繼電保護裝置智能自動化測試系統研究與設計

汪昌元，游晨曦

（1.廣西電網有限責任公司電力調度控制中心，廣西南寧，530000；2.廣西電網有限責任公司防城港供電局，廣西防城港，538000）

0 引言

伴隨著科技水平的不斷發展，我國的電子計算機技術也處在不斷的進步之中，而在設備智能化程度非常之高的今天，越來越多的智能化控制手段和檢測手段都應用在了各種領域之中，在電氣工程之中繼電保護裝置是十分重要的設備之一，而對其進行智能自動化測試系統的安裝就成為了現階段值得進行研究與設計的重要工作之一，本文便對這一工作進行了對應的研究。

1 繼電保護裝置智能自動化測試系統的研究意義

■1.1 研究意義

在整個電力電氣系統的運行工作之中，最重要的部分之一就是繼電保護系統，這一系統的順利應用和平穩運行可以對整個電力系統進行有效的保護[1]。伴隨著現階段我國科技水平的不斷發展和進步，越來越多的電子技術和計算機技術等等開始在各行各業之中發揮著自己的實力，在電力工業之中這些技術也都有著可以發揮自己能力的地方，這其中就包括著在進行電力輸送、使用的過程中實現信息化進步和數字化、智能化應用的種種部分[2]。

基于這一原因，在當今的繼電保護裝置的測試過程中應用進行自動化設計系統的應用已經成為了一件十分具有實踐意義的事，這也就從側面展示出來這一系統的復雜[3]。在實際的應用之中必須要在原有設備的基礎項進行系統的搭建，而這系統還要滿足自動化、智能化的要求，并且可以順利的應用同時直觀的提高繼電保護裝置測試的效率，進而提高整體效率。所以針對這一技術的開發是具有研究意義的一種開發[5]。

■1.2 繼電保護測試裝置的發展歷程

想要幫助繼電保護裝置進行一定的自動化測試系統發展就有必要對其自身的發展進行一定的了解，以此來對其進行分析和一系列措施的應用。

第一階段的繼電保護裝置常見的形式就是危機性繼電保護裝置，這一類工具將單片機作為整體社會的智能控制器，通過其的變化來對整體設備的工作的進行管理，此類設備的優缺點也較為明顯，運行速度慢、計算結果不準確等都是其自身的缺點。隨著時代的發展，第二階段的繼電保護裝置也開始應用，這一代的繼電保護裝置所應用的控制器多為個人計算機設備，所采用的應用系統也是較為傳統的DOS系統，這一代系統可以充分的發揮出自身的計算能力，設備精度也有了一定的保證，可以承擔起一些電力保護任務。

第三階段的繼電保護裝置則更為現代化，其可以單獨的借助于個人計算機來進行工作，將各種硬件設施作為重要的設備組成部分來應用，同時搭載著WINDOWS操作系統，方便各類人員進行操作。這一類設備的應用還具有高度自由化的特點，且內部的各個部分都可進行更換，保證了設備的壽命。到了第四階段的繼電保護裝置，就開始于網絡技術、信息技術、數據庫技術等進行聯合工作，在保證硬件設備更新的基礎上，進一步的提升了軟件的應用機制，具有高速、便捷、準確性高的特點，可以應對各種出現在繼電保護裝置中的問題。加之數據庫的應用，使其具有了一定的數據分析能力，并且可以將數據進行儲存，在保證工作效率的基礎上開展更加具有發展意義的工作。

2 現階段傳統繼電器保護裝置現狀

現階段的一些企業在進行繼電器的測試時所采用的方法仍是較為傳統的手動測試，這一測試主要包括了兩種情況，其中每一情況都有著自身的弊端，并暴露出了一些值得被關注的問題。

第一種情況是一些繼電器保護裝置的測試軟件每次都只能對單一的元件特性功能進行測試，這種情況下的測試需要測試用戶在進行裝置測試時依靠手動打開不同的單個模塊，最后完成測試，并手動記錄結果，填寫對應的檢驗標準。

第二種情況是一些繼電器保護裝置的測試軟件可以完成自動的打開測試、完成測試，但卻不具備輸出最終報告文檔的能力，還是需要人工進行判斷和分析，通過人工的經驗和素質來完成最終的工作[6]。

不論是以上的哪一種測試軟件都有著幾點相同的測試弊端，這些弊端既是要對繼電保護裝置智能自動化測試系統進行開發的原因，也是想要整個行業發展所必須要解決的問題。

首先，最突出的問題就是整個測試過程的繁瑣。對繼電保護裝置的第一步測試就是要進行多種設備的連接，這一過程需要全程借助人力來進行工作的開展。一方面這樣的方式整體的工作效率比較低，另一方面這一方式的整體過程中都需要借助人力來進行處理，這就使得人力成為了這一工作方式中的不確定因素，有可能因為這一原因而導致工作中出現意外。

最后，無論是上述的哪一種測試裝置，都會使用不同的測試參數，而這些參數的格式難以統一，在后續的讀取、識別過程中還有很多的問題，所以在很多的測試進行時根本不可以為整體的測試提供穩定、準確的數據支持[7]。

3 繼電保護裝置智能自動化測試系統的設計

想要實現整體繼電保護裝置智能自動化測試系統的設計與研究，最重要的一點就是要根據情況的不同進行對應的操作，也要可以對整體的自動化測試系統的有基礎的了解，同時對于繼電保護裝置測試方式也有較為深入的了解，這是確保可以充分實現這一系統價值的最優途徑[8]。

■3.1 AutoTest測試系統

在進行繼電保護裝置智能自動化測試系統的過程中，可以嘗試著從AutoTest測試系統這一角度展開對應的應用，這一系統本身被分為了兩個主要的運行部分，一部分是繼電保護裝置自動測試執行系統，另一部分是繼電保護裝置智能測試管理系統，通過這兩個系統的合理應用和組合，可以充分的體現出繼電保護裝置智能自動化測試系統的多種特點，既彰顯了設備智能化的優勢，又突出表現了該系統自動化程度高的優點，更加讓繼電保護裝置智能自動化測試系統可以實現高效率、高質量的測試。

這一測試系統的總體設計方法可總結為是面向測試對象的模塊化設計方法，這一系統在具體的應用之中，可以按照不同的設備特點進行操作，既可以做到對自動化測試的操作執行，又可以做到對整個智能測試過程的管理，是一種具有充分適用性的測試系統[9]。

3.1.1 測試方案開發平臺

這一系統可以算作是整個測試之中的最重要環節之一，其連接著測試子模板庫，既可以對其輸出數據，也可以藉由其進行對應數據的獲取，通過這一方式的應用可以極大程度的提高數據的利用率，進而推進整個系統的合理應用。

3.1.2 測試子模板庫

這一系統在整體的AutoTest測試系統架構之中處于核心地位，其前后連接著多個其他的系統，是整個繼電保護裝置智能自動化測試系統得以成功運行的基礎。同時這一系統也是進行測試數據分析的重要對比系統，可以通過將測試的結果和測試方案開發平臺之中的數據進行對比來對最終的測試結果進行分析和梳理。

3.1.3 自動測試控制中心

這一系統可以被看作是整個繼電保護裝置智能自動化測試系統的運行前端，所有的測試都要在這一系統中進行完成，并借由智能化的分析和對應設備的應用將測試的結果以報告和日志的形式展現出來，以方便這一部分在通訊規約引擎程序系統之中進行下一步的工作。

3.1.4 缺陷管理子系統。

缺陷管理子系統是整個繼電保護裝置智能自動化測試系統之中較為特殊的一環，也是要人工進行分析的一環，這一系統主要針對的是測試失敗的產品來進行工作的。在其運行時可以將測試失敗的例子進行處理，充分收集缺陷出現的原因，再告知對應的工作人員，針對發生故障的部位進行更為細致的研究，雖然這一過程之中也應用到了人力，但卻提高了整體效率，照比傳統方法又節省了大部分的人力，是一種值得大力推廣的技術。

可以看出，在當前階段之內，AutoTest測試系統是一種具備了多方面優勢的繼電保護裝置智能自動化測試系統，其獨特的四方面系統的設計可以從多個角度讓使用者有著不同的體驗和感受，也可以讓對應的檢測測試工作向著高效化、智能化的方向進行發展，最后實現整體繼電保護裝置智能自動化測試系統的搭建，以此來提升電力安全中的繼電保護裝置質量。

■3.2 繼電保護裝置智能自動化測試系統的硬件平臺搭設

想要讓繼電保護裝置智能自動化測試系統可以進行合理的應用與使用，就必須要充分的看到整體系統在運行中的硬件需求，這是確保最終的測試系統可以進行高效應用的重要前提，也是將這一系統逐漸引入到生產生活之中的重要一步。

在實際的準備中，可以將AutoTest測試系統作為主要的示例，以此來進行測試系統硬件平臺搭設的主體。在整體的AutoTest測試系統應用過程中，需要用到多個不同的硬件設備與對應的電子設施，這些都是最終確保整體系統可以平穩運行的重要基礎，其中主要包括了具備雙網卡的計算機設備、繼電保護測試儀、服務器等等，這些設備在整體的平臺搭建之中都有著自己的作用。

圖1 AutoTest測試系統

3.2.1 具備多線程處理器的計算機

想要讓AutoTest測試系統得以成功的應用，就需要將測試部分的設備與顯示處理部分的設備進行連接，而這其中最重要的一部分就是計算機，而之所以選擇出雙網卡的計算機設備，就是因為其可以將對應的雙方信息交互。除此之外，這一設備還承擔著很多的任務。

首先，可以根據具體帶著設備的不同來對其進行個性化的處理，通過這樣的方式查找到對應的測試編碼，進一步的實現了對應的測試平臺的合理接線。此外，還可以通過這一設備進行測試的進程掌握，時刻控制著測試裝置的輸出量與輸入量。

3.2.2 繼電保護測試裝置

在整體的繼電保護裝置智能自動化測試之中，最核心的部分就是測試運行時的繼電保護測試裝置，這一裝置從根本上決定了最終的測試結果和測試系統的成功與否。在實際的應用過程之中，AutoTest測試系統可以采用的繼電保護測試裝置往往是較為常見的IEC61850型號的繼電保護測試儀，這些繼電保護測試儀的整體使用效果等諸多方面都有著較高的性價比，因此也成為繼電保護測試裝置之中的優良選擇。

3.2.3服務器

在整體的AutoTest測試系統運營之中，服務器是負責調度和數據儲存的重要部分，這一部分從根本上讓整體的AutoTest測試系統內部的多個系統實現智能化的結合，還可以讓對應的工作系統實現自身工作能力的最大化展現。在具體的應用之中，服務器的選擇常常有著較多的可能，既可以將從外部單獨的應用網絡服務器，也可以將測試中使用的計算機作為主要的虛擬服務器，兩者都可實現對應的應用要求[10]。

4 結束語

綜上所述，在現階段的繼電保護裝置安裝與使用之中，仍舊存在著一定的缺陷，最大的問題就是太過于依賴于人工，而人工又是最后可能出現變故的重要因素，同時勞動力成本的增加也讓繼電保護裝置智能自動化測試系統的建立有了重要的意義。而在這一系統的搭建過程之中需要注意其內部多個系統和硬件平臺之間的關系，要在保證質量的前提下進行對應的應用。