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浅谈基于作业指导书的标准化继电保护自动测试的实现方案

0 引言

当前,微机型继电保护测试仪已经在电力系统得到广泛的应用。由于通用的测试仪软件是按保护功能原理分项测试设计的,测试方法仍然以人工测试方法为主 。 通用软件在进行测试时,仍然需要测试人员参与和控制,存在着以下局限性:参数设置过于繁多和复杂,对使用人员有较高的技术要求;不能按整套保护装置进行测试,需要分功能、分项目进入多个测试模块进行测试;不能按作业指导书实现测试过程的标准化和试验步骤规范化,工作效率因人而异;不能自动生成专业化、标准化的测试报告,试验报告需要经过人工编排后才能打印和存档;不能对试验项目进行有效的组织和管理,需要在现场计算、设置试验参数、掌握测试方法、人工评估试验结果,耗费了大量的现场工作时间。

介于已有的继电保护测试技术难以满足实现继电保护的现场自动测试和标准化管理的需求,本文将介绍一套完善的基于作业指导书的标准化继电保护自动测试的实现方案。

1 自动测试系统的搭建

作业指导书起到规范测试方法及确定测试项目的作用,同时也定义了测试报告的编写格式;测试模板基于作业指导书编写,并在测试软件加载后带实际保护装置调试后形成对应的文本文件格式的模板文件,模板文件由自动测试模板和报告模板构成,自动测试模板中定义了执行某一功能性试验需要调用的软件模块,及为该模块的试验准备的试验参数,报告模板定义了报告的格式,报告中的数据通过测试软件插书签的方式写入报告的相应位置;自动测试软件平台则完成已编辑好的测试模板的加载 , 测试模块的调用 , 并驱动与该软件平台配套的微机保护测试仪输出及接受保护动作信号。计算机则是测试软件平台运行的操作系统平台;与该软件平台配套的微机保护测试仪是软件平台的硬件执行单元,将软件计算出的电压、电流输出给被测继电保护装置,并接收被测继电保护装置的保护动作信息;继电保护装置则是整个系统的测试对象。待各单功能测试模板一次执行完成后,则形成被测对象所有整套保护功能的测试报告[1]。

2 自动测试软件的实现

(1)自动测试软件平台和自动测试功能模块技术

以往的测试软件各个功能模块相互独立,不能同时打开和运行,功能划分有相互重叠,每个模块包含了用户界面、通信接口、输出监视、报警信号的全部功能。

自动测试软件结构分为公用平台和功能模块两部分设计,公用平台只包含了各个模块公用的部分。自动测试功能模块设计成动态链接库方式,按照测试功能需要,划分为多种不同的小模块。由于划分的功能很细,每个模块的功能就相对简单,接口参数很少,便于使用。公用平台作为运行平台,始终处于打开状态、测试功能模块以动态链接库方式调用,随时可以打开和关闭,结构简单、运行稳定。自动测试功能模块除了常用的电气量测试功能之外,还包含了人工检查结果输入、操作提示、安全措施、接线图等模块,可以实现现场测试的电气量和非电量检查的测试功能管理。

(2)自动测试模板管理技术

公用平台软件是以模板方式调用功能模块运行的。模板是模块调用和参数定义的格式文件,采用字符方式编写。不同的测试功能,通过不同的模板文件定义。测试软件的运行过程就是公用平台运行测试模板的过程。基于自动测试模板技术,可以组织测试流程,定义测试方法,计算测试参数,实现自动测试过程。在一个测试模板文件中,可以定义保护装置的全部测试功能和测试项目,还可以给与测试人员必要的操作提示,模板运行时,自动连续地按预定程序执行测试,还可以自动对结果评估计算,对于评估结果给与提示。

(3)报告模板技术

对于保护装置的测试结果,是通过试验报告进行记录的。试验报告是设备健康状况记录的法律性文件,能直接在完成测试后,直接生成用户自己格式的试验报告,就可以减少测试人员的劳动强度,消除整理测试报告的时间延时,避免人为错误。

报告模板技术可以定义用户自己的报告格式,定义测试结果的填写位置,通过测试模板和报告模板的共同定义,可以在试验结束后,立刻自动生成用户自定格式的试验报告。

(4)保护定值导入与导出技术

实现自动测试的一个重要内容就是按保护定值自动计算测试参数,保护定值的导入是很关键的步骤,现主要还是人工输入定值到测试仪中。测试仪软件应该具备人工输入和导入导出电子文档格式定值单的功能。可以在进入测试现场前,将所有运行设备的定值单形成电子文档,在现场测试时直接导入应用[2]。

3 基于作业指导书的测试自动化及标准化的实现方法和过程

(1)研究分析某种型号的保护装置的技术说明书、调试大纲、原理图、接线图,深入理解该型号保护装置的作业指导书中规定的试验项目、试验方法技术要求,选择合适的测试功能模块,设置测试参数,测试保护装置,得到正确的测试结果。

(2)按照作业指导书中规定的项目和测试程序,编制测试模板。测试模板定义所需要的测试功能模块、保护定值单、其它测试参数。

(3)应用编辑好的测试模板,调试保护装置。所有项目的测试结果均可符合检验规程要求。

(4)在测试模板中添加操作提示、压板投退、安全注意事项、测试接线图等信息,帮助测试人员正确操作。

(5)在测试模板中加入非电量的人工检查项目,可以用文字提示方式给出测试项目、测试方法、技术要求等信息,指导测试人员完成测试,测试完毕可以将结果人工输入到结果输入栏,结果栏给出预设值、选择菜单或用户自定义。人工检查的各子项可以设置为与逻辑关系运算控制,所有各检查项全部检查完才能进入下一测试大项目。

(6)根据检验规程或作业指导书定义试验报告格式,在测试模板中定义测试结果数据传递到报告模板中的连接参数。

( 7 ) 在具体型号保护装置上运行已开发的测试模板和报告模板,检查所有测试项目是否能正确测试、测试程序是否运行稳定顺畅、提示信息是否清晰完整、测试完毕生成试验报告,报告的格式是否符合规程要求、内容是否完整正确。

4 有益效果

4.1 继电保护自动测试的功能

测试模板和报告模板可以实现以下的功能:

(1)按检验规程和作业指导书组织测试项目和测试流程,确保完整正确。

(2)测试模板执行过程中给出大量的提示帮助信息,测试人员不需要查阅图纸就可以进行测试。

(3)将检验规程和作业指导书的文字条文转换为切实可行的具体操作步骤,为贯彻实施检验规程和作业指导书提供了一个有效的技术手段。测试人员按测试模板逐项操作,实现了标准化作业。

( 4 ) 电量测试的测试功能调用 、 参数设置、测试结果评估自动化。测试人员只需要导入、核对保护定值、按提示接线投退压板即可自动完成全部测试。

( 5 ) 试验报告整理实现了标准化 、 自 动化、快速化,测试完成立即自动生成报告,解决了人工整理报告的格式不统一、花费大量时间、报告不能及时整理归档的问题[3]。

4.2 自动测试达到的预期

(1)根据检验规程/标准(或用户定制的作业指导书)制定测试计划;

(2)根据系统一次、设备二次参数、定值单数据得到测试参数;

(3)自动完成实验;

(4)自动进行测试结果是否合格的判断;

(5)对于测试仪可自动将试验结果数据填写到试验报告中,保证测试结果的真实性和有效性;

( 6 ) 强大的现场咨询功能 , 包括警示信息、提示信息、帮助信息;

(7)对于需要人工判断的试验结果,如外观检测、通电检测等,软件可弹出窗口提示检验结果合格如否,可自动在报告中形成;

(8)用户需要自己填写的项目,如精度检测,绝缘电阻检测等,软件可弹出窗口让用户自己填写,在报告中自动生产;

(9)同一型号的保护,当整定值不同时,已编辑好的测试模板可直接复用。仅需重新输入整定值,无需重新编辑新的模板文件。

5 结论

上述基于作业指导书的标准化继电保护自动测试的实现方案,从实现继电保护测试的自动化,测试过程的标准化出发,提出了针对现有继电保护测试技术的不足的有效解决方法,该方法从调试工作实际的角度出发,降级了目前继保测试的难度,同时有效的保证了测试原理,测试方法的标准性规范性。

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