一种基于状态序列的继电保护测试系统的测试方法

技术领域

本发明属于电力系统继电保护，涉及一种基于状态序列的继电保护测试系统的测试方法。

背景技术

继电保护作为电力系统运行的“第一道防线”，其本质安全能力尤为重要，继电保护设备的测试和检验是判断其使用可用状态的主要分析手段之一。为了保证电网的稳定运行，继电保护设备的出厂前测试和投运前测试有非常重要的意义。

继电保护测试系统可完成现场大多数试验检定工作，可对各种继电器(如电流、电压、反时限、功率方向、阻抗、差动、低周、同期、频率、直流、中间、时间等)及微机保护进行检定，并可模拟单相至三相的瞬时性、永久性、转换性故障进行整组试验；可以模拟变电站、配电房、环网箱等现场的实际运行情况，所以得到了广泛的应用。

采用继电保护测试系统进行测试时，需要在极短时间内处理接收到的数据，并且完成数据的存储和下发，它的测试结果对时间精度要求极高，在进行时间较长的测试方案时，会出现测试出的时间有误差的情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何减小继电保护测试系统在对长时间的测试方案的测试时出现的测试时间误差的问题。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一方面，一种基于状态序列的继电保护测试系统的测试方法，所述的继电保护测试系统包括：控制模块、测试数据处理模块、功率信号源；所述的测试数据处理模块向控制模块传输测试方案，并读取控制模块发送的状态信息，包括：功率信号源的输出状态、被测继电保护设备的出口状态；所述的功率信号源向控制模块传输被测继电保护设备出口变位信号以及定时时间间隔信号，并接收来自测试数据处理模块的控制信号、模拟量及开关量信号输出状态以及定时时间间隔信号；所述的被测继电保护设备以104报文形式向控制模块下发定值，同时所述的控制模块以104报文形式向被测继电保护设备发送遥信、遥控、遥测、遥脉信号；所述的功率信号源接收被测继电保护设备的出口状态信息，并向被测继电保护设备传输模拟量以及开关量信号；

所述的方法包括以下步骤：

S1、在控制模块中编写测试方案；

S2、控制模块与测试数据处理模块建立连接，将测试方案数据下发给测试数据处理模块；

S3、测试数据处理模块接收完所有的测试数据后，将每个状态序列分解成多个时间间隔；

S4、测试数据处理模块给功率信号源下发将要运行时间间隔内的状态数据和运行时间；

S5、功率信号源处理接收到的数据、输出电信号并启动计时器，向测试数据处理模块发送测试开始信息，启动测试数据处理模块计时器，测试数据处理模块向控制模块发数据启动控制模块的计时器；

S6、功率信号源计时器到达设置的运行时间，给测试数据处理模块发送已完成时间段中功率信号源收到的开关量输入信号和时间信息；

S7、测试数据处理模块接收到功率信号源数据，存储开关量输入信号和时间信息，核对当前计时器时间和测试方案运行时间，给控制模块以及被测继电保护设备返回核对结果和下一个时间段的状态数据；

S8、功率信号源接收到测试数据处理模块返回的数据，核对是否需要修正时间，并将按照数据要求的模拟量和开关量进行下一个周期的信号输出；

S9、循环步骤S7和步骤S8往复，直至完成整个测试方案实验，整个测试方案测试完成之后，测试数据处理模块将所有数据发送给控制模块进行显示。

本发明的方法将测试方案中的状态序列分解成多个固定的时间间隔，每当运行到设置时间，测试数据处理模块和功率信号源会进行数据交互；交互过程中，测试数据处理模块会对比接收数据中包含的时间数据与自身计时的时间，若一致则继续正常运行，若不一致，则向控制模块获取其时间数据，如果测试数据处理模块和控制模块的差值较小，则使用测试数据处理模块的时间作为三个模块的最新运行时间，反之，使用功率信号源时间作为最新运行时间，能够在时间出现误差时及时修正。

(1)本发明的方法将测试方案中的状态序列分解成多个固定的时间间隔，每当运行到设置时间，测试数据处理模块和功率信号源会进行数据交互；交互过程中，测试数据处理模块会对比接收数据中包含的时间数据与自身计时的时间，若一致则继续正常运行，若不一致，则向控制模块获取其时间数据，如果测试数据处理模块和控制模块的差值较小，则使用测试数据处理模块的时间作为三个模块的最新运行时间，反之，使用功率信号源时间作为最新运行时间，能够在时间出现误差时及时修正，减小了测试结果的误差，对于继电保护设备高精度测试，具有良好的应用前景。

进一步地，步骤S1中所述的测试方案以json文件的形式保存在控制模块中。

进一步地，步骤S3中所述的时间间隔的取值范围为1us～10ms。

进一步地，步骤S6中所述的时间信息包括：测试启动的相对时间、当前计时器已运行时间、测试方案已运行时间。

进一步地，步骤S8中所述的核对是否需要修正时间的方法具体如下：测试数据处理模块对比接收数据中包含的时间数据与自身计时的时间，若一致则继续正常运行，若不一致，则向控制模块获取其时间数据，如果测试数据处理模块和控制模块的时间差值满足要求，则使用测试数据处理模块的时间作为控制模块、测试数据处理模块、功率信号源的最新运行时间；反之，使用功率信号源时间作为最新运行时间；

另一方面，一种基于状态序列的继电保护测试系统，所述的继电保护测试系统包括：控制模块、测试数据处理模块、功率信号源；所述的测试数据处理模块向控制模块传输测试方案，并读取控制模块发送的状态信息，包括：功率信号源的输出状态、被测继电保护设备的出口状态；所述的功率信号源向控制模块传输被测继电保护设备出口变位信号以及定时时间间隔信号，并接收来自测试数据处理模块的控制信号、模拟量及开关量信号输出状态以及定时时间间隔信号；所述的被测继电保护设备以104报文形式向控制模块下发定值，同时所述的控制模块以104报文形式向被测继电保护设备发送遥信、遥控、遥测、遥脉信号；所述的功率信号源接收被测继电保护设备的出口状态信息，并向被测继电保护设备传输模拟量以及开关量信号。

本发明的优点在于：

本发明的方法将测试方案中的状态序列分解成多个固定的时间间隔，每当运行到设置时间，测试数据处理模块和功率信号源会进行数据交互；交互过程中，测试数据处理模块会对比接收数据中包含的时间数据与自身计时的时间，若一致则继续正常运行，若不一致，则向控制模块获取其时间数据，如果测试数据处理模块和控制模块的差值较小，则使用测试数据处理模块的时间作为三个模块的最新运行时间，反之，使用功率信号源时间作为最新运行时间，能够在时间出现误差时及时修正，减小了测试结果的误差，对于继电保护设备高精度测试，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例一的基于状态序列的继电保护测试系统的运行结构图；

图2是本发明实施例一的基于状态序列的继电保护测试系统的测试方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合说明书附图以及具体的实施例对本发明的技术方案作进一步描述：

实施例一

如图1所示，本发明的基于状态序列的继电保护测试系统包括：控制模块、测试数据处理模块、功率信号源；所述的测试数据处理模块向控制模块传输测试方案，并读取控制模块发送的状态信息，包括：功率信号源的输出状态、被测继电保护设备的出口状态；所述的功率信号源向控制模块传输被测继电保护设备出口变位信号以及定时时间间隔信号，并接收来自测试数据处理模块的控制信号、模拟量及开关量信号输出状态以及定时时间间隔信号；所述的被测继电保护设备以104报文形式向控制模块下发定值，同时所述的控制模块以104报文形式向被测继电保护设备发送遥信、遥控、遥测、遥脉信号；所述的功率信号源接收被测继电保护设备的出口状态信息，并向被测继电保护设备传输模拟量以及开关量信号。

如图2所示，本发明的基于状态序列的继电保护测试系统的测试方法包括以下步骤：

步骤1、测试员在控制模块中编写测试方案；所述的测试方案以json文件的形式保存在控制模块后，发送给测试数据处理模块；控制模块所下发的测试方案中会明确相关模拟量和开关量使用的设备的端口。

步骤2、控制模块与测试数据处理模块建立连接，将测试方案数据下发给测试数据处理模块；测试数据处理模块接收完全部的数据后，会以json文件保存在测试数据处理模块中。

步骤3、测试数据处理模块接收完所有的测试数据，将状态序列进行处理(每个状态序列分解成多个时间间隔)；测试数据处理模块将状态序列分解后下发。将测试方案中的状态序列分解成多个固定的时间间隔(时间可设置为1us～10ms)每当运行到设置时间，测试数据处理模块和功率信号源会进行数据交互。

步骤4、测试数据处理模块给功率信号源下发将要运行时间间隔内的状态数据和运行时间(被分解之后的状态时间)。

步骤5、功率信号源处理接收到的数据，输出电信号，启动计时器；并向测试数据处理模块发送测试开始信息，启动测试数据处理模块计时器，测试数据处理模块向控制模块发数据启动控制模块的计时器；

步骤6、功率信号源计时器到达设置的运行时间，给测试数据处理模块发送已完成时间段中功率信号源所收到的开关量输入信号和时间信息(开关量变化与测试启动的相对时间、当前计时器已运行时间、测试方案已运行时间)；测试系统开始测试之后，三部分同时开始计时，它们之间所有的交互报文都会包含两个时间数据，一个是测试方案已经运行时间，一个是当前状态序列运行时间。

步骤7、测试数据处理模块接收到功率信号源数据，存储开关量输入信号和时间信息，核对当前计时器时间和测试方案运行时间，给系统其它部分返回核对结果和下一个时间段的状态数据；测试数据处理模块会对比接收数据中包含的时间数据与自身计时的时间，若一致则继续正常运行，若不一致，则向控制模块获取其时间数据，如果测试数据处理模块和控制模块的差值较小，则使用测试数据处理模块的时间作为三个模块的最新运行时间，反之，使用功率信号源时间作为最新运行时间，能够在时间出现误差时及时修正。

步骤8、功率信号源接收到测试数据处理模块返回的数据，核对是否需要修正时间，并将按照数据要求的模拟量和开关量进行下一个周期的信号输出；测试数据处理模块和功率信号源的交互数据中会携带当前进行的状态序列的序号，当进行到新的状态序列时，功率信号源和测试数据处理模块发送报文中的当前状态序列运行时间会重新计时。测试数据处理模块会将所有接收到的数据以json文件的形式保存，然后发送给控制模块展示，后续控制模块更换也可以在测试数据处理模块中找到测试数据。以步骤7、8循环往复，直至完成整个测试方案实验；

步骤9、整个测试方案测试完成之后，测试数据处理模块将所有数据发送给控制模块进行显示。

本发明的方法将测试方案中的状态序列分解成多个固定的时间间隔(时间可设置为1us～10ms)每当运行到设置时间，测试数据处理模块和功率信号源会进行数据交互。交互过程中，测试数据处理模块会对比接收数据中包含的时间数据与自身计时的时间，若一致则继续正常运行，若不一致，则向控制模块获取其时间数据，如果测试数据处理模块和控制模块的差值较小，则使用测试数据处理模块的时间作为三个模块的最新运行时间，反之，使用功率信号源时间作为最新运行时间，能够在时间出现误差时及时修正。本发明的技术方案可以增加测试数据处理模块和功率信号源的数据交互频率，并时间数据的多次比较和校正，从而保证测试的准确性和稳定性。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。