欧阳永杰
广州市弘科自动化工程有限公司
摘要：本文对继电保护的工作过程及误差进行了分析，针对产品的特点和要求，结合现场检查，提出了基于分布模式和模块设计的自动检测系统。完成了测试程序的开发，实现了测试的自动化。阐述了自动化测试系统软件的开发和测试自动化过程的实现。实践证明，该系统运行高效，能有效提高测试质量。
关键词：继电保护；检测流程；自动检测系统；数据库；如何配置条码
引言
近年来随着技术的发展和新标准的推广，如果操作不当(包括不能正常运行和发生故障)，将对系统造成极大的危害，与传统设备相比，国内新型设备普遍采用多CPU协作、智能输入输出电路等新技术，新设备的软硬件设计更加复杂，研发和生产过程中出现缺陷的可能性也很大。因此，对继电保护装置进行全面而深入的试验，提高其质量，减少其在运行中发生故障的可能性，保证其安全稳定地工作，具有十分重要的意义。实时数字仿真系统和微机继电保护装置试验已被广泛应用于继电保护装置中，它的试验水平、试验效率和试验质量都有很大提高，但是试验过程没有明显的改进，试验过程中仍然需要大量的人工操作和自动控制，试验效果不佳。微型机继电保护技术的发展，已远远不能满足常规试验规范的要求。
一、设计的首要目标
分析人工测试程序和历史测试协议发现：在测试过程中，测试接线经常发生变化，为了保证测试效率和测试结果的可靠性，需要人工计算测试输出参数。根据9314测试中出现的问题，介绍了继电保护自动测试系统的几种实现方法，这些方法能够很好地解决上述问题，但也存在一些不足：从现场测试需求出发，提出了一种基于现场测试的继电保护自动测试系统，在不考虑生产测试要求的情况下，需要人工选择故障发生的测试方案。由于试验机硬件接口能力有限，测试线路必须频繁地更换。本论文旨在充分发挥计算机系统网络化、自动化、智能化的优点，使测试自动化和数据管理功能紧密结合，以保证整个测试过程的自动化运行[1]。
二、系统总体设计
1.系统组成
该系统采用了分布式调制的设计思想，其中包括数据库，应用服务器，生产管理客户机，测控主机，GPS系统硬件，时钟及测试设备。按照功能的不同，整个系统可以分为数据管理和数据管理两大类。该系统由数据库、应用服务器和生产管理客户端三部分组成。它的主要功能是：数据存储与管理(包括材料信息，条码，试验方案，试验记录等)，用户与权限管理，网络数据发布。该系统由试验机、试验机和卫星同步时钟组成。其主要功能是根据试验方案的选择，自动完成设备的试验，生成和保存试验记录。
2.制度程序
本文将ATS系统规划过程分为三个阶段，充分考虑了ATS用户的需求，设计了ATS及ATS产品管理脚本。这个阶段，测试开发人员根据硬件和软件的功能和配置来选择测试元素。依据标准或现场检查规则，对工厂检查继电保护设备进行保护。开发整个测试计划，完成测试流程，负责检查程序的档案阶段。在测试计划制定工作完成后，测试开发人员将测试计划和相关文件打包成测试计划包，提交数据管理员进行批准，以便测试计划和设备模型之间的关系通过生产管理客户机上传到数据库中。基于相关关系，通过扫描设备条码，自动下载和装载测试方案。然后，执行测试元素，详细的设备测试被整合并上传到数据库服务器以进行存档[2]。
三、系统的发展
1.试验机
本系统采用多带处理结构，包括LCD、主控元件、输出功率放大及各种智能信号输出面板等。为保证系统的功能，该控制器采用双处理器结构，PowerPC和DSP对测试仪进行管理，采用PowerPC保证多功能实时操作系统的运行，获取测试仪的结果、参数配置、使用DSP创建测试表、界面驱动程序。在两个处理器间进行数据交换，采用高速同步串行通信。
该接口板全部为智能单片机接口板，命令和数据可以通过can总线与主控制器共享。
2.自动化测试软件
试验软件自动化运行于试验控制计算机上，是整个试验系统的核心部分。该软件以QT平台应用框架为基础，可在Windows和Linux操作系统上编译和执行自动测试系统所需的测试方案开发、测试方案实施、测试仪器控制、保护设备通讯、测试数据生成和上传等功能。
(1)模块的组成结构和功能
自动化测试软件主要包括测试界面管理、测试方案管理、测试自动化控制、测试仪器控制界面、设备通讯界面和数据库界面，并根据测试模块的负载情况，动态地对测试组件进行配置。创建自动测试控制模块的参数计算和测试指令。试验方案管理模块主要实现了试验方案的编写和管理功能：通过数据库接口将设备的条码信息自动加载到本地，然后将试验方案和试验配置文件的内容加载到内存中，供用户使用，并对试验界面进行管理，自动化测试控制模块是自动化测试系统的核心部分。
(2)运作模式设计和选择战略
针对不同用户的测试需求和不同测试场景，自动化测试软件专门设计了不同的运行模式，并根据当前系统在线运行的状态和当前用户的角色自动选择合适的运行模式。科学研究实验模式：与科学研究实验方案相配套的设备研究实验。它必须在线执行，只有开发者可以登陆，这个模式允许在测试过程中复制和修改特定的测试元素。产品检测适用于现场检测设备，这个产品必须在网上运行，进行产品测试。该模式中，所有测试组件都按照整个测试方案的配置顺序执行，测试记录不需要用户干预，自动生成并上传，适用于现场调试及验收试验。该系统必须在线运行，用户作为登录用户。在这种模式下，你可以在设备设置或者测试场景中选择设置。现场离线确认方式，也可用于现场调试和验收测试。在连接失败的情况下，数据管理系统允许用户手动选择测试场景和测试元素。暂时在本地存储测试记录，测试记录可在重新连接到数据管理系统后同步[3]。
(3)扩展性设计
为了实现测试自动化，测试软件不仅要读取设备的动作连接信息，还要与其通信，能读取设备的整定值和保护效果，测量值，输入值，SOE等信息，进行比较读出，但不同设备的通信协议一般是不同的。为适应未来设备的发展，自动测试软件必须能够方便地对设备通信协议进行扩展，考虑到通信效率和编程的便捷性，采用QT框架提供的插件机制，实现设备通信功能的扩展。将设备的每个通信协议封装成一个独立的协议插件，实现统一的初始化接口和数据读写接口，并在设备测试配置完成后调用相应的协议插件，实现与设备的直接通信功能。
(4)自动测试解决方案，可配置设备
可调模式给自动化测试系统的开发带来了一些问题：由于不同配置设备的功能和接口不完全一致，适合于一种配置的测试方案不能完全适合于其他配置模式；由于设备的配置模式众多，难以为每一种配置模式单独制定一个测试方案，从而造成很多问题。对可配置器件的实现原理进行了分析，确定其配置功能不超过器件设计所能达到的最大容量。一个更好的解决方案就是根据开发过程中设备的最大配置来制定测试方案，在测试过程中通过自动化机制识别设备的配置，自动选择需要的测试部件，并完成设备测试。
该文通过设定元件的激活状态，设定元件的自动选择功能，将其划分为硬件权重和软件权重。一般而言，硬件重量指的是设备的特定槽中是否存在特定板型软件工具限制，可以是设备是否配置有功能或保护元件。只在测试项目的所有组态都达到后，才会选取和执行测试项目。
四、结束语
继电器保护系统的自动测试系统已用于我公司的研发和生产，使用该系统后，完成整机测试所需的平均时间比最初的手动测试少1/5；对现有自动测试协议进行统计分析，不会导致测试出现错误或遗漏。实际应用表明，继电保护装置自动试验台的使用，对提高测试效率，保证测试质量起着重要作用。
参考文献
[1]王军,詹荣荣.继电保护装置自动测试系统的研制[J].电气自动化,2015:97-99+102.
[2]项竞博.电力系统自动化继电保护装置测试研究[J].信息记录材料,2019:50-51.
[3]董传岳.继电保护装置自动测试系统设计研究[J].科技尚品,2017