CN116953383A - 一种可模拟光纤通道异常的线路保护自动测试方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可模拟光纤通道异常的线路保护自动测试方法及***，所述***包含运行自动测试调控软件的上位机、同时具有光纤通道异常模拟功能和线路故障电气量输出的测试仪、待测线路保护装置。本发明能够自动模拟***线路故障并发通道各种异常工况，能够实现线路保护装置的自动化，从而大幅提升工作效率；本发明测试功能覆盖面全，且***构成简单，具有很强的实用性；本发明规范操作流程，能够在保证测试质量的前提下提升效率，降低人力成本。

Description

一种可模拟光纤通道异常的线路保护自动测试方法及***

技术领域

本发明涉及电力二次设备自动化测试技术，特别是一种具有光纤通道异常模拟功能的线路保护自动测试方法及***。

背景技术

利用光纤通道构成的差动保护由于其灵敏度高、全线范围动作速度快、不受***振荡和符合影响、定值整定简单等优点，已成为电力***高、中和低电压等级输电线路保护的主保护。但在实际应用中，由于光纤通道可能产生误码、中断、延时等异常工况，会对基于光纤通道的线路保护的安全运行产生较大影响，因此需要验证各种通道异常工况下的差动保护是否具备足够的可靠性、灵敏性、速动性和选择性。

常规的测试方法采用是在光纤通道中串接误码仪或通道检测装置，然后利用仿真***加功率放大器或继电保护测试仪给待测装置施加电气量，通过人工修改通道检测装置和测试仪或仿真***的配置，来进行各种工况与故障的组合测试。测试***及设置复杂，对测试人员专业要求水平高，测试项目组合数量多，测试资源与时间消耗多。

目前，关于自动化测试的相关研究较多，但均是如何实现基于电气量的自动测试，未见考虑光纤通道的自动测试。专利《光纤通道保护同时模拟***故障和通道异常的试验方法》（公开号：CN101867170A）提及一种利用仿真***构建的测试方法，但试验环境由仿真***、光同步传输***、通信误码发生仪、数字复用接口装置等设备组成，***构成复杂，且不具备自动测试的功能。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种可模拟光纤通道异常的线路保护自动测试方法及***，从而通过自动测试调控软件按预置时序要求控制测试仪中通道异常模拟模块、电气量模拟模块以及开关量模拟模块，模拟各种线路保护故障并发通道中断、误码、延时和双向延时不对称等异常行为；在故障模拟过程中，通过上位机接收线路保护装置动作报文信息、通过测试仪回采线路保护装置节点动作行为并回送至上位机，最终上位机软件综合动作节点信息和报文信息，给出线路保护动作是否正确的结论，为基于光纤通道构成的线路保护提供一种全面、简捷、自动化的测试方法。

技术方案：本发明所述的一种可模拟光纤通道异常的线路保护自动测试方法，包括以下步骤：

一种可模拟光纤通道异常的线路保护自动测试***，***包含运行自动测试调控软件的上位机、同时具有光纤通道异常模拟功能和线路故障电气量输出的测试仪、待测线路保护装置，***构建步骤如下：

（1）连接上位机与测试仪的通信接口，用来下发自动测试用例和接收测试结果。

（2）连接上位机与待测装置的通信接口，用来下发装置定值整定命令和接收装置报文信息。

（3）连接测试仪的通道异常模拟接口与待测装置1、待测装置2的光纤通讯口，用来在测试光纤通道回路中接入测试仪，模拟光纤通道各种工况。

（4）连接测试仪和待测装置1、待测装置2的电气量接口，用来施加故障状态的电压、电流模拟量。

（5）连接测试仪和待测装置1、待测装置2的开关量接口，用来施加故障状态的开关量，并接收待测装置的输出节点。

所述自动测试调控软件与测试仪之间以61850或103通信方式连接，自动测试调控软件按自动测试用例中预置时序要求控制测试仪中通道异常模拟模块、电气量模拟模块以及开关量模拟模块；所述自动测试调控软件与待测装置之间以61850或103通信方式连接，自动测试调控软件通过命令修改装置定值压板、获取装置输出报文信息；所述测试仪与待测装置之间接口通过光纤或电缆进行连接。

一种可模拟光纤通道异常的线路保护自动测试方法，包括以下步骤：

（1）构建权利要求1所述的具有光纤通道异常模拟功能的线路保护自动测试***。

（2）读取待测装置信息，加载预置自动测试用例集，配置测试***参数。

（3）自动测试***根据自动测试用例自动修改待测装置参数，设置驱动测试仪改变光纤通道工况，施加故障电气量和开关量，模拟***各种叠加故障状态，上位机自动测试软件回采待测装置动作行为，进行结果比对，并记录测试数据。

（4）汇总测试数据，自动生成测试报告。

所述的自动测试用例用于完成装置定值修改、压板投退、***故障状态模拟、结果比对的工作，所述自动测试调控软件支持自动测试用例的编写与调试。

所述的自动测试调控软件进行结果比对的方式包括待测装置动作出口节点比对、动作时间比对、输出信息报文时序比对、输出信息报文内容比对。

所述的自动测试调控软件采用状态序列方式模拟各种线路保护故障，同时控制通道异常模块模拟光纤通道异常工况，所述工况包括模拟通道误码、中断、经可设置延时、双向延时不一致，实现各种叠加故障状态。

所述的光纤通道异常工况模拟涉及到的参数包括延时时间、误码数量、连续错误比特数、中断时间和中断间隔，上述参数均在自动测试用例集中完成设置，自动测试执行时由调度控制软件直接下发至测试仪。

一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的一种具有光纤通道异常模拟功能的线路保护自动测试方法。

一种计算机设备，包括储存器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种具有光纤通道异常模拟功能的线路保护自动测试方法。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明能够自动模拟***线路故障并发通道各种异常工况，能够实现线路保护装置的自动化，从而大幅提升工作效率。

2、本发明测试功能覆盖面全，且***构成简单，具有很强的实用性。

3、本发明规范操作流程，能够在保证测试质量的前提下提升效率，降低人力成本。

附图说明

图1为本发明所述***的典型结构示意图；

图2为本发明所述***的步骤流程图；

图3为自动测试用例配置流程；

图4为自动测试***自环方式结构。

实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

本发明所述的可模拟光纤通道异常的线路保护自动测试***的典型结构如图1所示。

测试***由上位机、测试仪、两台待测装置构成。上位机采用PC机，上位机与测试仪、待测装置之间的通信接口均采用以太网，如PC机端口数量不足，可采用交换机进行扩展。测试***构建步骤如下：

步骤1、连接上位机与测试仪的通信接口，用来下发自动测试用例和接收测试结果；

步骤2、连接上位机与待测装置的通信接口，用来下发装置定值整定命令和接收装置报文信息；

步骤3、连接测试仪的通道异常模拟接口1的Tx1和待测装置1的光纤通讯口Rx、测试仪的通道异常模拟接口1的Rx1和待测装置1的光纤通讯口Tx，连接测试仪的通道异常模拟接口2的Tx2和待测装置2的光纤通讯口Rx、测试仪的通道异常模拟接口2的Rx2和待测装置2的光纤通讯口Tx，用来在测试光纤通道回路中接入测试仪，模拟光纤通道各种工况；

步骤4、连接测试仪和待测装置1、待测装置2的电气量接口，用来施加故障状态的电压、电流模拟量；

步骤5、连接测试仪和待测装置1、待测装置2的开关量接口，用来施加故障状态的开关量，并接收待测装置的输出节点。

图2所示为本发明所述自动测试方法的典型实施例，采用典型方式测试线路保护纵联差动保护，步骤如下：

步骤1、构建如附图1所示典型结构测试***：

步骤2、设置测试***：

完成测试***连接后，上位机通过通信接口读取待测装置信息，包括：待测装置型号及版本信息、定值列表或数据集、保护事件列表或数据集、告警事件列表或数据集、遥信列表或数据集、遥测列表或数据集、压板列表或数据集等。

根据装置类型，选择加载自动测试用例集。自动测试用例集已经预先构建，可通过模块接口参数进行引用操作，复用性强。

设置测试***参数，包括基础参数和测例配置。基础参数为自动测试用例集公用参数，包括：CT/PT变比、通信延时、测试命令等待时间等；测例配置主要完成自动测试用例集与待测装置数据信息的映射工作，包括：定值映射、报文映射、通道映射、节点映射等。

步骤3、执行自动测试：

启动自动测试后，上位机自动测试软件统筹调度自动测试用例的操作，按单条测例执行。测例执行后，自动测试***根据自动测试用例自动修改待测装置定值与压板，设置驱动测试仪改变光纤通道工况，施加故障电气量和开关量，模拟***各种叠加故障状态，上位机自动测试软件回采待测装置动作行为，进行结果比对，记录测试数据，并上送至上位机。

步骤4、生成测试报告：

所有自动测试用例执行完成后，上位机自动测试软件汇总测试数据，自动生成测试报告。

自动测试用例是本发明所述测试方法的重要组成部分，完成装置定值修改、压板投退、***故障状态模拟、结果比对的工作。其中，***故障状态模拟采用状态序列方式，按时序设置测试仪通道异常模拟模块、电气量模拟模块、开关量模拟模块的参数配置；结果比对方式可以设置为动作时间比对、动作节点比对、报文内容比对、报文时序比对或组合比对。

自动测试用例编写流程按附图3所示，以测试收发通道延时不一致对差动保护影响的测例为例，步骤如下：

步骤1、通过61850或103通信命令，投入装置对应差动保护软压板；

步骤2、通过61850或103通信命令，设置装置测试状态下的定值；

步骤3、设置状态序列参数：状态1，电压保持额定，无电流，设置通道异常模拟参数，将接收通道延时设为2ms，发送通道延时设为1ms，模拟收发通道延时差1ms的工况；状态2为故障态，施加2倍定值的故障电流；

步骤4、设置结果比对方式，采用动作节点比对和动作时间比对，记录实际动作情况。

重复上述步骤，在步骤3时将收发通道的延时都设为2ms，模拟延时一致的工况，就可以得到延时一致时的自动测试用例，最终可以作为比对参考值。

测试***也可以采用如附图4所示的单装置自环方式。此方式下，将连接测试仪的通道异常模拟接口Tx和待测装置的光纤通讯口Rx、测试仪的通道异常模拟接口Rx和待测装置的光纤通讯口Tx。

Claims (9)

1.一种可模拟光纤通道异常的线路保护自动测试***，其特征在于，***包含运行自动测试调控软件的上位机、同时具有光纤通道异常模拟功能和线路故障电气量输出的测试仪、待测线路保护装置，***构建步骤如下：

（1）连接上位机与测试仪的通信接口，用来下发自动测试用例和接收测试结果；

（2）连接上位机与待测装置的通信接口，用来下发装置定值整定命令和接收装置报文信息；

（3）连接测试仪的通道异常模拟接口与待测装置1、待测装置2的光纤通讯口，用来在测试光纤通道回路中接入测试仪，模拟光纤通道各种工况；

（4）连接测试仪和待测装置1、待测装置2的电气量接口，用来施加故障状态的电压、电流模拟量；

（5）连接测试仪和待测装置1、待测装置2的开关量接口，用来施加故障状态的开关量，并接收待测装置的输出节点。

2.根据权利要求1所述的一种具有光纤通道异常模拟功能的线路保护自动测试***，其特征在于，所述自动测试调控软件与测试仪之间以61850或103通信方式连接，自动测试调控软件按自动测试用例中预置时序要求控制测试仪中通道异常模拟模块、电气量模拟模块以及开关量模拟模块；所述自动测试调控软件与待测装置之间以61850或103通信方式连接，自动测试调控软件通过命令修改装置定值压板、获取装置输出报文信息；所述测试仪与待测装置之间接口通过光纤或电缆进行连接。

3.一种可模拟光纤通道异常的线路保护自动测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）构建权利要求1所述的具有光纤通道异常模拟功能的线路保护自动测试***；

（2）读取待测装置信息，加载预置自动测试用例集，配置测试***参数；

（3）自动测试***根据自动测试用例自动修改待测装置参数，设置驱动测试仪改变光纤通道工况，施加故障电气量和开关量，模拟***各种叠加故障状态，上位机自动测试软件回采待测装置动作行为，进行结果比对，并记录测试数据；

（4）汇总测试数据，自动生成测试报告。

4.根据权利要求3所述的一种具有光纤通道异常模拟功能的线路保护自动测试方法，其特征在于，所述的自动测试用例用于完成装置定值修改、压板投退、***故障状态模拟、结果比对的工作，所述自动测试调控软件支持自动测试用例的编写与调试。

5.根据权利要求3所述的一种具有光纤通道异常模拟功能的线路保护自动测试***，其特征在于，所述的自动测试调控软件进行结果比对的方式包括待测装置动作出口节点比对、动作时间比对、输出信息报文时序比对、输出信息报文内容比对。

6.根据权利要求3所述的一种具有光纤通道异常模拟功能的线路保护自动测试***，其特征在于，所述的自动测试调控软件采用状态序列方式模拟各种线路保护故障，同时控制通道异常模块模拟光纤通道异常工况，所述工况包括模拟通道误码、中断、经可设置延时、双向延时不一致，实现各种叠加故障状态。

7.根据权利要求3所述的一种具有光纤通道异常模拟功能的线路保护自动测试***，其特征在于，所述的光纤通道异常工况模拟涉及到的参数包括延时时间、误码数量、连续错误比特数、中断时间和中断间隔，上述参数均在自动测试用例集中完成设置，自动测试执行时由调度控制软件直接下发至测试仪。

8.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求3-7中任一项所述的一种具有光纤通道异常模拟功能的线路保护自动测试方法。

9.一种计算机设备，包括储存器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求3-7中任一项所述的一种具有光纤通道异常模拟功能的线路保护自动测试方法。