導(dǎo)語：繼電保護(hù)自動測試過程通用描述方法一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：繼電保護(hù)自動化測試對于提高當(dāng)前繼電保護(hù)功能測試的效率和質(zhì)量都非常重要?；谕ㄓ玫挠布Ｐ秃蛯Φ湫?a href="http://www.jrctt.com/lunwen/dianzilunwen/jidianbaohulunwen/202108/746081.html" target="_blank">測試過程的分析，討論了一種繼保自動測試過程的通用描述方法。該方法對于繼保自動測試系統(tǒng)的實現(xiàn)和提高未來繼電保護(hù)自動化系統(tǒng)的通用性和標(biāo)準(zhǔn)化具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)測試；自動化測試系統(tǒng)；通用描述方法；測試過程；功能測試

作為質(zhì)量控制的重要部分,繼電保護(hù)裝置的功能測試在繼電保護(hù)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、現(xiàn)場調(diào)試、驗收及運(yùn)維中都不可或缺。在很長一段時間,這項工作主要依靠人工測試,不但效率不高,而且容易出錯,質(zhì)量難以保證[1]。解決問題的根本出路,在于通過自動化手段進(jìn)行改造,實現(xiàn)整個測試過程的閉環(huán)自動化執(zhí)行。繼電保護(hù)自動化測試是近年來的一個熱點(diǎn),不少同行在這方面做出了各種有益的探索,也開發(fā)出了一些實用的測試系統(tǒng)[2-3],但這些系統(tǒng)的開發(fā)多基于特定的硬件,因而在系統(tǒng)的通用性和開放性上還受到一定限制。本質(zhì)上,自動化測試是一個順序執(zhí)行的過程。以通用性和標(biāo)準(zhǔn)化為目標(biāo),本文嘗試拋開具體的測試硬件和軟件,討論針對這種順序執(zhí)行過程的通用描述方法,并進(jìn)一步闡述其對自動化測試系統(tǒng)設(shè)計和未來自動化測試系統(tǒng)發(fā)展的參考意義。

1測試系統(tǒng)的通用硬件結(jié)構(gòu)

繼電保護(hù)自動化測試是閉環(huán)測試,測試的過程不需要人工參與,其典型硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示[4]。系統(tǒng)中包括上位機(jī)、測試儀和繼電保護(hù)裝置。上位機(jī)通過通信介質(zhì)分別與測試儀和繼電保護(hù)裝置實現(xiàn)通信連接,測試儀和被測裝置通過物理接口實現(xiàn)模擬量和數(shù)字量的交互。上位機(jī)作為系統(tǒng)的中心,通過測試軟件進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制,實現(xiàn)三者間的配合,以完成整個自動化測試。

2繼電保護(hù)自動化測試的基本過程

測試的基本過程是一個勵磁和反饋的過程,即根據(jù)被測裝置所設(shè)定值和參數(shù)施加一定的勵磁量,然后檢查裝置輸出的狀態(tài),從而判斷被測功能是否符合期望。從測試者的角度看,這里包含了一些通過自動化程序執(zhí)行的基本操作,如設(shè)置定值、輸出信號和檢查反饋等。實際的執(zhí)行情況比較復(fù)雜,例如需要在定值附近以逐步逼近的方式輸出變化的模擬量而獲得具體的動作值,這就需要針對同一定值重復(fù)執(zhí)行加量的過程。而對于同一定值,也需要在對不同的整定值進(jìn)行,如從0.1倍額定值到5倍額定值間取10個點(diǎn),這種情況更為復(fù)雜。雖然具體的測試有其復(fù)雜性,但其測試過程總可以歸結(jié)為一些有限的基本操作按一定序列的組合。為了有效描述這些特定序列,一個自然的思路就是通過對特定測試過程的分析,確定測試過程中的基本操作和用于描述測試過程的特征信息,進(jìn)而尋找一種結(jié)構(gòu)化的描述方式。

3測試過程的通用描述方法

下面以典型的動作/返回值測試為例來說明這種通過分析測試獲得通用描述的方法。測試方法為單勵磁量緩慢施加法[5]。

3.1動作值/返回值測試的詳細(xì)過程

當(dāng)給定動作值時,動作值/返回值測試過程如圖2所示。圖2中,橫坐標(biāo)代表時間軸;縱坐標(biāo)代表勵磁量的值,具體的勵磁量依被測功能的不同而有所不同。圖2中包含三條曲線:①代表動作值測試中勵磁量的變化;②代表返回值測試中勵磁量的變化;③代表反饋信號的變化,這里指保護(hù)的啟動信號。動作值測試過程如曲線①所示,測試中所加勵磁量從小到大逐漸變化,將檢測到啟動信號時刻所加勵磁量的值記為實際動作值,此后勵磁量不需繼續(xù)增加。實際動作值和理論動作值之間的差為實際誤差,如果在允許范圍內(nèi),則可判斷該點(diǎn)動作值測試通過。曲線的起始值和結(jié)束值是測試最開始施加的勵磁量和測試停止時勵磁量的最大值。施加起始值時保護(hù)應(yīng)可靠不動作;施加結(jié)束值時保護(hù)應(yīng)能可靠動作。在測試中如果勵磁量一直增大到結(jié)束值仍不能檢測到啟動信號,則意味著該點(diǎn)測試失敗,此后勵磁量也不需繼續(xù)增加。曲線的步長代表勵磁信號每次增加的大小,每步延時代表每一個具體勵磁值保持的時間。為保證準(zhǔn)確度,步長要盡量小,每步保持時間要足夠長。此外,理論動作值對應(yīng)具體被測動作值的設(shè)定值,是被驗證的對象,理論返回值是當(dāng)前動作值對應(yīng)的返回值。返回值測試如曲線②所示,該曲線是曲線①的繼續(xù),即從測到動作信號后勵磁量開始從大到小逐漸變化。將檢測到啟動信號返回時刻所加的勵磁量的對應(yīng)值記為實際返回值,此后所加勵磁量不需繼續(xù)減小,相應(yīng)地,返回值測試也應(yīng)該有對應(yīng)的結(jié)束值。當(dāng)給定一系列動作值進(jìn)行測試時,只需要動態(tài)地改變受測動作值的具體值,則勵磁量的輸出值范圍將作相應(yīng)變化,但測試的過程并沒有變化。圖2中的初始值延時,是指當(dāng)設(shè)定完裝置定值、輸出開始值前,測試儀輸出保持一個初始狀態(tài)的時間。此外,在測試開始時自然需要設(shè)定裝置到特定的定值,并且設(shè)定測試儀到特定的輸出狀態(tài)。而在整個測試結(jié)束時,需要恢復(fù)裝置定值到一個默認(rèn)值,并應(yīng)恢復(fù)測試儀輸出到一個默認(rèn)狀態(tài)。可以看出,在測試中存在著一些基本的、可按特定順序重復(fù)執(zhí)行的步驟,稱為通用基本操作。例如,不管設(shè)定測試儀輸出到一個初始狀態(tài)還是輸出到一個特定狀態(tài),都包含兩步操作:設(shè)置測試儀通道要實現(xiàn)的值/狀態(tài)和觸發(fā)測試儀輸出對應(yīng)狀態(tài)。描述一個具體的測試過程,可以從確定這些通用基本操作入手。

3.2動作/返回值測試中的通用基本操作

基于上節(jié)分析,可以按照測試執(zhí)行的過程列出相關(guān)的通用基本操作:①設(shè)置裝置定值參數(shù);②定測試儀輸出勵磁量的值;③觸發(fā)測試儀輸出;④設(shè)置延時;⑤獲取測試儀器收到的反饋(輸入)信號;⑥保持/停止測試儀的輸出狀態(tài);⑦判斷測試儀器的輸入是否符合預(yù)期。動作值/返回值測試的過程,其實就是這些通用基本操作按照上節(jié)中描述的順序依次執(zhí)行的過程。在具體的執(zhí)行過程中,這些通用基本操作都需要其對應(yīng)的輸入信息,這些信息包括:①被測的定值或參數(shù)具體值;②勵磁量的具體值或狀態(tài);③測試儀輸出的觸發(fā)條件;④測試儀輸出的停止條件;⑤需要獲取的反饋信號;⑥期望獲得的反饋信號狀態(tài)。

3.3動作/返回值測試的通用描述

結(jié)合上節(jié)中描述的過程,可用下表描述該測試中的特征信息。當(dāng)給定了下表中信息的具體值,則圖2中的執(zhí)行細(xì)節(jié)便被一一確定了下來。下表即代表了對單點(diǎn)動作值/返回值測試過程的通用描述。這種描述的通用性體現(xiàn)在以下方面。1)不定義具體的數(shù)值。當(dāng)對表中的信息賦予特定的數(shù)值時,則該表可以描述測試過程中各種值動態(tài)變化的情形。2)基于通用過程而不針對特定的保護(hù)功能。這里不定義具體的勵磁量和勵磁量的變化方向,則依據(jù)其具體定義,可用于描述采用不同特征量的各種過量/欠量保護(hù)功能的動作值/返回值測試,如過電流、過電壓、欠電壓乃至功率方向判據(jù)等。3)不定義具體的勵磁量輸出方式,其可以是傳統(tǒng)互感器輸出,也可以是傳感器輸出,或者數(shù)字量輸出(如模擬量GOOSE,SV等)。4)基于通用過程而不依賴于具體采用的硬件和軟件實現(xiàn)。不管采用何種測試儀器,也不管軟件控制上是基于繼電保護(hù)儀測試模塊還是底層的命令接口,甚至于被測的保護(hù)裝置有所不同,這種描述方式都是適用的。

4通用描述對實現(xiàn)自動化測試的參考價值

本文討論了一種用通用方式描述繼電保護(hù)自動測試過程的方法,即基于對特定測試過程的分析,確定測試中的通用基本操作,進(jìn)而用通用操作所需的特征信息來描述具體的測試細(xì)節(jié)。這種描述方法的基礎(chǔ)在于其總是對應(yīng)于特定的測試過程。這些測試過程本身有其典型性,例如除了上述動作值的測試,還有動作時間的測試、測量值的測試等,雖然在具體執(zhí)行過程和特征信息上有其不同,但都可用同樣的方式定義為特定測試過程和通用描述信息的組合。更進(jìn)一步,可以將對一個保護(hù)功能的具體測試表示為一組通用描述和其對應(yīng)典型過程的組合。這意味著可以將一個具體保護(hù)功能的相關(guān)測試表示為一組實例化的通用描述,每一個通用描述對應(yīng)一個測試用例。

5結(jié)束語

本文提出的通用描述方法將測試軟件、繼電保護(hù)儀和被測裝置之間復(fù)雜的過程模型化,可以簡化自動化測試系統(tǒng)的設(shè)計。這種方法區(qū)分了過程與信息,使得測試用例的設(shè)計變成了對通用描述的實例化,不但簡化了測試用例的開發(fā),而且開發(fā)出的測試用例具有良好的通用性和復(fù)用性,便于測試任務(wù)的創(chuàng)建和執(zhí)行的管理。這種思路對于自動化測試系統(tǒng)將來的發(fā)展也有參考意義。因為這種通用描述方法獨(dú)立于特定的硬件和軟件,基于這種描述的測試系統(tǒng)可以在不同的上位機(jī)軟件、測試儀乃至測試裝置間達(dá)到很好的兼容性。當(dāng)然,這需要軟件開發(fā)廠商、測試儀廠家和繼電保護(hù)廠家等各方面達(dá)成共識,共同完善對通用描述信息模型的標(biāo)準(zhǔn)化,并進(jìn)一步推進(jìn)自動化測試系統(tǒng)測試軟件、測試儀和繼電保護(hù)裝置三者間接口標(biāo)準(zhǔn)化的工作。

參考文獻(xiàn)

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[5]繼電器及裝置基本實驗方法:GBT7261—2000[S].

作者：侯攀科 單位：ABB中國有限公司廈門分公司