王麗莉，鐘 昀

（南京國電南自電網(wǎng)自動化有限公司，江蘇 南京 211153）

1 一體化監(jiān)控全閉環(huán)自動測試技術(shù)

1.1 一體化監(jiān)控全閉環(huán)自動測試技術(shù)總體設(shè)計

針對一體化監(jiān)控測試中的綜合規(guī)約功能，提供了一套全閉環(huán)的自動測試方案。自動化檢測平臺的整體邏輯結(jié)構(gòu)如圖1所示。中間矩形框為智能變電站內(nèi)待檢測的一體化監(jiān)控系統(tǒng)的主要設(shè)備，包括監(jiān)控主機、I區(qū)和II區(qū)網(wǎng)關(guān)機等站控層設(shè)備[1-3]；自動化檢測平臺主要分為主站側(cè)模擬設(shè)備和間隔層模擬設(shè)備兩個部分，其中主站側(cè)為通過ATS（Auto Test System）系統(tǒng)模擬IEC-104通信協(xié)議的信息交互，實現(xiàn)調(diào)度自動化、保信、告警直傳、遠程瀏覽等業(yè)務(wù)主站的仿真模擬；間隔層為測試平臺[4]提供的IED仿真器，仿真器用于模擬站內(nèi)的二次設(shè)備的IEC-61850服務(wù)端信息交互功能。

ATS模擬主站一方面與IED仿真器通過專有的TCP協(xié)議進行信息交互，給IED仿真器發(fā)送自動測試對應(yīng)的狀態(tài)序列腳本編號和“啟動/終止”指令，IED仿真器根據(jù)指令通過預(yù)制的自動測試狀態(tài)序列腳本模擬功能檢測所需設(shè)備狀態(tài)；另一方面，它與一體化監(jiān)控系統(tǒng)（待檢對象）通過IEC-104規(guī)約通信，一體化監(jiān)控系統(tǒng)在收到IED仿真器的模擬信號后，將處理結(jié)果通過IEC-104規(guī)約報文上送給ATS模擬主站，ATS模擬主站將預(yù)制的自動測試狀態(tài)序列腳本中的目標值與上送值進行結(jié)果比對，并將比對結(jié)果自動填入測試報告模板中，從而自動生成報告。

1.2 狀態(tài)序列腳本

總體設(shè)計邏輯圖中有提到自動測試狀態(tài)序列腳本，這是實現(xiàn)全閉環(huán)仿真自動測試的關(guān)鍵技術(shù)。自動化測試狀態(tài)序列腳本由檢測平臺（主站側(cè)）的專業(yè)配置工具統(tǒng)一配置。狀態(tài)序列腳本是在XML文件中定義了一組基于變電站中各個IED根據(jù)測試功能的不同需要進行的一系列變化的排列組合，這里可以定義的IED是與實際需要檢測的智能變電站[5-6]的SCD（全站系統(tǒng)配置文件）和RCD（遠動配置描述文件）模型中的IED一一對應(yīng)。針對某一個變電站的測試，測試人員可以在SCD和RCD模型中進行挑點，對挑出來的點進行初始化賦值，然后開始實際變化值，如開關(guān)狀態(tài)每隔10 s變位一次，共變位4次這類的變化定義。IED仿真器在啟動后會加載對應(yīng)的狀態(tài)序列腳本，并根據(jù)腳本中的定義進行相應(yīng)變化，而網(wǎng)關(guān)機在收到對應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)變化后也會產(chǎn)生實際的遙信變位，通過IEC104上送給ATS模擬主站。ATS模擬主站收到實際的遙信變位后，與狀態(tài)序列腳本中定義的實際希望變位的值進行比對，實現(xiàn)閉環(huán)仿真測試，并將比對結(jié)果自動填入測試報告中，自動生成測試報告。

1.3 IED仿真器

IED仿真器用來模擬裝置61850服務(wù)端的通信服務(wù)，對仿真裝置的操作與真實裝置的操作相似。ATS模擬主站啟動測試時，通過專有協(xié)議給IED仿真器發(fā)送測試指令（狀態(tài)序列信息）。IED仿真器確認后開始自動檢測流程，根據(jù)狀態(tài)序列腳本中配置好的變化流程順序執(zhí)行。狀態(tài)序列腳本中定義了SCD對應(yīng)IED某些點的初始值、變化規(guī)律等信息。例如，IED1的開關(guān)1初始狀態(tài)為分，啟動測試后每10 s變位一次，共變化4次。

1.4 ATS模擬主站

ATS模擬主站是一個基于IEC-104的TCP客戶端，加載預(yù)先配置的測試用例（即測試流程和測試方法的合集），根據(jù)測試用例中設(shè)定的流程，給IED仿真器下發(fā)狀態(tài)序列腳本文件的名稱和路徑。IED仿真器在收到指令后，根據(jù)狀態(tài)序列腳本文件中設(shè)定的初始化值和變化規(guī)律來進行實際的仿真模擬。被測系統(tǒng)（一體化監(jiān)控系統(tǒng)）會根據(jù)IED仿真器的變化發(fā)出一些動作，如遙信變位等。被測系統(tǒng)會通過IEC-104向ATS模擬主站反饋動作信息，ATS模擬主站收到實際的動作信息后，會與狀態(tài)序列腳本文件中的目標數(shù)據(jù)進行比對，并將比對結(jié)果自動填入測試報告中。

2 仿真與測試結(jié)果

2.1 狀態(tài)序列腳本配置

如圖2所示，利用專有的靜態(tài)配置工具配置狀態(tài)序列腳本。上半部分是Test-IED模擬裝置的刀閘位置點位，描述了每10 s變化一次的值和品質(zhì)。這部分數(shù)據(jù)下發(fā)給IED仿真器，模擬61850變化。下半部分是檢查數(shù)據(jù)，即與IEC-104規(guī)約點表中一一對應(yīng)的遙信點號，條目號為6。ATS模擬主站在收到被測系統(tǒng)發(fā)過來的遙信變位報文后，將報文解析后的遙信值、品質(zhì)與檢查數(shù)據(jù)中對應(yīng)的遙信值和品質(zhì)進行比對計算，得出轉(zhuǎn)換結(jié)果。

2.2 自動測試結(jié)果

圖3為ATS模擬主站主界面上展示的IED仿真器上送的關(guān)于仿真裝置的實際變位的過程信息。網(wǎng)關(guān)機在IED變化的觸發(fā)下會產(chǎn)生遙信變位或者其他信息的變化，并通過104規(guī)約上送給ATS模擬主站。ATS模擬主站將收到的實際變位與狀態(tài)序列腳本中對應(yīng)的目標值進行比對，并將結(jié)果填入報告中。

圖1 智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)自動化檢測平臺邏輯結(jié)構(gòu)圖

圖2 狀態(tài)序列腳本配置

圖3 過程信息展示

3 結(jié) 論

通過仿真和測試結(jié)果可以看出，一體化監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)約測試可以通過定制的狀態(tài)序列腳本文件設(shè)定61850的仿真動作變化，被測系統(tǒng)再通過IEC-104上送仿真動作引起的數(shù)據(jù)變化，ATS模擬主站將目標值和實際值進行比對生成報告，從而達到全閉環(huán)仿真自動測試，大大簡化了一體化監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)約測試過程，縮短了測試時間，提高了測試效率，具有極強的實際應(yīng)用價值。