基于RTDS的實(shí)時(shí)仿真自動(dòng)測試系統研發(fā)

RTDS( Real Time Digital Simulation)電力系統實(shí)時(shí)仿真裝置 是一種實(shí)時(shí)全數字電力系統電磁暫態(tài)仿真裝置J,其元件模型 和仿真精度已獲得仿真領(lǐng)域內較高的認可度，廣泛應用于電氣設 備仿真實(shí)驗,尤其是繼保設備校驗試驗。是研究和分析電力系統 特征、對繼電保護進(jìn)行閉環(huán)測試的重要檢驗工具。

針對一般的電力系統RTDS仿真模型，根據系統運行狀態(tài)、 故障點(diǎn)位置、故障類(lèi)型等不同測試項目的組合，往往都是上百項 甚至上千項的測試操作步驟。測試的重復性和復雜度均比較高， 并且終的測試結果，如測試波形的存儲、被測對象的反饋和動(dòng) 作行為記錄等數據量也是非常龐大且比較分散，如果單純靠人工 去判斷整理費時(shí)費力、效率低下。RTDS仿真系統的自動(dòng)測試就 顯得非常必要。

目前的主要實(shí)現手段是通過(guò)RTDS仿真系統的 腳本編輯功能實(shí)現。三種系統不同的是腳本生成方式:一是由測 試人員手動(dòng)編寫(xiě)執行控制腳本，另一種是通過(guò)第三方開(kāi)發(fā)工具根 據測試項目生成執行腳本。該種方法可以實(shí)現一定程度的自動(dòng) 測試，而且也可以在腳本中對測試對象的反饋做一定的判別和保 存測試波形。但是，在利用RTDS仿真系統進(jìn)行仿真試驗的過(guò)程 中，往往需要執行一個(gè)測試項目后,對結果進(jìn)行分析研究,而腳本 文件的執行過(guò)程是無(wú)法終止或暫停的，測試人員無(wú)法對RTDS仿 真系統測試過(guò)程進(jìn)行有效干預。而且一旦腳本編制完成或者生

故障類(lèi)型模式下的錄波，而是上一次故障的錄波。所以這類(lèi)命令 的下發(fā)，必須在自動(dòng)測試系統檢測到仿真系統反饋的錄波完成標 志后進(jìn)行。

自動(dòng)測試下發(fā)的仿真命令需要與測試項目映射。通過(guò)映射 可以實(shí)現將仿真命令轉化為測試人員容易識別的繼電保護語(yǔ)言， 測試項目的執行通過(guò)一序列的繼電保護命令語(yǔ)言來(lái)完成,終繼 電保護命令通過(guò)映射轉化為仿真命令執行。仿真命令與仿真模 型綁定，測試項目在測試用例中相對固定。不同的模型,只需要 修改仿真命令與測試項目中繼電保護命令的映射，就可以達到測 試用例重用的目的。

       仿真命令的映射根據命令功能不同分為幾種方式。（1）直 接映射方式,即通過(guò)Socket直接發(fā)送仿真命令。（2）參數類(lèi)仿真 命令,需要在測試過(guò)程中修改仿真命令中的相關(guān)參數。如故障持 續時(shí)間命令，持續時(shí)間參數需要測試過(guò)程中修改。（3 ）變量類(lèi)獲 取命令，變量類(lèi)一般都是浮點(diǎn)類(lèi)數據，如保護動(dòng)作時(shí)間、仿真系統 的穩態(tài)標志等，需要將數據格式化為字符類(lèi)數據，通過(guò)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標準的應用為自動(dòng)測試技術(shù)的發(fā) 展提供了更好的技術(shù)支持平臺智能電子設備（IED）與監 控系統之間的通信均采用IEC 61850/制造報文規范（MMS）。自 動(dòng)測試與手動(dòng)測試對比一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)就是一個(gè)測試項目執行 完畢后，測試結果的關(guān)聯(lián)展現。對于每一個(gè)測試項目，需要關(guān)聯(lián) 的測試結果有測試過(guò)程中的SOE、動(dòng)作時(shí)間參數反饋、RTDS仿真 錄波、裝置錄波和錄波儀錄波等。測試過(guò)程中的SOE收集應以 故障觸發(fā)命令下發(fā)為時(shí)間起點(diǎn)，通過(guò)MMS獲取報文中的SOE名 稱(chēng)、故障相別,對于故障相對時(shí)間可以通過(guò)SOE報文和啟動(dòng)報文 的時(shí)間戳差值獲取;動(dòng)作時(shí)間等參數通過(guò)回讀命令獲取;RTDS仿 真系統記錄的錄波通過(guò)保存錄波命令獲取;裝置錄波通過(guò)MMS 文件服務(wù)方式獲取;錄波儀錄波通過(guò)自動(dòng)測試系統ftp服務(wù)方式 獲取。所有獲得的測試結果通過(guò)友好的人機界面方式關(guān)聯(lián)具體 測試項目直接展現給測試人員。這將對于仿真測試結果的分析 帶來(lái)巨大的便利性，從根本上解決仿真數據分散的問(wèn)題

       該自動(dòng)測試系統通過(guò)繼電保護語(yǔ)言與命令行映射的方式實(shí) 現了測試流程可以靈活控制的仿真自動(dòng)測試。與復雜難懂的編 制腳本實(shí)現自動(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，適應性更廣泛。借助智能變電站MMS通信的廣泛 應用優(yōu)勢，將分散的測試結果與測試用例有效關(guān)聯(lián)并進(jìn)行自動(dòng)判 別測試結果，使仿真測試結果分析更加高效便捷。本文主要結合 繼電保護裝置的仿真自動(dòng)測試來(lái)闡述，該方法在其他基于RTDS 的仿真應用方面也具有借鑒價(jià)值。