开关量就地模块相连；
C2）完成被测试开关量就地模块的HSR报文通信设置；
C3）动态获取被测试开关量就地模块的自检信息，判断自检信息中是否包含自检告警，如果包含自检告警，则判定被测试开关量就地模块异常，测试中断并退出；否则，从被测试开关量就地模块遍历选择一个当前开关量测点；跳转执行步骤C4）；
C4）通过开出量模块向被测试开关量就地模块发送开关量分位变合位抖动，分别抖动预设的第一时间长度和第二时间长度，所述第一时间长度小于被测试开关量就地模块的消抖时间，所述第二时间长度大于被测试开关量就地模块的消抖时间，并分别判断抖动是否被识别，如果第一时间长度下抖动不能被识别、第二时间长度下抖动能被识别则判定被测试开关量就地模块开入抖动功能正常；如果第一时间长度下抖动能被识别、第二时间长度下抖动不能被识别则判定被测试开关量就地模块开入抖动功能异常；
C5）通过开出量模块向被测试开关量就地模块发送开关量合位变分位抖动，分别抖动预设的第一时间长度和第二时间长度，所述第二时间长度比第一时间长度长，并分别判断抖动是否被识别，如果第一时间长度下抖动不能被识别、第二时间长度下抖动能被识别则判定被测试开关量就地模块开入抖动功能正常；如果第一时间长度下抖动能被识别、第二时间长度下抖动不能被识别则判定被测试开关量就地模块开入抖动功能异常；
C6）获取测试结果并生成测试报告，结束。
优选地，还包括进行检修机制测试的步骤，详细步骤包括：
D1）将HSR报文通讯模块、开入量模块、开出量模块分别和被测试的开关量就地模块相连；
D2）完成被测试开关量就地模块的HSR报文通信设置；
D3）动态获取被测试开关量就地模块的自检信息，判断自检信息中是否包含自检告警，如果包含自检告警，则判定被测试开关量就地模块异常，测试中断并退出；否则，从被测试开关量就地模块遍历选择一个当前开关量测点；跳转执行步骤D4）；
D4）如果被测试开关量就地模块置检修，则针对被测试开关量就地模块进行下述三种测试：①、对被测试开关量就地模块下发开入量硬接点分/合状态，检测被测试开关量就地模块发送对应的HSR报文是否带有检修位，如果带有检修位则判定被测试开关量就地模块检修机制功能正常、否则判定被测试开关量就地模块检修机制功能异常；②、对被测试开关量就地模块下发HSR报文，当被测试开关量就地模块的检修状态与第三代智能变电站开关量就地模块测试***中设置的检修状态一致时，被测试开关量就地模块拒绝执行下发的HSR报文命令，判定被测试开关量就地模块检修机制功能异常；当被测试开关量就地模块的检修状态与测控装置检修状态不一致时，被测试开关量就地模块拒绝执行下发的相关开关量控制命令，判定被测试开关量就地模块检修机制功能正常；③、对被测试开关量就地模块下发模拟来自其他模拟量就地模块的HSR报文，判断被测试开关量就地模块转发其他就地模块的HSR协议报文的检修状态是否受其检修状态的影响，如果转发的HSR报文受影响则判定被测试开关量就地模块检修机制功能异常、否则判定被测试开关量就地模块检修机制功能正常；跳转执行步骤D6）；如果被测试开关量就地模块未置检修，则跳转执行步骤D5）；
D5）如果被测试开关量就地模块未置检修，则针对被测试开关量就地模块进行下述三种测试：①、对被测试开关量就地模块下发开入量硬接点分/合状态，检测被测试开关量就地模块发送的对应HSR报文是否带有检修位，如果带有检修位则判定被测试开关量就地模块检修机制功能异常、否则判定被测试开关量就地模块检修机制功能正常；②、对被测试开关量就地模块下发HSR报文，当被测试开关量就地模块的检修状态与第三代智能变电站开关量就地模块测试***中设置的检修状态一致时，被测试开关量就地模块拒绝执行下发的HSR报文命令，判定被测试开关量就地模块检修机制功能异常；当被测试开关量就地模块的检修状态与测控装置检修状态不一致时，被测试开关量就地模块拒绝执行下发的相关开关量控制命令，判定被测试开关量就地模块检修机制功能正常；③、对被测试开关量就地模块下发模拟来自其他模拟量就地模块的HSR报文，判断被测试开关量就地模块转发其他就地模块的HSR协议报文的检修状态是否受其检修状态的影响，如果转发的HSR报文受影响则判定被测试开关量就地模块检修机制功能异常、否则判定被测试开关量就地模块检修机制功能正常；
D6）获取测试结果并生成测试报告，结束并退出。
和现有技术相比，本发明第三代智能变电站开关量就地模块测试***具有下述优点：
1、本发明第三代智能变电站开关量就地模块测试***，包括机箱和分安装在机箱中的主板模块、HSR报文通讯模块、开入量模块、开出量模块以及电源模块，主板模块包括依次相连的D/A转换模块、HSR报文解析模块、中央处理器和上位机通讯模块， HSR报文通讯模块包括HSR报文发送端口和HSR报文接收端口，基于上述部件能够为第三代智能变电站开关量就地模块的测试提供基础硬件，可实现开关量就地模块的HSR协议分析模拟，为开关量就地模块的功能和性能批量自动测试检修提供了一种新的方法，极大提高了第三代智能变电站检修维护效率，保证了电网的安全可靠运行。
2、硬接点开关量与HSR映射关联的正确性及转换时间的极速性是开关量就地模块重要的功能和性能指标，也是开关量就地模块测试***的主要测试项目，该测试***的主要对第三代智能变电站开关量就地模块的功能和性能进行自动测试，提升智能变电站的检修维护效率，保障电网的安全高效运行。
本发明第三代智能变电站开关量就地模块测试***的应用方法在本发明第三代智能变电站开关量就地模块测试***的基础上，能够实现开关量就地模块功能和性能的批量自动检测，能够针对第三代智能变电站开关量就地模块实现自动测试及报告生产流程、防抖时间测试以及检修机制测试等测试，可实现开关量就地模块的HSR协议分析模拟，为开关量就地模块的功能和性能批量自动测试检修提供了一种新的方法，极大提高了第三代智能变电站检修维护效率，保证了电网的安全可靠运行。
附图说明
图1为本发明实施例的***结构示意图。
图2为本发明实施例的测试接口连接示意图。
图3为本发明实施例中开入量转换为HSR报文的自动测试流程图。
图4为本发明实施例中进行开入抖动测试的流程图。
图5为本发明实施例中进行检修机制测试的流程图。
图例说明：1、主板模块；11、D/A转换模块；12、HSR报文解析模块；13、中央处理器；14、监控单元；15、上位机通讯模块；2、HSR报文通讯模块；21、HSR报文发送端口；22、HSR报文接收端口；3、开入量模块；4、开出量模块；5、电源模块。
具体实施方式
如图1所示，本实施例第三代智能变电站开关量就地模块测试***包括机箱和分安装在机箱中的主板模块1、HSR报文通讯模块2、开入量模块3、开出量模块4以及电源模块5，主板模块1包括依次相连的D/A转换模块11、HSR报文解析模块12、中央处理器13和上位机通讯模块15 ，D/A转换模块11、HSR报文解析模块12、中央处理器13依次相连，中央处理器13与上位机通讯模块15相连，开入量模块3、开出量模块4分别与D/A转换模块11相连，HSR报文通讯模块2和HSR报文解析模块12相连，电源模块5分别与主板模块1、HSR报文通讯模块2、开入量模块3、开出量模块4相连，HSR报文通讯模块2包括HSR报文发送端口21和HSR报文接收端口22。
主板模块1是整个测试***的核心部件，其通过上位机通讯模块15（以太网模块或WiFi模块）与PC机（上位机）连接，实现上位机软件对测试***的控制输出。上位机软件下发的控制输出命令通过中央处理器13计算处理后，将相关控制命令由HSR报文解析模块12传输给HSR报文通讯模块2、开入量模块3、开出量模块4，实现HSR报文的模拟发送、采集和开关量接点位置的模拟与采集。本实施例中，HSR报文解析模块12为FPGA模块。中央处理器13采用ARM处理器实现。此外主板模块1还设有监控单元14，监控单元14和中央处理器13相连，用于向测试仪输出数据监视，实现第三代智能变电站测控子机测试***的自检。
HSR报文通讯模块2的HSR报文发送端口21为LC光纤发送口、HSR报文接收端口22为LC光纤采集口。HSR报文通讯模块2分别具有4路LC光纤发送口和4路LC光纤采集口，全部采用千兆光纤模块。LC光纤发送口主要模拟测控装置下发的刀闸、断路器位置分合命令HSR协议报文及转发的其他就地模块HSR协议报文；LC光纤采集口主要采集通过开关量就地模块发送出的HSR协议报文。
开入量模块3和开出量模块4均具备32路开关量接点，接点采用标准航空插头对外进行连接，开入量接点采用光耦结构，闭合及断开时间不超过100ns。
电源模块5采用AC220电源供电，其将交流电源转换为12V直流电源为其他插件提供供电电源。
本实施例中，主板模块1、HSR报文通讯模块2、开入量模块3、开出量模块4、电源模块5均为拔插式板卡结构且插接安装在机箱中，采用拔插式板卡结构便于安装和维护。
如图2所示，本实施例第三代智能变电站开关量就地模块测试***在使用状态下，HSR报文发送端口21和被测试开关量就地模块的HSR报文接收口相连，用于接收测试***下发的刀闸、断路器控制命令HSR报文，以及其他就地模块的HSR报文；HSR报文接收端口22和被测试开关量就地模块的HSR报文发送口，用于接收被测试开关量就地模块转发的其他就地模块的HSR报文以及刀闸、断路器转换为分合位置的HSR报文；开入量模块3和被测试开关量就地模块的硬接点输出口相连，用于接收被测试开关量就地模块转发的刀闸、断路器控制命令；开出量模块4和被测试开关量就地模块的硬接点输入口相连，用于向被测试开关量就地模块的发送断路器、刀闸实际硬接点分合位置。
本实施例中上位机中的PC上位机软件采用自动测试***能够进行多个接点信号的测试，根据开关量接点位置和HSR协议报文开关量位置的收发闭环原理实现自动测试，能够测试开关量接点映射的正确性及开关量位置接点转换时间等功能和性能指标。其涉及的测试主要包括下述几种：（1）测试开关量就地模块转发HSR协议报文的正确性。通过测试***的HSR报文通讯模块2模拟其他就地测试模块发送的HSR协议报文给被测开关量就地模块，同时回采该开关量就地模块发送的HSR协议报文，利用软件***对比发送的HSR协议报文和采集的HSR协议报文的一致性。（2）测试开关量就地模块将刀闸、断路器位置等硬接点信号转换为HSR协议报文的正确性。通过测试***开出量模块对被测开关量就地模块模拟刀闸、断路器硬接点分合位置，同时回采该开关量就地模块发送的HSR协议报文位置信号，利用软件***获取开关量就地模块通道位置关联的正确性和转换时间。（3）测试测控装置下发的刀闸、断路器位置等HSR协议报文遥控命令转换为硬接点开出量的正确性。通过测试***模拟测控装置的HSR协议报文，同时回采该开关量就地模块转换的对应开出量硬接点信号，利用软件***获取开关量就地模块通道位置关联的正确性和转换时间。
本实施例中，利用自动测试软件***对开关量就地模块所有节点进行功能和性能测试，对HSR协议报文转为开出量硬节点和开入量硬节点转换为HSR协议报文进行全面测试。每个节点信号均对其分合位置映射关联的正确性和转换时间进行测试和记录，测试结束后，将所有节点的测试结果和记录以测试报告文档的形式生产。
如图3所示，本实施例第三代智能变电站开关量就地模块测试***的应用方法包括开入量转换为HSR报文的自动测试的步骤，详细步骤包括：
A1）将HSR报文通讯模块2、开入量模块3、开出量模块4分别和被测试的开关量就地模块相连；
A2）设置被测试开关量就地模块的MAC地址；
A3）动态获取被测试开关量就地模块的自检信息，判断自检信息中是否包含自检告警，如果包含自检告警，则判定被测试开关量就地模块异常，测试中断并退出；否则，从被测试开关量就地模块遍历选择一个当前开关量测点；跳转执行步骤A4）；
A4）针对当前开关量测点，通过开出量模块4向被测试开关量就地模块输出模拟合位开入量，并记录模拟合位开入量的发送时刻T1；
A5）根据被测试开关量就地模块的MAC地址判断是否能够通过HSR报文通讯模块2收到模拟合位开入量对应的HSR报文，如果不能收到模拟合位开入量对应的HSR报文，则判定当前开关量测点测试失败，记录测试结果，并跳转执行步骤A9）；如果能够收到模拟合位开入量对应的HSR报文，则记录收到对应HSR报文的时刻T2，计算开关量合位转换时间|T2-T1|；
A6）针对当前开关量测点，通过开出量模块4向被测试开关量就地模块输出模拟分位开入量，并记录模拟分位开入量的发送时刻T3；
A7）根据被测试开关量就地模块的MAC地址判断是否能够通过HSR报文通讯模块2收到模拟分位开入量对应的HSR报文，如果不能收到模拟分位开入量对应的HSR报文，则判定当前开关量测点测试失败，记录测试结果，并跳转执行步骤A9）；如果能够收到模拟分位开入量对应的HSR报文，则记录收到对应HSR报文的时刻T4，计算开关量分位转换时间|T4-T3|；
A8）检查收到HSR报文中当前开关量测点的编号和当前开关量测点的实际编号是否一致，并计算开关量合位转换时间|T2-T1|和开关量分位转换时间|T4-T3|；
A9）判断被测试开关量就地模块的开关量测点是否遍历完毕，如果尚未遍历完毕，则从被测试开关量就地模块遍历选择下一个当前开关量测点，跳转执行步骤A4）；否则，判定全部开关量测点测试完成；
A10）获取所有开关量测点的测试结果并生成测试报告，结束。
本实施例第三代智能变电站开关量就地模块测试***的应用方法还包括HSR报文转换为开出量的自动测试的步骤，详细步骤包括：
B1）将HSR报文通讯模块2、开入量模块3、开出量模块4分别和被测试的开关量就地模块相连；
B2）设置被测试开关量就地模块的MAC地址；
B3）动态获取被测试开关量就地模块的自检信息，判断自检信息中是否包含自检告警，如果包含自检告警，则判定被测试开关量就地模块异常，测试中断并退出；否则，从被测试开关量就地模块遍历选择一个当前开关量测点；跳转执行步骤B4）；
B4）针对当前开关量测点，根据被测试开关量就地模块的MAC地址通过HSR报文通讯模块2向被测试开关量就地模块输出模拟合位HSR报文，并记录模拟合位HSR报文的发送时刻T5；
B5）判断是否能够通过开入量模块3收到模拟合位开出量，如果不能收到模拟合位开出量，则判定当前开关量测点测试失败，记录测试结果，并跳转执行步骤B9）；如果能够收到模拟合位开出量，则记录收到模拟合位开出量的时刻T6，计算开关量合位转换时间|T6-T5|；
B6）针对当前开关量测点，根据被测试开关量就地模块的MAC地址通过HSR报文通讯模块2向被测试开关量就地模块输出模拟分位HSR报文，并记录模拟分位HSR报文的发送时刻T7；
B7）判断是否能够通过开入量模块3收到模拟分位开出量，如果不能收到模拟分位开出量，则判定当前开关量测点测试失败，记录测试结果，并跳转执行步骤B9）；如果能够收到模拟分位开出量，则记录收到模拟分位开出量的时刻T8，计算开关量分位转换时间|T8-T7|；
B8）计算开关量合位转换时间|T6-T5|和开关量分位转换时间|T8-T7|；
B9）判断被测试开关量就地模块的开关量测点是否遍历完毕，如果尚未遍历完毕，则从被测试开关量就地模块遍历选择下一个当前开关量测点，跳转执行步骤B4）；否则，判定全部开关量测点测试完成；
B10）获取所有开关量测点的测试结果并生成测试报告，结束。
本实施例中利用自动测试***软件***对开关量就地模块开入抖动时间进行测试，开入消抖时间固定为5ms，在开入量位置变化时，实际抖动时间4ms以内时，通用就地开关量模块应能可靠不识别；实际抖动时间6ms以内时，通用就地开关量模块应能可靠识别。如图4所示，本实施例第三代智能变电站开关量就地模块测试***的应用方法还包括进行开入抖动测试的步骤，详细步骤包括：
C1）将HSR报文通讯模块2、开入量模块3、开出量模块4分别和被测试的开关量就地模块相连；
C2）完成被测试开关量就地模块的HSR报文通信设置；
C3）动态获取被测试开关量就地模块的自检信息，判断自检信息中是否包含自检告警，如果包含自检告警，则判定被测试开关量就地模块异常，测试中断并退出；否则，从被测试开关量就地模块遍历选择一个当前开关量测点；跳转执行步骤C4）；
C4）通过开出量模块4向被测试开关量就地模块发送开关量分位变合位抖动，分别抖动预设的第一时间长度和第二时间长度，第一时间长度小于被测试开关量就地模块的消抖时间，第二时间长度大于被测试开关量就地模块的消抖时间，并分别判断抖动是否被识别，如果第一时间长度下抖动不能被识别、第二时间长度下抖动能被识别则判定被测试开关量就地模块开入抖动功能正常；如果第一时间长度下抖动能被识别、第二时间长度下抖动不能被识别则判定被测试开关量就地模块开入抖动功能异常；本实施例中被测试开关量就地模块的消抖时间具体为5ms，第一时间长度为4ms，第二时间长度为6ms；
C5）通过开出量模块4向被测试开关量就地模块发送开关量合位变分位抖动，分别抖动预设的第一时间长度和第二时间长度，第二时间长度比第一时间长度长，并分别判断抖动是否被识别，如果第一时间长度下抖动不能被识别、第二时间长度下抖动能被识别则判定被测试开关量就地模块开入抖动功能正常；如果第一时间长度下抖动能被识别、第二时间长度下抖动不能被识别则判定被测试开关量就地模块开入抖动功能异常；
C6）获取测试结果并生成测试报告，结束。
本实施例中，利用自动测试***软件***对开关量就地模块检修机制时间进行测试，对于测控装置下发的遥控等命令，当开关量就地模块面检修状态与测控装置检修状态一致时，通用开关量模块应能正确执行测控装置相关控制命令；当开关量就地模块检修状态与测控装置检修状态不一致时，通用开关量装置应能不执行测控装置相关控制命令。对于开关量就地模块转发其他就地模块HSR协议报文时，无论其是否为检修状态，均不应该影响转发其他模块HSR协议报文的检修状态。对于开关量就地模块本身，当其投入检修压板时，对外发送HSR协议报文检修标志位应该置1，当其退出检修压板时，对外发送HSR协议报文检修标志位应该置0。如图5所示，本实施例第三代智能变电站开关量就地模块测试***的应用方法还包括进行检修机制测试的步骤，详细步骤包括：
D1）将HSR报文通讯模块2、开入量模块3、开出量模块4分别和被测试的开关量就地模块相连；
D2）完成被测试开关量就地模块的HSR报文通信设置；
D3）动态获取被测试开关量就地模块的自检信息，判断自检信息中是否包含自检告警，如果包含自检告警，则判定被测试开关量就地模块异常，测试中断并退出；否则，从被测试开关量就地模块遍历选择一个当前开关量测点；跳转执行步骤D4）；
D4）如果被测试开关量就地模块置检修，则针对被测试开关量就地模块进行下述三种测试：①、对被测试开关量就地模块下发开入量硬接点分/合状态，检测被测试开关量就地模块发送的对应HSR报文是否带有检修位，如果带有检修位则判定被测试开关量就地模块检修机制功能正常、否则判定被测试开关量就地模块检修机制功能异常；②、对被测试开关量就地模块下发HSR报文，当被测试开关量就地模块的检修状态与第三代智能变电站开关量就地模块测试***中设置的检修状态一致时，被测试开关量就地模块拒绝执行下发的HSR报文命令，判定被测试开关量就地模块检修机制功能异常；当被测试开关量就地模块的检修状态与测控装置检修状态不一致时，被测试开关量就地模块拒绝执行下发的相关开关量控制命令，判定被测试开关量就地模块检修机制功能正常；③、对被测试开关量就地模块下发模拟来自其他模拟量就地模块的HSR报文，判断被测试开关量就地模块转发其他就地模块的HSR协议报文的检修状态是否受其检修状态的影响，如果转发的HSR报文受影响则判定被测试开关量就地模块检修机制功能异常、否则判定被测试开关量就地模块检修机制功能正常；跳转执行步骤D6）；如果被测试开关量就地模块未置检修，则跳转执行步骤D5）；
D5）如果被测试开关量就地模块未置检修，则针对被测试开关量就地模块进行下述三种测试：①、对被测试开关量就地模块下发开入量硬接点分/合状态，检测被测试开关量就地模块发送的对应HSR报文是否带有检修位，如果带有检修位则判定被测试开关量就地模块检修机制功能异常、否则判定被测试开关量就地模块检修机制功能正常；②、对被测试开关量就地模块下发HSR报文，当被测试开关量就地模块的检修状态与第三代智能变电站开关量就地模块测试***中设置的检修状态一致时，被测试开关量就地模块拒绝执行下发的HSR报文命令，判定被测试开关量就地模块检修机制功能异常；当被测试开关量就地模块的检修状态与测控装置检修状态不一致时，被测试开关量就地模块拒绝执行下发的相关开关量控制命令，判定被测试开关量就地模块检修机制功能正常；③、对被测试开关量就地模块下发模拟来自其他模拟量就地模块的HSR报文，判断被测试开关量就地模块转发其他就地模块的HSR协议报文的检修状态是否受其检修状态的影响，如果转发的HSR报文受影响则判定被测试开关量就地模块检修机制功能异常、否则判定被测试开关量就地模块检修机制功能正常；
D6）获取测试结果并生成测试报告，结束并退出。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种第三代智能变电站开关量就地模块测试***，其特征在于：包括机箱和分安装在机箱中的主板模块（1）、HSR报文通讯模块（2）、开入量模块（3）、开出量模块（4）以及电源模块（5），所述主板模块（1）包括依次相连的D/A转换模块（11）、HSR报文解析模块（12）、中央处理器（13）和上位机通讯模块（15），所述D/A转换模块（11）、HSR报文解析模块（12）、中央处理器（13）依次相连，所述中央处理器（13）与上位机通讯模块（15）相连，所述开入量模块（3）、开出量模块（4）分别与D/A转换模块（11）相连，所述HSR报文通讯模块（2）和HSR报文解析模块（12）相连，所述电源模块（5）分别与主板模块（1）、HSR报文通讯模块（2）、开入量模块（3）、开出量模块（4）相连，所述HSR报文通讯模块（2）包括HSR报文发送端口（21）和HSR报文接收端口（22）。
2.根据权利要求1所述的第三代智能变电站开关量就地模块测试***，其特征在于：所述HSR报文发送端口（21）为LC光纤发送口。
3.根据权利要求1所述的第三代智能变电站开关量就地模块测试***，其特征在于：所述HSR报文接收端口（22）为LC光纤采集口。
4.根据权利要求1所述的第三代智能变电站开关量就地模块测试***，其特征在于：所述上位机通讯模块（15）和MMS规约通讯模块（16）均为以太网通讯模块。
5.根据权利要求1所述的第三代智能变电站开关量就地模块测试***，其特征在于：所述HSR报文解析模块（12）为FPGA模块。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的第三代智能变电站开关量就地模块测试***，其特征在于：所述主板模块（1）、HSR报文通讯模块（2）、开入量模块（3）、开出量模块（4）、电源模块（5）均为拔插式板卡结构且插接安装在机箱中。
7.一种权利要求1～6中任意一项所述第三代智能变电站开关量就地模块测试***的应用方法，其特征在于，包括开入量转换为HSR报文的自动测试的步骤，详细步骤包括：
A1）将HSR报文通讯模块（2）、开入量模块（3）、开出量模块（4）分别和被测试的开关量就地模块相连；
A2）设置被测试开关量就地模块的MAC地址；
A3）动态获取被测试开关量就地模块的自检信息，判断自检信息中是否包含自检告警，如果包含自检告警，则判定被测试开关量就地模块异常，测试中断并退出；否则，从被测试开关量就地模块遍历选择一个当前开关量测点；跳转执行步骤A4）；
A4）针对当前开关量测点，通过开出量模块（4）向被测试开关量就地模块输出模拟合位开入量，并记录模拟合位开入量的发送时刻T1；
A5）根据被测试开关量就地模块的MAC地址判断是否能够通过HSR报文通讯模块（2）收到模拟合位开入量对应的HSR报文，如果不能收到模拟合位开入量对应的HSR报文，则判定当前开关量测点测试失败，记录测试结果，并跳转执行步骤A9）；如果能够收到模拟合位开入量对应的HSR报文，则记录收到对应HSR报文的时刻T2，计算开关量合位转换时间|T2-T1|；
A6）针对当前开关量测点，通过开出量模块（4）向被测试开关量就地模块输出模拟分位开入量，并记录模拟分位开入量的发送时刻T3；
A7）根据被测试开关量就地模块的MAC地址判断是否能够通过HSR报文通讯模块（2）收到模拟分位开入量对应的HSR报文，如果不能收到模拟分位开入量对应的HSR报文，则判定当前开关量测点测试失败，记录测试结果，并跳转执行步骤A9）；如果能够收到模拟分位开入量对应的HSR报文，则记录收到对应HSR报文的时刻T4，计算开关量分位转换时间|T4-T3|；
A8）检查收到HSR报文中当前开关量测点的编号和当前开关量测点的实际编号是否一致，并计算开关量合位转换时间|T2-T1|和开关量分位转换时间|T4-T3|；
A9）判断被测试开关量就地模块的开关量测点是否遍历完毕，如果尚未遍历完毕，则从被测试开关量就地模块遍历选择下一个当前开关量测点，跳转执行步骤A4）；否则，判定全部开关量测点测试完成；
A10）获取所有开关量测点的测试结果并生成测试报告，结束。
8.根据权利要求7所述第三代智能变电站开关量就地模块测试***的应用方法，其特征在于，还包括HSR报文转换为开出量的自动测试的步骤，详细步骤包括：
B1）将HSR报文通讯模块（2）、开入量模块（3）、开出量模块（4）分别和被测试的开关量就地模块相连；
B2）设置被测试开关量就地模块的MAC地址；
B3）动态获取被测试开关量就地模块的自检信息，判断自检信息中是否包含自检告警，如果包含自检告警，则判定被测试开关量就地模块异常，测试中断并退出；否则，从被测试开关量就地模块遍历选择一个当前开关量测点；跳转执行步骤B4）；
B4）针对当前开关量测点，根据被测试开关量就地模块的MAC地址通过HSR报文通讯模块（2）向被测试开关量就地模块输出模拟合位HSR报文，并记录模拟合位HSR报文的发送时刻T5；
B5）判断是否能够通过开入量模块（3）收到模拟合位开出量，如果不能收到模拟合位开出量，则判定当前开关量测点测试失败，记录测试结果，并跳转执行步骤B9）；如果能够收到模拟合位开出量，则记录收到模拟合位开出量的时刻T6，计算开关量合位转换时间|T6-T5|；
B6）针对当前开关量测点，根据被测试开关量就地模块的MAC地址通过HSR报文通讯模块（2）向被测试开关量就地模块输出模拟分位HSR报文，并记录模拟分位HSR报文的发送时刻T7；
B7）判断是否能够通过开入量模块（3）收到模拟分位开出量，如果不能收到模拟分位开出量，则判定当前开关量测点测试失败，记录测试结果，并跳转执行步骤B9）；如果能够收到模拟分位开出量，则记录收到模拟分位开出量的时刻T8，计算开关量分位转换时间|T8-T7|；
B8）计算开关量合位转换时间|T6-T5|和开关量分位转换时间|T8-T7|；
B9）判断被测试开关量就地模块的开关量测点是否遍历完毕，如果尚未遍历完毕，则从被测试开关量就地模块遍历选择下一个当前开关量测点，跳转执行步骤B4）；否则，判定全部开关量测点测试完成；
B10）获取所有开关量测点的测试结果并生成测试报告，结束。
9.根据权利要求7所述第三代智能变电站开关量就地模块测试***的应用方法，其特征在于，还包括进行开入抖动测试的步骤，详细步骤包括：
C1）将HSR报文通讯模块（2）、开入量模块（3）、开出量模块（4）分别和被测试的开关量就地模块相连；
C2）完成被测试开关量就地模块的HSR报文通信设置；
C3）动态获取被测试开关量就地模块的自检信息，判断自检信息中是否包含自检告警，如果包含自检告警，则判定被测试开关量就地模块异常，测试中断并退出；否则，从被测试开关量就地模块遍历选择一个当前开关量测点；跳转执行步骤C4）；
C4）通过开出量模块（4）向被测试开关量就地模块发送开关量分位变合位抖动，分别抖动预设的第一时间长度和第二时间长度，所述第一时间长度小于被测试开关量就地模块的消抖时间，所述第二时间长度大于被测试开关量就地模块的消抖时间，并分别判断抖动是否被识别，如果第一时间长度下抖动不能被识别、第二时间长度下抖动能被识别则判定被测试开关量就地模块开入抖动功能正常；如果第一时间长度下抖动能被识别、第二时间长度下抖动不能被识别则判定被测试开关量就地模块开入抖动功能异常；
C5）通过开出量模块（4）向被测试开关量就地模块发送开关量合位变分位抖动，分别抖动预设的第一时间长度和第二时间长度，所述第二时间长度比第一时间长度长，并分别判断抖动是否被识别，如果第一时间长度下抖动不能被识别、第二时间长度下抖动能被识别则判定被测试开关量就地模块开入抖动功能正常；如果第一时间长度下抖动能被识别、第二时间长度下抖动不能被识别则判定被测试开关量就地模块开入抖动功能异常；
C6）获取测试结果并生成测试报告，结束。
10.根据权利要求7所述第三代智能变电站开关量就地模块测试***的应用方法，其特征在于，还包括进行检修机制测试的步骤，详细步骤包括：
D1）将HSR报文通讯模块（2）、开入量模块（3）、开出量模块（4）分别和被测试的开关量就地模块相连；
D2）完成被测试开关量就地模块的HSR报文通信设置；
D3）动态获取被测试开关量就地模块的自检信息，判断自检信息中是否包含自检告警，如果包含自检告警，则判定被测试开关量就地模块异常，测试中断并退出；否则，从被测试开关量就地模块遍历选择一个当前开关量测点；跳转执行步骤D4）；
D4）如果被测试开关量就地模块置检修，则针对被测试开关量就地模块进行下述三种测试：①、对被测试开关量就地模块下发开入量硬接点分/合状态，检测被测试开关量就地模块发送的对应HSR报文是否带有检修位，如果带有检修位则判定被测试开关量就地模块检修机制功能正常、否则判定被测试开关量就地模块检修机制功能异常；②、对被测试开关量就地模块下发HSR报文，当被测试开关量就地模块的检修状态与第三代智能变电站开关量就地模块测试***中设置的检修状态一致时，被测试开关量就地模块拒绝执行下发的HSR报文命令，判定被测试开关量就地模块检修机制功能异常；当被测试开关量就地模块的检修状态与测控装置检修状态不一致时，被测试开关量就地模块拒绝执行下发的相关开关量控制命令，判定被测试开关量就地模块检修机制功能正常；③、对被测试开关量就地模块下发模拟来自其他模拟量就地模块的HSR报文，判断被测试开关量就地模块转发其他就地模块的HSR协议报文的检修状态是否受其检修状态的影响，如果转发的HSR报文受影响则判定被测试开关量就地模块检修机制功能异常、否则判定被测试开关量就地模块检修机制功能正常；跳转执行步骤D6）；如果被测试开关量就地模块未置检修，则跳转执行步骤D5）；
D5）如果被测试开关量就地模块未置检修，则针对被测试开关量就地模块进行下述三种测试：①、对被测试开关量就地模块下发开入量硬接点分/合状态，检测被测试开关量就地模块发送的对应HSR报文是否带有检修位，如果带有检修位则判定被测试开关量就地模块检修机制功能异常、否则判定被测试开关量就地模块检修机制功能正常；②、对被测试开关量就地模块下发HSR报文，当被测试开关量就地模块的检修状态与第三代智能变电站开关量就地模块测试***中设置的检修状态一致时，被测试开关量就地模块拒绝执行下发的HSR报文命令，判定被测试开关量就地模块检修机制功能异常；当被测试开关量就地模块的检修状态与测控装置检修状态不一致时，被测试开关量就地模块拒绝执行下发的相关开关量控制命令，判定被测试开关量就地模块检修机制功能正常；③、对被测试开关量就地模块下发模拟来自其他模拟量就地模块的HSR报文，判断被测试开关量就地模块转发其他就地模块的HSR协议报文的检修状态是否受其检修状态的影响，如果转发的HSR报文受影响则判定被测试开关量就地模块检修机制功能异常、否则判定被测试开关量就地模块检修机制功能正常；
D6）获取测试结果并生成测试报告，结束并退出。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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