1 引言

自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試項(xiàng)目以保護(hù)的邏輯測(cè)試為核心，邏輯測(cè)試需要驅(qū)動(dòng)測(cè)試儀按照測(cè)試需求向保護(hù)輸出序列化的電壓電流，并根據(jù)保護(hù)的相關(guān)開(kāi)出接點(diǎn)記錄保護(hù)的反應(yīng)，從而完成保護(hù)的邏輯功能測(cè)試。由此可以看出，繼電保護(hù)自動(dòng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)接口的設(shè)計(jì)包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：標(biāo)準(zhǔn)化的繼電保護(hù)測(cè)試功能數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試儀控制。

目前的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式基本上還是以各測(cè)試儀生產(chǎn)廠家自行開(kāi)發(fā)為主。各廠家開(kāi)發(fā)自動(dòng)測(cè)試時(shí)基本上都是采用自定義的測(cè)試參數(shù)，并且只針對(duì)本廠家的測(cè)試儀提供控制接口，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有從架構(gòu)上考慮對(duì)別的廠家測(cè)試儀器的兼容性，不**制了自動(dòng)測(cè)試用戶對(duì)于測(cè)試儀的自主選擇權(quán)，也給自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的使用和推廣帶來(lái)了諸多不便。

本文通過(guò)對(duì)繼電保護(hù)裝置（如：距離保護(hù)、零序保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)等）邏輯測(cè)試功能的研究，抽象其功能測(cè)試，提出了一套標(biāo)準(zhǔn)化的繼電保護(hù)測(cè)試項(xiàng)目和數(shù)據(jù)接口，并以此為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)各測(cè)試儀生產(chǎn)廠家測(cè)試過(guò)程的分析比對(duì)，求同存異，設(shè)計(jì)出一套通用的繼電保護(hù)測(cè)試儀控制接口，從而實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)測(cè)試儀的標(biāo)準(zhǔn)化控制。

2 標(biāo)準(zhǔn)化的繼電保護(hù)測(cè)試功能數(shù)據(jù)接口

目前繼電保護(hù)裝置主要包括線路保護(hù)、變壓器保護(hù)、母線保護(hù)、發(fā)變組保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)、斷路器保護(hù)等。綜合分析各類型保護(hù)的邏輯功能，基本上可以歸結(jié)為以下幾大類：

（1）采樣值測(cè)試

（2）電流型保護(hù)功能，如過(guò)流、零序過(guò)流、負(fù)序過(guò)流，過(guò)負(fù)荷等；

（3）電壓型保護(hù)功能，如過(guò)壓、欠壓、過(guò)激磁等；

（4）阻抗型保護(hù)功能，如距離保護(hù)、阻抗保護(hù)、工頻變化量保護(hù)等；

（5）差動(dòng)型保護(hù)功能，如變壓器差動(dòng)、母線差動(dòng)、線路差動(dòng)等；

對(duì)于不同類型的保護(hù)，保護(hù)邏輯的工作原理決定了其對(duì)應(yīng)的測(cè)試方法，包括測(cè)試需要提供的數(shù)據(jù)、測(cè)試后應(yīng)記錄的結(jié)果數(shù)據(jù)。以“距離保護(hù)”為例，距離保護(hù)的工作原理為“三相系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，保護(hù)通過(guò)測(cè)量保護(hù)安裝處的三相電壓、電流，計(jì)算故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的正序阻抗，從而判斷短路點(diǎn)位置是否處于保護(hù)范圍之內(nèi)，確定動(dòng)作與否”。由此可知，距離保護(hù)定值校驗(yàn)時(shí)需要提供短路點(diǎn)的位置信息，即短路點(diǎn)距離保護(hù)安裝處的短路阻抗（包括幅值和角度），同時(shí)測(cè)試過(guò)程需要測(cè)試儀模擬三相系統(tǒng)的短路故障，所以還必須提供相應(yīng)的短路計(jì)算參數(shù)，包括故障類型、故障方向、短路電流，等等。距離保護(hù)的動(dòng)作邏輯結(jié)果為在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)跳開(kāi)斷路器的ABC相接點(diǎn)，所以測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)表現(xiàn)現(xiàn)為A、B、C相跳閘時(shí)間。

基于以上方法，本文通過(guò)對(duì)以上各類常見(jiàn)的保護(hù)邏輯測(cè)試功能測(cè)試過(guò)程的研究，抽象其功能測(cè)試，設(shè)計(jì)了一套標(biāo)準(zhǔn)化的繼電保護(hù)測(cè)試功能數(shù)據(jù)接口。每一種測(cè)試功能數(shù)據(jù)接口包括三部分，分別為測(cè)試項(xiàng)目標(biāo)識(shí)、測(cè)試數(shù)據(jù)、結(jié)果數(shù)據(jù)，采用XML標(biāo)準(zhǔn)格式表示。仍然以“距離保護(hù)”為例，其標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試功能數(shù)據(jù)接口描述如下圖所示，左側(cè)為樹(shù)狀結(jié)構(gòu)描述，右側(cè)為XML描述，其中clsid部分為測(cè)試項(xiàng)目標(biāo)識(shí)，params 部分為測(cè)試數(shù)據(jù)，result部分為結(jié)果數(shù)據(jù)。如圖1所示。

3 標(biāo)準(zhǔn)化的繼電保護(hù)測(cè)試儀控制接口

自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)要完成保護(hù)的邏輯測(cè)試，必須通過(guò)與測(cè)試儀器的數(shù)據(jù)交互，控制測(cè)試儀實(shí)現(xiàn)電壓電流輸出，記錄保護(hù)接點(diǎn)反饋信息，從而完成保護(hù)邏輯功能的測(cè)試。各繼電保護(hù)測(cè)試儀生產(chǎn)廠家的軟件互不相同，因此需要進(jìn)行抽象分析，提取其中的共性，同時(shí)結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化的繼電保護(hù)測(cè)試功能數(shù)據(jù)接口，設(shè)計(jì)出一套測(cè)試儀控制的通用接口，從而實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)測(cè)試儀的控制標(biāo)準(zhǔn)化。

3.1 測(cè)試儀控制接口設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)各廠家測(cè)試儀軟件對(duì)測(cè)試儀控制過(guò)程的分析，總結(jié)得出以下幾個(gè)共同的控制操作點(diǎn)：

（1）測(cè)試儀連接：通過(guò)接口（網(wǎng)口）與PC 機(jī)通訊；

（2）測(cè)試參數(shù)下載；

（3）測(cè)試執(zhí)行；

（4）測(cè)試結(jié)果獲??；

由此可以根據(jù)以上共同的操作定義一組通用的測(cè)試儀控制接口，包括測(cè)試儀連接、啟動(dòng)測(cè)試、停止測(cè)試、開(kāi)出量發(fā)送、開(kāi)入量狀態(tài)讀取等等。其中“測(cè)試參數(shù)下載”和“測(cè)試結(jié)果獲取”兩個(gè)操作需要提供相關(guān)數(shù)據(jù)，這一部分的數(shù)據(jù)已經(jīng)通過(guò)前面標(biāo)準(zhǔn)化的繼電保護(hù)測(cè)試功能數(shù)據(jù)接口描述來(lái)加以定義。測(cè)試儀的控制

接口包括下行消息和上行事件兩部分，具體定義如下面所示：

3.1.1 下行消息定義

如表1所示。

3.1.2 上行事件定義

如表2所示。

3.2 通用控制接口的實(shí)現(xiàn)方式

自動(dòng)測(cè)試的測(cè)試儀控制接口實(shí)現(xiàn)包括“客戶端”和“服務(wù)器端”兩部分。

客戶端由自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)通過(guò)“自動(dòng)測(cè)試服務(wù)進(jìn)程”的方式實(shí)現(xiàn)，包括發(fā)送下行消息、接收測(cè)試儀的上行反饋信息，包括開(kāi)入接點(diǎn)的變位、測(cè)試結(jié)果等事件。

服務(wù)器端由具體的測(cè)試儀生產(chǎn)廠家提供實(shí)現(xiàn)，用于完成測(cè)試儀控制接口的具體功能，包括下行消息的處理、上行事件的發(fā)送等等?？蛻舳撕头?wù)器端之間采用TCP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)格式定義為XML格式，服務(wù)器端的端口固定為T(mén)CP 4566。

3.2.1 客戶端和服務(wù)器端之間的通訊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義

如表3所示。

3.2.2 客戶端和服務(wù)器端之間的通訊數(shù)據(jù)編碼方式定義

4 應(yīng)用舉例

按照本文提出的標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試功能數(shù)據(jù)接口以及標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試儀接口控制設(shè)計(jì)，針對(duì)廣東昂立電氣自動(dòng)化有限公司的三種不同的測(cè)試儀型號(hào)，包括A/AD系列傳統(tǒng)測(cè)試儀、F系列光數(shù)字化測(cè)試儀、B系列數(shù)模一體化測(cè)試儀，進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證，TCP實(shí)現(xiàn)過(guò)程如表4所示。

5 結(jié)論

本文結(jié)合繼電保護(hù)自動(dòng)測(cè)試的需求，通過(guò)對(duì)繼電保護(hù)裝置邏輯測(cè)試功能的抽象，提出了一套標(biāo)準(zhǔn)化的繼電保護(hù)測(cè)試功能數(shù)據(jù)接口，并以此為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出一種基于XML的通用的繼電保護(hù)自動(dòng)測(cè)試接口，從而實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)測(cè)試儀的標(biāo)準(zhǔn)化控制。通過(guò)在廣東昂立電氣自動(dòng)化有限公司三種不同的測(cè)試儀型號(hào)的實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證，證明了該接口的通用性和可行性，可以進(jìn)一步推廣應(yīng)用到其他廠家的測(cè)試儀，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)多種繼電保護(hù)測(cè)試儀的兼容性。