關于數字化電能計量裝置通信規約測試的探討

盧耀興

（廣西電網公司貴港供電局，廣西 貴港537100）

0 引 言

隨著科技的進步，在人們的實際生活中，數字化電能計量裝置得到了廣泛應用，其中主要包括電能表、計量保護裝置等。數字化電能計量裝置與傳統電能計量裝置相比，具有較大的區別。數字化電能計量裝置主要利用電子互感器進行信息接受和信息發送。此過程中，電子互感器能夠通過解析、計算掌握電能值，并將最終結果生成相應的報文，通過網絡設備傳達到數字終端設備。由此可以看出，在實際應用過程中，數字化電能計量裝置具有較強的應用價值。

1 數字化電能計量裝置信息模型

隨著數字化電能計量裝置模型的應用范圍逐漸擴大，傳統的通信規約測試方法已經不能對當前的電能計量裝置進行有效測量。因此，必須對數字化電能計量裝置通信規約的測量方法進行不斷完善和優化。此過程中，要想對數字化電能計量裝置進行高質量的通信規約測量，就要對數字化電能計量裝置信息模型進行研究。數字化電能計量裝置信息模型主要對邏輯節點進行保護，其中各種邏輯節點的功能、類型主要包括以下內容：LLNO、LPHED兩種類型的邏輯節點具有對基本參數進行測量的功能；MTST類型的邏輯節點具有計費參數的功能；MMTR邏輯節點具有計量功能，同時能夠進行正反向有功電能計量、四象限無功電能計量以及需要計量等；MMXU邏輯節點進行測量工作，主要包括對數字化電能計量裝置進行實時測量；MTUV、MTOV、MTUC、MTOC負責告警專制，主要包括對各相失壓、各相欠壓、各相過壓、電壓不平衡、各相失流、各相斷流、各相過流等情況進行警報；GGIO主要負責對其他事件進行管理，包括采樣異常、電能表出現故障以及掉電等情況。在對信息模型進行具體實例化的過程中，應該建立不同的實例對象，其中每一個對象代表一個數字化計量裝置的功能。例如，當邏輯節點MMTR為建立對象時，可以將MMTR1作為電能計量裝置，MMTR2作為需要計量的量；如果將MTUV作為建立對象，則MTUV1作為U相失壓，MTUV2代表V相失壓，MTUV3代表W相失壓，由此可以看出邏輯節點與測量對象之間的關系。

2 數字化電能計量裝置通信規約的測試方法

2.1 ICD測試法

對數字化電能計量裝置進行通信規約測量，大致由以下幾個部分組成：計量裝置模型、ACSI服務測試、MMS變量、SCL語義分析、XML語法分析、MMS報文解碼、接收網絡數據、數字化電能計量裝置以及ICD。以上幾部分內容共同組成了通信規約測試裝置，具體流程如下。首先，由計量裝置模型對ACSI服務測試發出信號，該服務測試系統直接將信號傳遞到數字化電能計量裝置中；計量裝置對ICD進行信息傳輸，再將信息傳輸到XML語法分析系統、SCL語義分析系統，最終將其傳遞到MMS變量中。MMS變量除了包括XML語法分析系統和SCL語義分析系統外，還包括MMS報文解碼系統和接收網絡數據系統。在對數字化電能計量裝置進行通信規約測試的過程中，主要對信息模型、抽象信息服務進行測試。在對信息模型進行測試的過程中，主要采用的方式是對ICD進行測試，大致測試流程。首先，對ICD進行語法以及語義分析；其次，找出MMS中對應的虛擬設備和變量。最后，根據最終顯示的信息制作數字化電能計量裝置信息模型，通過對信息模型進行測試的方式，達到對數字電能計量裝置進行通信規約測試的目的[1]。

2.2 抽象通信服務測試法

在對抽象通信服務進行測試的過程中，需要利用ACSI服務系統對數字化電能計量裝置中的信息進行分析，主要指通過網絡數據進行接收的數字信息。經過MMS報文解碼系統對其進行解碼處理，最終生成相應的MMS協議，主要包括VMD、Domain、Variable等對應信息。利用以上信息制作成信息模板，對信息模板進行通信規約測試。在對數字化電能計量抽象信息服務進行測試的過程中，主要利用MMS報文讀取的方式分析其中的數據信息，再利用該信息模型對數字化電能計量裝置進行服務測試。此過程中，主要對數字化電能計量裝置的數據信息、報告控制塊等進行測量。

3 數字化電能計量裝置通信規約的測試方案

3.1 測試項目的確定

確定測試項目的過程中，需要重點對以下三個部分進行確定。

第一部分，檢查語法。ICD主要是對數字化電能計量裝置中的信息模型和信息服務進行描述的系統，本質上是一個XML文件，因此必須符合XML格式。第一，ICD必須滿足XML的語法規范，主要包括對XML的聲明進行測試、對標簽配對進行測試、對其中的元素嵌套進行測試以及對其屬性進行測試。第二，ICD一定要滿足IEC中的語法規則，主要包括ICD中元素、屬性出現的次數以及先后順序等。

第二部分，檢查模型的完整性。要想保證對數字化電能計量裝置進行通信規約的測試質量，就要對保證信息模型建立的完整性。這里，完整性是指數字化電能計量裝置中每部分的信息模型必須具有與其相對應的意義。在對其完整性進行測試的過程中，需要對以下幾方面進行測試。例如，對邏輯節點的強制對象進行測試、對數據中所在的邏輯節點進行定義、需要引用的邏輯節點一定要在Data Type Template中找到相應的定義。只有滿足以上幾點內容，才能夠保證模型信息的完整性[2]。

第三部分，檢查信息的一致性。信息一致指的是數字化電能計量裝置中的信息定義必須符合相關系統對數據模型的規定，也是其中的主要檢測內容。在對其進行檢測的過程中，檢測項目包括以下幾點。首先，檢測邏輯節點中的數據屬性和數據對象，其中可選擇的數據項目一定要與標準項目相互對應。其次，檢測數據項目的類型，保證數據項目類型中的表示方法與標準方法相互一致。最后，檢測數據項和擴充使用，保證其與標準方式一致。

3.2 信息模型的測試

對信息模型進行測試，主要目的是對數字化電能計量裝置中信息模型的節點指針與標準信息進行對比。如果其中存在不符合標準的信息，則系統會發出警報，并將其剔除。第一步，提取標準信息模型中的節點和需要進行檢測的信息節點。第二步，查找IED節點，找出其與LDI類型相同的裝置。第三步，提取LDS節點中的LN-LDS節點和LD-I節點。第四步，比較LN-LDS節點與LN-LDI節點，在對其進行比較的過程中，要仔細對比每一項數據，直到全部數據比較結束。第五步，在IED節點中取出一個子節點，根據第三步到第五步的比較方法進行比較，直到將所有邏輯裝置比較結束。在對兩個信息模型進行比較的過程中，可以采用雙向比較的方式，即將標準的數字化電能計量裝置作為標準參考，對需要與其進行比較的模型進行逐一比較。這種方式能夠檢測出被檢測模型數據信息中不存在的模型對象，進而對該信息模型的完整性進行檢測。另外，可以將被檢測信息模型作為標準模型，將標準信息與其進行比較。這種方式能夠判斷出被檢測信息模型中是否具有標準新模型中不具備的定義對象[3]。

4 結 論

綜上所述，隨著人們對數字化電能計量裝置通信規約測試的要求越來越高，如何提高其測試質量成為人們關注的重點。本文研究數字化電能計量裝置通信規約測試方案發現，對其進行研究能夠有效提高通信規約測量的質量和數字化電能計量專制的應用質量。由此可以看出，研究數字化電能計量裝置通信規約測試方案，能夠為今后數字化電能計量裝置通信規約測試的發展奠定基礎。

參考文獻：

[1] 王彬吉.數字化電能計量裝置系統誤差研究和仿真分析[D].成都：電子科技大學，2016.

[2] 許 卓，趙 山，陳銳民，等.數字化變電站電能計量裝置整體計量誤差檢定系統[J].化工自動化及儀表，2017，39（12）：1571-1574.

[3] 岳國義，耿建坡，張 秦，等.數字化與傳統式電能計量裝置比對研究[J].電測與儀表，2017，47（6）：1-4.