0 引言
繼電保護測控裝置的研發(fā)是一個系統(tǒng)工程,測 試 環(huán)節(jié)是其 中 一 個 重 要 組 成 部 分, 貫穿產品研發(fā)的每個階段[1]。測試是保證產品質量的手段,是 產 品 從 試 驗 室 到生產環(huán)節(jié)的重 要 把 關,測試工作的成功與否關乎產品品質和品牌形象,也對電網的穩(wěn)定可靠有重大影響。早 期測試,靠人 工 手 動 介 入,隨著自動化水平的提高,可 用程序及工具逐漸將人力從重復低效的測試環(huán)節(jié)中解放出來,大大提 高 了 測 試 效 率、測 試 準 確 性,有 效 縮 短 了 測
試周期,減少了 成 本 投 入。目 前,在 繼 電 保 護 測 控 裝 置的測試環(huán)節(jié)優(yōu)先選擇全自動測試,再考慮半自動測試,*后才是手動測試,其核心是向著全自動靠攏發(fā)展,**目標是實現測試工作自動化。
1 測試系統(tǒng)組成
繼電保護測控裝置的功能特性可理解為數據信息的采集處理、采集反饋及處理結果傳輸、通信參與組成變電站系統(tǒng)乃至電網系統(tǒng)的監(jiān)控。在當前電網環(huán)境下,變電站內現有需要繼電保護測控裝置采集的數據信息分為傳統(tǒng)的模擬量和智能化的數字量。模擬量又分為交流和直流的電流電壓量,數字量又分為 GOOSE和SV。測試繼電保護測控裝置 (以下稱 “裝 置”)的數據來源于數模一體的繼電保護測試儀 (以下稱 “測試儀”),自動測試系統(tǒng)中測試儀控制程序通過測試儀提供的控制接口控制測試裝置所需的數據;自動測試系統(tǒng)可經由測試儀提供的數據接口獲得測試儀相關數據,以及裝置根據采集數據動作輸出測試儀的結果;模擬開入開出信號所需直流 220V 電壓由直流源提供;測試系統(tǒng)中規(guī)約模型測試程序獲取、處理裝置站控層通信信息并記錄。測試腳本編輯程序里測試流程編輯、數據處理、測試報告模板設計等也是通用腳本對應裝置實例化的地方。測試系統(tǒng)中測試程序根據實例化腳本控制測試過程,得出測試結果并繪制測試報告。
2 自動測試用例分析與設計
根據規(guī)范要求,同一時刻,裝置對發(fā)生的遙信、遙測變化在上送后臺監(jiān)控時的處理優(yōu)先級應遙信先于遙測[2]。
2.1 需求分析及試驗設計
測試中,需施加給被測裝置遙測量和遙信開入,要求同時產生遙測越限和遙信變位,檢查裝置的傳輸數據,遙信變位應優(yōu)先于遙測數據傳輸。考慮到自動測試腳本應具有較高的通用性,且完整的測試過程中對某一臺或者某個型號裝置 (不論傳統(tǒng)模擬量還是智能數字化的)應有很多測試項,例如遙測遙信這類的數據有很多種測試,測試過程也是連續(xù)的,所以測試裝置所需類型的數據不應也不必由自動測試系統(tǒng)完成,可以在測試前對測試儀預設置,自動測試系統(tǒng)只關注核心功能的實現。下面舉例說明測試儀設置。
(1)傳統(tǒng)模擬量的采樣及開入開出裝置。測 試 儀 預 設好遙測輸出量為內部功放,輸出端接對應裝置背板采集端子,裝置背部開 入/開出接點規(guī)劃接線到測試儀對應的輸出/輸入接點,配合直流源形成信號回路。
(2)智能數字化型通過 GOOSE、SV 數據傳輸的裝置。根據裝置的虛端子配置做好測試儀的 GOOSE 接 收/發(fā) 送、SV 發(fā)送的配置,并將測試儀中 GOOSE接 收 發(fā)/送 數 據 集中的各待測點關聯到其對應的開入/開出接點,將SV 發(fā)送配置中所用各個量關聯至測試儀加量項。
2.2 測試腳本操作步驟設計
(1)目前,電網主網裝置基本統(tǒng)一規(guī)定為需滿足61850通信規(guī)約接入監(jiān)控,上送信號在裝置模型中配置,設計自動測試腳本時,將腳本數據抽象化,抽象出測試所需信號的數據接口,而后可以通過裝置模型來關聯數據接口,實例化對應測試用例。本項測試中數據接口有被測遙信、遙測 (三相電壓、三線電壓、三相電流、有功無功、功率因數、頻率等)。
(2)測試過程中,需根據不同的需求標準,對 某 項 數據的值進行規(guī)定,例如在本項自動測試中,可以新建一個SOE上送時標的延時誤差參數,用來判斷測試儀同時產生遙測和遙信變位時,裝置在這種狀態(tài)下對信息的處理性能是否不滿足,導致某項信號的延時過大。
(3)測試系統(tǒng)若要獲取所需的上送信號報告,就 需 對裝置進行相應項的報告控制塊注冊,所以自動測試腳本中設置下發(fā)給裝置 啟 用 遙 信、遙測報告控制塊的通信命令,當滿足所注冊報告控制塊內容的上送條件時,通信監(jiān)控程序將收到相應的報告信息。
(4)在自動測試系統(tǒng)中設置控制測試儀動作的操作,本用例采用狀態(tài)序列,有3個狀態(tài):狀態(tài)1,測試儀啟動,各項量為初始化狀態(tài);狀態(tài)2,遙 測 在 狀 態(tài)1的 基 礎 上 有一個變化 越 限 (裝置一般對于遙測的變化上送有一個門檻,變化 在 門 檻 內,遙 測 數 據 不 上 傳,超過設置的越限值,變化后的遙 測 值 才 會 上 送 監(jiān) 控),同時此狀態(tài)測試儀關聯的出口接點閉合,裝置將收到一個遙信變化量;狀態(tài)3,恢復測試儀 初 始 狀 態(tài)。狀態(tài)間切換由時間觸發(fā),各 狀態(tài)的保持時間設定為100~5000ms。
(5)對裝置上送信息進行收集、處 理、判 斷,得 出 測試報告中所需的數據。
(6)為避免此測試用例在裝置實際的批量腳本測試中產生干擾,還需將自動測試腳本中通過通信命令對裝置做的設置進行復位,所以本腳本*后需下發(fā)停止遙測、遙信報告控制塊注冊的通信命令。
(7)繪制測試 報 告 模 板,將整個自動測試腳本中敏感的、需要體現的數據進行填充,在測試完成后生成測試結果報告。
3 重要步驟的實現
3.1 測試數據的處理實現
上送優(yōu)先級的判斷,可以從兩個方面來實現:一是測試系統(tǒng)的通信程序收到的**條報告是遙測還是遙信;二是采集報告中的時間屬性,判斷遙信的時間是否早于遙測。*后兩個結果相與綜合判斷遙信是否滿足優(yōu)先于遙測。
在腳本編碼中,**個功能段為獲取收到的**個報告:抓取報告中的地址信息和信號名稱屬性,通過比較該地址信息是否為數據接口中被測遙信的地址,確定該條報告是否為被測遙信,判斷結果記為true或false。另外將獲取的**條報告名稱屬性記錄,用于填充測試報告。在腳本編碼中,**個功能段從獲取的報告中篩選出遙信的報告,獲取篩選結果中**條報告的時間屬性并記錄。如果沒有該條報告,就記錄時間屬性為 “未獲取到時
間”,記錄比較判斷項為 “未獲取到該條報告”,并 直 接 將測試結 果 置 數 為 失 ?。蝗绻性摋l報告,沒 有 時 間 屬 性,就記錄時間屬性為 “未獲取到時間”,記錄結果為 “未知”。
在腳本編碼中,第三個功能段篩選通用遙測量的報告并對報告中所需數據做相關處理。值得注意的是遙測不止一條,對各遙測的操作處理完全一致,編碼時可以將對遙測報告的處理寫在一個操作函數中,使腳本易于維護和擴展。遙測報告的處理中同樣是篩選出所需對應遙測的報告,獲取其篩選結果中**條報告的時間屬性并記錄,用獲取的遙測時間對比記錄的遙信時間,時間大于等于記錄,對比結果 值 為true,描 述 為 “true”,時 間 小 于 記 錄,對比結果值 為false,描 述 為 “false”;如果沒有獲取到時間,就記 錄 “未 獲 取 到 時 間”,對 比 結 果 記 錄 值 為 true(方便*終結果的判斷)描述為 “未知”;如果篩選結果無該遙測的報告,就 記 錄 “未 獲 取 到 時 間”,對 比 結 果 記 錄值為true,描述為 “未獲取此條報告”。MW,2號分布電源上升至約34 MW,功率分配誤差高達32.7%;圖8(b)中,在動態(tài)下垂控制方式下,1號分布式電源上 升 至 約40.5 MW,2號分布式電源上升至約39.5MW,功率分配誤差僅為0.73%。
圖9(a)中,在傳統(tǒng)下垂控制方式下母線電壓突減后無法恢復至額定值;圖9(b)中,動態(tài)下垂控制方式下的母線電壓經過約0.3s的突減過程后,迅速恢復至電壓額定值??梢娫谪摵赏辉龊屯粶p的情況下,動態(tài)下垂控制方式均可有效地改善功率分配和電壓偏差的問題。
5 結語
本文分析了傳統(tǒng)下垂控制在交流微電網的控制原理。為了改善功率分配和電壓偏差問題,建立了一種動態(tài)下垂控制策略,同時與傳統(tǒng)下垂控制方案進行對比,理論分析和仿真對比驗證了動態(tài)下垂控制策略的優(yōu)越性。