专利名称：继电保护装置模块化自动测试组件系统及测试方法
技术领域：
本发明涉及一种微机保护现场测试系统及测试方法，尤其是一种继电保护装置模块化自动测试组件系统及测试方法。
背景技术：
继电保护装置定检是变电检修二次工作中非常重要，同样也是非常频繁的工作之一；由于保护装置的检验项目多，工作量大，对测试人员的专业技术水平和工作熟练度要求很高。目前，电力系统各单位的继电保护现场检验主要是采用人工检验方法，存在的不足之处突出表现在I、传统进行现场保护检测时，利用继电保护测试仪，往往需要对继电保护装置所包含的各种保护功能进行逐项人工测试，依靠现场测试人员主观判别测试结果是否合格并手工记录测试结果，现场校验工作的作业指导书执行也难落到实处。有时甚至因测试人员主观判断出错和记录出错，造成不必要的损失。在现场进行保护检测时，经常面临测试工作量大、测试人员对现场保护测试不熟悉、人工判别有误，测试报告不能及时填写的问题。2、随着电网规模的扩大，变电站新投及扩容工程项目不断增多，保护装置日益多样化，新老继电保护装置并存。同时，因电网供电可靠性及用户供电持续性的社会需求，继电保护工作面临着检修、测试工期日益缩短的问题。3、各单位的保护专业人员普遍存在数量不足、素质参差不齐的问题，难以保证检验工作的质量。在工期紧、压力大时，增加了错检、漏检的可能性。4、测试报告也需要人工整理，占用了测试人员宝贵的时间，不能及时生成测试报告，对同一继电保护装置无法及时提供或比较不同时期的测试数据，测试报告的管理采用纸质化，不符合现代化管理的方式。5、为了确保检验工作的质量和安全，国网公司要求推行标准化作业方式，但目前缺少一种切实可行的执行方法。

发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种继电保护装置模块化自动测试组件系统及测试方法。它具有设计合理，针对性强，经济及社会效益收效明显等优点。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种继电保护装置模块化自动测试组件系统，它包括三层体系结构，所述三层体系结构分别为界面层、逻辑层、数据层；所述界面层，包括计划制定模块，计划执行监控模块，测试报告处理模块；公用平台模块，界面层用于完成定值整定实验、实时数据处理、界面显示及信息校核和分析工作；所述逻辑层，包括继电保护测试仪控制模块组件，数据存取模块，保护校验规程解析模块；逻辑层用于完成继电保护测试仪控制，数据存取，保护检验规程解析功能；逻辑层中包含了所有本系统的核心模块，每个模块都是按面向对象的程序设计思想对其功能进行封装，被上层的界面层的操作来调用，其结果返回给界面层中界面显示的测试结果显示栏， 并同时存入数据库中以备后期调用及查询；所述数据层，数据层用于完成数据的管理工作并为逻辑层和界面层提供数据；所述数据层包括数据库，所述数据库中设有继电保护装置的测试模板和报告模板，测试模板是为表述不同厂家不同继电保护装置的全部功能而分别设立；所述报告模板中包括测试报告，所述测试报告测试结果的填写位置为用户自定义模式，通过测试模板，系统进一步得到继电保护装置性能的评估，在测试结束后，立刻自动生成用户自定格式的测试报告；系统完成对继电保护装置测试与评估一体化的功能；所述计划制定模块该模块的主要功能是基于继电保护检验作业指导书，建立针对具体型号的智能保护设备的测试模板，以具体待检测保护设备的定值单为基础，从中提取出具体的保护定值，根据逻辑层中的保护校验规程解析模块选择具体的待做定值整定测试，最后生成应用于该具体设备的整套检验测试计划。所述计划执行监控模块在现场测试时，用户通过该模块实时查看计划的执行情况，用户通过继电保护测试仪控制模块来控制计划的暂停、保存、继续、修改操作，并通过界面显示，实时获取到保护的故障报告、模拟量信息。所述测试报告处理模块测试结束后，用户查看生成的原始记录，并根据报告模板生成测试记录报告，在该模块中，用户还浏览、分析以往每次在同一设备上进行过的测试数据，与本次结果进行校核和分析操作。所述继电保护测试仪控制模块组件本系统采用的方式是使用控制模块组件控制继电保护测试仪的输出，而继电保护测试仪本身自带有相对应的函数来解析和输出该控制模块组件中定义的各个功能组件，最后在输出完毕后返回保护动作的开关量翻转信息。所述数据存取模块主要用于将测试结果信息、报告信息数据存入数据库，以及在分析报告时从数据库里提取报告操作。所述保护校验规程解析模块该模块是与测试计划相关的一个重要模块，其作用是要把具体的各个型号的设备所对应的电力公司的检验规程进行关联，根据规程所定义的公式和具体设备的定值单，生成每次测试用的测试计划，本模块是一个灵活可扩展的模块， 今后根据设备型号的增加及规程的变化，用户通过修改配置文件的方式来自行扩展规程解析的功能。继电保护装置模块化自动测试组件系统的测试方法，它包括的步骤是I)计算机终端加载任务数据包执行现场的自动测试，利用与继电保护测试仪建立通讯，依据检验规程和作业指导书，利用基于待测试的具体型号保护装置的测试模板，结合导入定值单，通过与之比较，判断，实现对继电保护装置标准化作业和自动化测试；2)利用测试报告处理模块及数据库实现继电保护装置状态信息的管理，并自动进行评估；3)根据评估结果将继电保护装置测试状态、评估信息自动导入数据库；自动生成测试报告。所述测试模板是一种使用C++编写的文件；测试模板文件按结构化方法组成，以测试功能模块为基本单元；每个基本单元包含了测试软件功能模块调用、测试参数定义、测试结果输出定义，是测试应用程序与测试功能模块软件的接口 ；测试模板开发人员遵照继电保护校验规程、继电保护校验规程标准化作业文件逐项添加每个项目对应的基本单元， 基本单元按不同项目的保护测试原理调用不同的测试模块，测试参数应用函数表达式与保护定值参数链接，基本单元也定义了链接用户的word格式测试报告文档和测试结果参数的输出标签；对于非电量的检验项目，也采用测试模板进行控制，测试模板定义大量的操作提示、安全注意事项、检验标准、检验方法作业指导，还提供了检验结果输入接口，生成与电量测试格式一致的检验报告。所述测试模板在总结已经开发的测试模板基础上，针对其他继电保护装置以及新增继电保护装置要求开发完成全部运行继电保护装置的测试模板，实现所有运行的继电保护装置现场检验的标准化。数据层对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护，数据层中一般只包括数据库，而且也不包含大量的存储过程，按照数据层的概念，就是提供简单的数据存储维护任务；主要用于将测试结果信息、报告信息数据存入数据库，以及在分析报告时从数据库里提取报告信息操作。一个复杂的应用系统按照各自的功能不同，分成不同的组件模块，这里的组件模块不是简单的二进制代码集，而是一些独立的，自给自足的模块。同时，从逻辑上依据数据的传递进行不同层面的切分，定义了基本框架和功能模块。继电保护装置模块化自动测试组件系统及测试方法是基于作业指导书及在充分研究现行电网继电保护装置现场测试方法的基础上，应用计算机软件和微机型光数字继电保护测试仪技术，开发针对具体型号的智能保护装置的测试模板文件，在测试模板平台软件上运行测试模板文件，实现保护装置的现场检验自动化、标准化，使得常规的依赖人工操作的继电保护现场检验工作方式，改变为应用计算机软件进行智能化程序控制方式。继电保护装置模块化自动测试组件系统中，它包括服务器和计算机终端，所述服务器为数据库服务器，所述数据库服务器通过局域网与计算机终端连接，所述计算机终端至少包括主管领导计算机终端，专业工程师计算机终端、信息系统管理员计算机终端，保护测试专业班组计算机终端，所述保护测试专业班组计算机终端通过PW系列继电保护测试仪与继电保护装置连接。本发明有益效果是I)自动测试系统严格按照继电保护校验规程/标准，及省公司颁布的继电保护检验标准化作业指导书来制定保护装置的检验方案，根据检验方案自动完成检验或指导检验人员完成检验，自动对检验结果是否合格做出判断。2)对于检验工作的最终结果-检验报告，自动测试系统的目标，是在检验时自动填写检验报告，并在检验结束时形成本公司标准格式的检验报告。3)自动测试实现了对检验工作全过程的自动化和高效化的组织和管理，根据工作计划自动形成检验任务，运用智能保护装置的测试模板自动形成检验现场自动检验(自动形成检验报告)。4)继电保护装置模块化自动测试组件系统及测试方法现场测试标准规范、现场测试自动化及操作简单方便、功能完善，解决现场测试时间长，测试环境复杂，人工判断有误， 测试报告不能及时填写现场问题。大大节省了现场检验时间。


图I为本发明方法的流程图；图2为本发明系统架构与功能模块示意图；图3为本发明的硬件网络结构。其中，I.数据库服务器，2.局域网，3.主管领导计算机终端，4.专业工程师计算机终端，5.信息系统管理员计算机终端，6.保护测试专业班组计算机终端，7.PW系列继电保护测试仪，8.继电保护装置，9.界面层，10.逻辑层，11.数据层，12.计划制定模块，13.计划执行监控模块，14.测试报告处理模块，15.继电保护测试仪控制模块组件，16.数据存取模块，17.保护校验规程解析模块，18.数据库，19.公用平台模块。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。如图I图2中，一种继电保护装置模块化自动测试组件系统，它包括三层体系结构，所述三层体系结构分别为界面层9、逻辑层10、数据层11 ；所述界面层9，包括计划制定模块12，计划执行监控模块13，测试报告处理模块 14 ;公用平台模块19，界面层9用于完成定值整定实验、实时数据处理、界面显示及信息校核和分析工作；所述逻辑层10，包括继电保护测试仪控制模块组件15，数据存取模块16，保护校验规程解析模块17 ;逻辑层10用于完成继电保护测试仪控制，数据存取，保护检验规程解析功能；逻辑层10中包含了所有本系统的核心模块，每个模块都是按面向对象的程序设计思想对其功能进行封装，被上层的界面层的操作来调用，其结果返回给界面层中界面显示的测试结果显示栏并是存入数据库中以备后期调用及查询；所述数据层11，数据层11用于完成数据的管理工作并为逻辑层11和界面层9提供数据；所述数据层11包括数据库18，所述数据库18中设有继电保护装置的测试模板和报告模板，测试模板是为表述不同厂家不同继电保护装置的全部功能而分别设立；所述报告模板中包括测试报告，所述测试报告测试结果的填写位置为用户自定义模式，通过测试模板，系统进一步得到继电保护装置性能的评估，在测试结束后，立刻自动生成用户自定格式的测试报告；系统完成对继电保护装置测试与评估一体化的功能；所述计划制定模块12 :该模块的主要功能是基于继电保护检验作业指导书，建立针对具体型号的智能保护设备的测试模板，以具体待检测保护设备的定值单为基础，从中提取出具体的保护定值，根据逻辑层中的保护校验规程解析模块选择具体的待做定值整定测试，最后生成应用于该具体设备的整套检验测试计划。所述计划执行监控模块13 :在现场测试时，用户通过该模块实时查看计划的执行情况，用户通过继电保护测试仪控制模块来控制计划的暂停、保存、继续、修改操作，并通过界面显示，实时获取到保护的故障报告、模拟量信息。所述测试报告处理模块14 :测试结束后，用户查看生成的原始记录，并根据报告模板生成测试记录报告，在该模块中，用户还浏览、分析以往每次在同一设备上进行过的测试数据，与本次结果进行校核和分析操作。
所述继电保护测试仪控制模块组件15 :本系统采用的方式是使用控制模块组件控制继电保护测试仪的输出，而继电保护测试仪本身自带有相对应的函数来解析和输出该控制模块组件中定义的各个功能组件，最后在输出完毕后返回保护动作的开关量翻转信息
所述数据存取模块16 :主要用于将测试结果信息、报告信息数据存入数据库，以及在分析报告时从数据库里提取报告操作。所述保护校验规程解析模块17 :该模块是与测试计划相关的一个重要模块，其作用是要把具体的各个型号的设备所对应的电力公司的检验规程进行关联，根据规程所定义的公式和具体设备的定值单，生成每次测试用的测试计划，本模块是一个灵活可扩展的模块，今后根据设备型号的增加及规程的变化，用户通过修改配置文件的方式来自行扩展规程解析的功能。继电保护装置模块化自动测试组件系统的测试方法，它包括的步骤是I)计算机终端加载任务数据包执行现场的自动测试，利用与继电保护测试仪建立通讯，依据检验规程和作业指导书，利用基于待测试的具体型号保护装置的测试模板，结合导入定值单，通过与之比较，判断，实现对继电保护装置标准化作业和自动化测试；2)利用测试报告处理模块及数据库实现继电保护装置状态信息的管理，并自动进行评估；3)根据评估结果将继电保护装置测试状态、评估信息自动导入数据库；自动生成测试报告。所述测试模板是一种使用C++编写的文件；测试模板文件按结构化方法组成，以测试功能模块为基本单元；每个基本单元包含了测试软件功能模块调用、测试参数定义、测试结果输出定义，是测试应用程序与测试功能模块软件的接口 ；测试模板开发人员遵照继电保护校验规程、继电保护校验规程标准化作业文件逐项添加每个项目对应的基本单元， 基本单元按不同项目的保护测试原理调用不同的测试模块，测试参数应用函数表达式与保护定值参数链接，基本单元也定义了链接用户的word格式测试报告文档和测试结果参数的输出标签；对于非电量的检验项目，也采用测试模板进行控制，测试模板定义大量的操作提示、安全注意事项、检验标准、检验方法作业指导，还提供了检验结果输入接口，生成与电量测试格式一致的检验报告。图3中，一种继电保护装置模块化自动测试组件系统的网络结构，它包括服务器和计算机终端，所述服务器为数据库服务器1，所述数据库服务器I通过局域网2与计算机终端连接，所述计算机终端至少包括保护测试专业班组计算机终端6，所述保护测试专业班组计算机终端6通过PW系列继电保护测试仪7与继电保护装置8连接。所述计算机终端还包括主管领导计算机终端3，专业工程师计算机终端4、信息系统管理员计算机终端5。所述继电保护装置包括主变保护、母差保护、线路保护。利用公用平台模块19，借助计划制定模块制定检验计划，实现测试任务的生成和下达；基于上级下达的检修计划，管理部门根据继电保护装置型号和检验种类生成测试任务数据包，并且下达到工作班组计算机终端；所述公用平台模块中包括平台主界面；
I)进入测试公用平台模块19中平台主界面；2)打开测试模板；所述测试模板是一种使用C++编写的文件；测试模板文件按结构化方法组成，以测试功能模块为基本单元；每个基本单元包含了测试软件功能模块调用、测试参数定义、测试结果输出定义，是测试应用程序与测试功能模块软件的接口 ；测试模板开发人员遵照继电保护校验规程、继电保护校验规程标准化作业文件逐项添加每个项目对应的基本单元， 基本单元按不同项目的保护测试原理调用不同的测试模块，测试参数应用函数表达式与保护定值参数链接，基本单元也定义了链接用户的word格式测试报告文档和测试结果参数的输出标签；对于非电量的检验项目，也采用测试模板进行控制，测试模板定义大量的操作提示、安全注意事项、检验标准、检验方法作业指导，还提供了检验结果输入接口，生成与电量测试格式一致的检验报告；所述测试模板在总结已经开发的测试模板基础上，针对其他继电保护装置以及新增继电保护装置要求开发完成全部运行继电保护装置的测试模板，实现所有运行的继电保护装置现场检验的标准化。3)进入测试界面；4)导入定值单，关键测试参数通过定值计算自动获得；电量测试的测试功能调用、参数设置、测试人员只需要导入、核对保护定值；5)按提示信息进行测试；针对测试人员导入、核对保护定值、按提示自动完成全部测试；6)生成所测试的继电保护装置的自动进行评估，7)根据生成评估结果所测试的继电保护装置的测试报告。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式
进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
权利要求
1.一种继电保护装置模块化自动测试组件系统，其特征是，它包括三层体系结构，所述三层体系结构分别为界面层、逻辑层、数据层；所述界面层，包括计划制定模块，计划执行监控模块，测试报告处理模块；公用平台模块，界面层用于完成定值整定实验、实时数据处理、界面显示及信息校核和分析工作；所述逻辑层，包括继电保护测试仪控制模块组件，数据存取模块，保护校验规程解析模块；逻辑层用于完成继电保护测试仪控制，数据存取，保护检验规程解析功能；逻辑层中包含了所有本系统的核心模块，每个模块都是按面向对象的程序设计思想对其功能进行封装，被上层的界面层的操作来调用，其结果返回给界面层中界面显示的测试结果显示栏并是存入数据库中以备后期调用及查询；所述数据层，数据层用于完成数据的管理工作并为逻辑层和界面层提供数据；所述数据层包括数据库，所述数据库中设有继电保护装置的测试模板和报告模板，测试模板是为表述不同厂家不同继电保护装置的全部功能而分别设立；所述报告模板中包括测试报告，所述测试报告测试结果的填写位置为用户自定义模式，通过测试模板，系统进一步得到继电保护装置性能的评估，在测试结束后，立刻自动生成用户自定格式的测试报告； 系统完成对继电保护装置测试与评估一体化的功能；
2.如权利要求I所述的继电保护装置模块化自动测试组件系统，其特征是，所述计划制定模块该模块的主要功能是基于继电保护定期校验规程及继电保护检验作业指导书的规范要求，建立针对具体型号的智能保护设备的测试模板，以具体待检测保护设备的定值清单为基础，从中提取出具体的保护定值，根据逻辑层中的保护校验规程解析模块选择具体的待做定值整定测试，最后生成应用于该具体设备的整套检验测试计划。
3.如权利要求I所述的继电保护装置模块化自动测试组件系统，其特征是，所述计划执行监控模块在现场测试时，用户通过该模块实时查看作业指导书及测试流程的执行情况，用户通过继电保护测试仪控制模块来控制校验工作的暂停、保存、继续、修改操作，并通过界面显示，实时获取到保护的动作逻辑状态报告及故障信息。
4.如权利要求I所述的继电保护装置模块化自动测试组件系统，其特征是，所述测试报告处理模块测试结束后，用户查看测试系统与继电保护装置联机反馈所生成的原始记录，并根据报告模板生成测试记录报告，在该模块中，用户还可浏览、分析以往每次在同一设备上进行过的测试数据，与本次结果进行校核和分析操作。
5.如权利要求I所述的继电保护装置模块化自动测试组件系统，其特征是，所述继电保护测试仪控制模块组件本系统采用的方式是使用控制模块组件控制继电保护测试仪的输出，而继电保护测试仪本身自带有相对应的函数来解析和输出该控制模块组件中定义的各个功能组件，最后在输出完毕后返回保护动作的开关量翻转信息。
6.如权利要求I所述的继电保护装置模块化自动测试组件系统，其特征是，所述数据存取模块主要用于将测试结果信息、报告信息数据存入数据库，以及在分析报告时从数据库里提取报告操作。
7.如权利要求I所述的继电保护装置模块化自动测试组件系统，其特征是，所述保护校验规程解析模块该模块是与测试计划相关的一个重要模块，其作用是要把具体的继电保护装置型号根据继电保护校验规程的规范要求进行测试模块建模，根据规程所定义的测试标准和具体设备的定值清单，生成每次测试用的测试计划，本模块是一个灵活可扩展的模块，今后根据设备型号的增加及规程的变化，用户通过修改配置文件的方式来自行扩展规程解析的功能。
8.如权利要求I所述的继电保护装置模块化自动测试组件系统的测试方法，其特征是，它包括的步骤是1)计算机终端加载任务数据包执行现场的自动测试，利用与继电保护测试仪建立通讯，依据检验规程和作业指导书，利用基于待测试的具体型号保护装置的测试模板，结合导入定值单，通过与之比较，判断，实现对继电保护装置标准化作业和自动化测试；2)利用测试报告处理模块及数据库实现继电保护装置状态信息的管理，并自动进行评估；3)根据评估结果将继电保护装置测试状态、评估信息自动导入数据库；自动生成测试 艮告。
9.如权利要求8所述的继电保护装置模块化自动测试组件系统的测试方法，其特征是，所述测试模板是一种使用C++编写的文件；测试模板文件按结构化方法组成，以测试功能模块为基本单元；每个基本单元包含了测试软件功能模块调用、测试参数定义、测试结果输出定义，是测试应用程序与测试功能模块软件的接口 ；测试模板开发人员遵照继电保护校验规程、继电保护校验规程标准化作业文件逐项添加每个项目对应的基本单元，基本单元按不同项目的保护测试原理调用不同的测试模块，测试参数应用函数表达式与保护定值参数链接，基本单元也定义了链接用户的word格式测试报告文档和测试结果参数的输出标签；对于非电量的检验项目，也采用测试模板进行控制，测试模板定义大量的操作提示、安全注意事项、检验标准、检验方法作业指导，还提供了检验结果输入接口，生成与电量测试格式一致的检验报告，所述测试模板在总结已经开发的测试模板基础上，针对其他继电保护装置以及新增继电保护装置要求开发完成全部运行继电保护装置的测试模板，实现所有运行的继电保护装置现场检验的标准化。
全文摘要
本发明公开了一种继电保护装置模块化自动测试组件系统及测试方法，它包括三层体系结构，所述三层体系结构分别为界面层、逻辑层、数据层；所述数据层包括数据库，所述数据库中设有继电保护装置的测试模板和报告模板，测试模板是为表述不同厂家不同继电保护装置的全部功能而分别设立；所述报告模板中包括测试报告，所述测试报告测试结果的填写位置为用户自定义模式，通过测试模板，系统进一步得到继电保护装置性能的评估，在测试结束后，立刻自动生成用户自定格式的测试报告；系统完成对继电保护装置测试与评估一体化的功能；本发明的有益效果功能完善，解决现场测试时间长，测试环境复杂，人工判断有误，测试报告不能及时填写现场问题。
文档编号G01R31/00GK102608464SQ201210076248
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者丁素英, 于洪, 侯广宇, 刘清, 张同乔, 张连宏, 戚磊, 杜嘉寅, 杨正东, 胥明凯, 韩琪 申请人:山东电力集团公司济南供电公司