近年來，新型繼電保護裝置特別是數(shù)字式保護和安全自動化裝置已經(jīng)得到廣泛的推廣與應(yīng)用 [1]，在對這些設(shè)備檢驗的過程中，對測試技術(shù)提出了更高的要求，同時繼電保護測試技術(shù)正在逐步由手動測試發(fā)展到自動化測試，在不遠的將來繼電保護自動化測試技術(shù)必將朝著邏輯更嚴密、智能化程序更高的方向發(fā)展。本文以自動化測試軟件在 NSR600RF–D60 保護裝置中的應(yīng)用為實例，用以驗證自動化測試技術(shù)對提高繼電保護裝置的測試質(zhì)量和效率具有十分重要的作用。
1 繼電保護自動化測試原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1.1 自動測試軟件技術(shù)原理
自動測試軟件系統(tǒng)采用平臺化的設(shè)計思路，開發(fā)各種二次平臺來編制測試過程和報告的格式，結(jié)合繼電保護數(shù)據(jù)接口技術(shù)、繼電保護測試儀接口技術(shù)，基于 XML 技術(shù)和 Word 程序控制接口，設(shè)計描述自動測試過程和測試方法的文件格式，開發(fā)編輯平臺編輯自動測試方案文件和標準報告格式文件 Word ；開發(fā)自動測試執(zhí)行平臺根據(jù)自動測試方案和標準報告格式文件執(zhí)行現(xiàn)場測試，形成標準格式的試驗報告。
1.2 保護測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
傳統(tǒng)的繼電保護測試系統(tǒng)一般采用的是如圖 1 所示的上位機和下位機工作方式：上位機一般由一臺 PC 機通過以太網(wǎng)與下層的測試儀進行通信。下層由測試儀內(nèi)的DSP 組件進行數(shù)字信號處理，同時檢測保護的動作狀態(tài)和響應(yīng)時間，從而實現(xiàn)相應(yīng)的繼電保護測試功能。
新的保護測試系統(tǒng)解決方案的系統(tǒng)運行拓撲如圖 2 所示，它增加了 PC 機與保護設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信。新的自動測試系統(tǒng)將 PC 機和保護通信的相關(guān)功能集成到測試平臺中，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，閉環(huán)測試 [2]。進而基于更**更動態(tài)的數(shù)據(jù)測試平臺可以自動生成更科學(xué)和完整的測試報告。
2 自動化測試系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
繼電保護檢驗智能系統(tǒng)由繼電保護測試儀接口、繼電保護測試功能數(shù)據(jù)接口、自動測試系統(tǒng)、測試方案編輯平臺、規(guī)約通信引擎程序、規(guī)約模版編輯平臺等部分組成 [3]。測試儀通信控制接口層負責(zé)與測試儀硬件進行通信，測試儀通過數(shù)據(jù)接口與 PC 通信，控制測試儀進行電壓、電流的輸出和開關(guān)量的翻轉(zhuǎn)；從測試儀讀取開入量的動作時間，同時測試接口為測試儀控制程序開放的 COM接口，可采用 COM 組件技術(shù) [4] 來實現(xiàn)測試儀控制軟件接口，從而實現(xiàn)繼電保護測試儀控制接口標準化。閉環(huán)自動測試層包括自動測試主程序、通信規(guī)約引擎過程序及標準報告。
自動測試主程序主要實現(xiàn)對測試過程進行管理。包括測試任務(wù)的導(dǎo)入、測試項目和測試方式的選擇等。通信規(guī)約引擎程序為 exe 的 COM 程序，開放 COM
標準接口，供客戶端程序調(diào)用，同時規(guī)約引擎程序具有規(guī)約監(jiān)視、規(guī)約分析的功能。
系統(tǒng)直接使用標準報告 Word 程序界面，測試過程中每完成一個項目的測試，就按照標準報告格式填寫一個測試項目的測試結(jié)果到報告中，這樣現(xiàn)場檢驗完成后能夠自動生成標準格式的試驗報告。
二次開發(fā)平臺層包括保護測試方案編輯平臺程序、保護通信規(guī)約模板編輯平臺程序和報告模板編輯平臺程序，此層主要提供二次開發(fā)的接口，如腳本語言、組態(tài)工具等，使自動測試系統(tǒng)更加靈活、更加易于擴展。
保護測試方案編輯平臺程序主要功能為編輯保護裝置的測試方案，主要用來制定測試計劃，并用 XML 這種計算機專用的數(shù)據(jù)描述語言來存儲測試計劃，編寫試驗中的每一步測試過程。
規(guī)約模板編輯程序主要功能是實現(xiàn)通信方式的選擇和建立、通信規(guī)約的制作和導(dǎo)入、通信過程的監(jiān)視和調(diào)試等功能。
報告模板編輯平臺程序是實現(xiàn)將測試模板中的數(shù)據(jù)與標準報告文檔位置進行關(guān)聯(lián)的可視化軟件。報告模板編輯程序直接打開Word程序，在Word程序中執(zhí)行相關(guān)的操作。
3 主流保護裝置的自動測試應(yīng)用實例
以 NSR612RF–D60 線路保護裝置的典型復(fù)壓過電流保護為例，介紹自動化測試過程中所用到的所有物理設(shè)備，自動測試的標準測試流程圖及自動化測試方法，從而更好地理解自動化測試全過程。
物理設(shè)備目前主要包括測試儀、PC 機、交換機和保護裝置，現(xiàn)主要對測試儀和保護裝置做具體介紹。
自動化測試所需測試儀要求精度高，波形要光滑連續(xù)，輸出穩(wěn)定，長時間連續(xù)工作發(fā)熱少且不影響精度，交直流通道數(shù)、開入開出口數(shù)目多且能長時間承受 220 V 直流電壓及繼電器閉合時能承受過載沖擊過流。
被測試保護裝置要求程序和硬件運行穩(wěn)定，在后續(xù)的保護程序升級過程中要有程序的繼承性。
3.1 自動化測試標準流程圖
以復(fù)壓過電流保護為例介紹自動測試的標準流程，如圖 3 所示。
計算機專用的數(shù)據(jù)描述語言來存儲測試計劃，編寫試驗中的每一步測試過程。
規(guī)約模板編輯程序主要功能是實現(xiàn)通信方式的選擇和建立、通信規(guī)約的制作和導(dǎo)入、通信過程的監(jiān)視和調(diào)試等功能。
報告模板編輯平臺程序是實現(xiàn)將測試模板中的數(shù)據(jù)與標準報告文檔位置進行關(guān)聯(lián)的可視化軟件。報告模板編輯程序直接打開Word程序，在Word程序中執(zhí)行相關(guān)的操作。
3 主流保護裝置的自動測試應(yīng)用實例
以 NSR612RF–D60 線路保護裝置的典型復(fù)壓過電流保護為例，介紹自動化測試過程中所用到的所有物理設(shè)備，自動測試的標準測試流程圖及自動化測試方法，從而更好地理解自動化測試全過程。物理設(shè)備目前主要包括測試儀、PC 機、交換機和保護裝置，現(xiàn)主要對測試儀和保護裝置做具體介紹。
自動化測試所需測試儀要求精度高，波形要光滑連續(xù)，輸出穩(wěn)定，長時間連續(xù)工作發(fā)熱少且不影響精度，交直流通道數(shù)、開入開出口數(shù)目多且能長時間承受 220 V 直流電壓及繼電器閉合時能承受過載沖擊過流。
被測試保護裝置要求程序和硬件運行穩(wěn)定，在后續(xù)的保護程序升級過程中要有程序的繼承性。
3.1 自動化測試標準流程圖
以復(fù)壓過電流保護為例介紹自動測試的標準流程，如圖 3 所示。
3.2 自動化測試方法
通過自動化測試通信接口 PpEngine.exe 軟件建立保護裝置與電腦的通信，進行數(shù)據(jù)和控制命令的交互通信如召喚定值和描述建立點表等功能，從而實現(xiàn)規(guī)約報文解析和制造、規(guī)約過程的控制、規(guī)約通信方式的配置等。
通過模版編輯軟件 GuideBookDev.exe 編輯測試方案模板，描述了保護裝置的標準測試流程、各測試項目的測試方法及測試結(jié)果的判別腳本詳細描述，測試模板采用XML 文件格式保存。
運行 PAutoTest.exe 自動化測試軟件對保護裝置進行自動化測試，自動化測試軟件運行的同時啟用測試儀應(yīng)用軟件 PowerTest.exe，自動化測試主程序進入復(fù)壓過電流保護投入壓板及定值寫入過程（如電流定值 5 A，時間定值 0 s），然后自動化測試主程序與測試儀進行通信輸出測試量（測試電氣量是依據(jù)測試模板中測試方法而輸出的），輸出停止后自動測試主程序匯總測試過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)。
依據(jù)事先設(shè)計好的判別方案來判斷實驗結(jié)果是否滿足要求（如動作值誤差在一定范圍內(nèi)且動作報文是相應(yīng)的保護事件），*后將測試數(shù)據(jù)填入實驗報告，完成測試后直接進行下一個測試任務(wù)的測試；保護自動測試系統(tǒng)可以實現(xiàn)保護裝置大部分的自動化測試內(nèi)容，少部分測試內(nèi)容要靠中斷提示后人工操作實現(xiàn)半自動測試；自動化測試技術(shù)對提高測試任務(wù)的工作效率、降低測試工作的技術(shù)門檻、擴展測試工作的測試方法、減少測試中人為的出錯等都具有十
分重要意義。
4 結(jié)束語
現(xiàn)在電網(wǎng)迅速發(fā)展，保護裝置等電力設(shè)備的測試日趨重要，測試工作也日益繁重，測試要求也越來越高。從繼電保護測試技術(shù)的發(fā)展歷程與當(dāng)今科技日新月異的發(fā)展水平不難看出，繼電保護測試技術(shù)正在逐步由手動測試發(fā)展到自動化測試，隨著自動測試技術(shù)的進一步深入研究，隨著電網(wǎng)的智能測試與檢測的發(fā)展，自動測試技術(shù)會越來越顯示出其社會經(jīng)濟效益。
