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基于RTDS的實(shí)時(shí)仿真自動(dòng)測試系統(tǒng)研發(fā)
RTDS( Real Time Digital Simulation)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真裝置 是一種實(shí)時(shí)全數(shù)字電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真裝置J,其元件模型 和仿真精度已獲得仿真領(lǐng)域內(nèi)較高的認(rèn)可度，廣泛應(yīng)用于電氣設(shè) 備仿真實(shí)驗(yàn),尤其是繼保設(shè)備校驗(yàn)試驗(yàn)。是研究和分析電力系統(tǒng) 特征、對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行閉環(huán)測試的重要檢驗(yàn)工具。
針對(duì)一般的電力系統(tǒng)RTDS仿真模型，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、 故障點(diǎn)位置、故障類型等不同測試項(xiàng)目的組合，往往都是上百項(xiàng) 甚至上千項(xiàng)的測試操作步驟。測試的重復(fù)性和復(fù)雜度均比較高， 并且終的測試結(jié)果，如測試波形的存儲(chǔ)、被測對(duì)象的反饋和動(dòng) 作行為記錄等數(shù)據(jù)量也是非常龐大且比較分散，如果單純靠人工 去判斷整理費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低下。RTDS仿真系統(tǒng)的自動(dòng)測試就 顯得非常必要。
目前的主要實(shí)現(xiàn)手段是通過RTDS仿真系統(tǒng)的 腳本編輯功能實(shí)現(xiàn)。三種系統(tǒng)不同的是腳本生成方式:一是由測 試人員手動(dòng)編寫執(zhí)行控制腳本，另一種是通過第三方開發(fā)工具根 據(jù)測試項(xiàng)目生成執(zhí)行腳本。該種方法可以實(shí)現(xiàn)一定程度的自動(dòng) 測試，而且也可以在腳本中對(duì)測試對(duì)象的反饋?zhàn)鲆欢ǖ呐袆e和保 存測試波形。但是，在利用RTDS仿真系統(tǒng)進(jìn)行仿真試驗(yàn)的過程 中，往往需要執(zhí)行一個(gè)測試項(xiàng)目后,對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析研究,而腳本 文件的執(zhí)行過程是無法終止或暫停的，測試人員無法對(duì)RTDS仿 真系統(tǒng)測試過程進(jìn)行有效干預(yù)。而且一旦腳本編制完成或者生
故障類型模式下的錄波，而是上一次故障的錄波。所以這類命令 的下發(fā)，必須在自動(dòng)測試系統(tǒng)檢測到仿真系統(tǒng)反饋的錄波完成標(biāo) 志后進(jìn)行。
自動(dòng)測試下發(fā)的仿真命令需要與測試項(xiàng)目映射。通過映射 可以實(shí)現(xiàn)將仿真命令轉(zhuǎn)化為測試人員容易識(shí)別的繼電保護(hù)語言， 測試項(xiàng)目的執(zhí)行通過一序列的繼電保護(hù)命令語言來完成,終繼 電保護(hù)命令通過映射轉(zhuǎn)化為仿真命令執(zhí)行。仿真命令與仿真模 型綁定，測試項(xiàng)目在測試用例中相對(duì)固定。不同的模型,只需要 修改仿真命令與測試項(xiàng)目中繼電保護(hù)命令的映射，就可以達(dá)到測 試用例重用的目的。
仿真命令的映射根據(jù)命令功能不同分為幾種方式。（1）直 接映射方式,即通過Socket直接發(fā)送仿真命令。（2）參數(shù)類仿真 命令,需要在測試過程中修改仿真命令中的相關(guān)參數(shù)。如故障持 續(xù)時(shí)間命令，持續(xù)時(shí)間參數(shù)需要測試過程中修改。（3 ）變量類獲 取命令，變量類一般都是浮點(diǎn)類數(shù)據(jù)，如保護(hù)動(dòng)作時(shí)間、仿真系統(tǒng) 的穩(wěn)態(tài)標(biāo)志等，需要將數(shù)據(jù)格式化為字符類數(shù)據(jù)，通過回讀命令 將該字符回讀獲取變量值。（4）錄波命令,需要將錄波命令中路 徑和文件名替換為測試人員定義的路徑和文件名。
智能變電站中IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用為自動(dòng)測試技術(shù)的發(fā) 展提供了更好的技術(shù)支持平臺(tái)智能電子設(shè)備（IED）與監(jiān) 控系統(tǒng)之間的通信均采用IEC 61850/制造報(bào)文規(guī)范（MMS）。自 動(dòng)測試與手動(dòng)測試對(duì)比一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)就是一個(gè)測試項(xiàng)目執(zhí)行 完畢后，測試結(jié)果的關(guān)聯(lián)展現(xiàn)。對(duì)于每一個(gè)測試項(xiàng)目，需要關(guān)聯(lián) 的測試結(jié)果有測試過程中的SOE、動(dòng)作時(shí)間參數(shù)反饋、RTDS仿真 錄波、裝置錄波和錄波儀錄波等。測試過程中的SOE收集應(yīng)以 故障觸發(fā)命令下發(fā)為時(shí)間起點(diǎn)，通過MMS獲取報(bào)文中的SOE名 稱、故障相別,對(duì)于故障相對(duì)時(shí)間可以通過SOE報(bào)文和啟動(dòng)報(bào)文 的時(shí)間戳差值獲取;動(dòng)作時(shí)間等參數(shù)通過回讀命令獲取;RTDS仿 真系統(tǒng)記錄的錄波通過保存錄波命令獲取;裝置錄波通過MMS 文件服務(wù)方式獲取;錄波儀錄波通過自動(dòng)測試系統(tǒng)ftp服務(wù)方式 獲取。所有獲得的測試結(jié)果通過友好的人機(jī)界面方式關(guān)聯(lián)具體 測試項(xiàng)目直接展現(xiàn)給測試人員。這將對(duì)于仿真測試結(jié)果的分析 帶來巨大的便利性，從根本上解決仿真數(shù)據(jù)分散的問題
該自動(dòng)測試系統(tǒng)通過繼電保護(hù)語言與命令行映射的方式實(shí) 現(xiàn)了測試流程可以靈活控制的仿真自動(dòng)測試。與復(fù)雜難懂的編 制腳本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測試相比,測試人員更加容易接受，而且測試方 式更加靈活，適應(yīng)性更廣泛。借助智能變電站MMS通信的廣泛 應(yīng)用優(yōu)勢，將分散的測試結(jié)果與測試用例有效關(guān)聯(lián)并進(jìn)行自動(dòng)判 別測試結(jié)果，使仿真測試結(jié)果分析更加高效便捷。本文主要結(jié)合 繼電保護(hù)裝置的仿真自動(dòng)測試來闡述，該方法在其他基于RTDS 的仿真應(yīng)用方面也具有借鑒價(jià)值。