使用KEMA测试工具开展IEC 61850一致性测试

IEC 61850标准体系的一致性测试是保证互操作的基础,需要强制性的开展。在研究IEC 61850一致性测试标准的基础上,介绍一致性测试的内容,分析其测试过程和架构。为了开展测试工作,引入KEMA公司的测试工具套件,阐述各软件部分的作用,并搭建实验室测试环境用于IEC 61850一致性测试。     

一种闭环设计的IEC 61850一致性测试系统

随着智能变电站在国内的普及,智能变电站的IEC 61850一致性测试作为保证智能设备互操作性的重要手段,其地位愈发重要。针对目前智能变电站IEC 61850一致性测试操作繁琐,缺乏自动闭环测试的问题,提出了一种闭环设计的IEC 61850一致性测试系统,并对一致性测试系统的软件平台和硬件平台进行了设计,提出了系统的实现方法。该方法通过程序自动判别测试用例,从而减少了测试中的人工干预,提高了一致性测试的执行效率并加强了测试的可靠度和严谨性。此外,通过开放性的算例平台,向用户提供了自定义算例接口,可根据实际需要自行添加和修改测试算例,提高了测试的适应性和兼容性,为相关一致性测试工作提供了新的思路和参考。     

面向IEC 61850服务器一致性闭环测试系统的设计和实现 (一)测试平台和Ed 1.0测试用例

针对目前智能变电站IEC 61850一致性测试中人工干预较多的问题,提出了一种支持IEC61850标准的一致性闭环测试系统。系统采用基于Qt组件+底层逻辑分析动态库的软件平台和基于DSP+ARM双核处理器的分布式硬件平台,采用Python语言以开源的方式编写IEC 61850Ed 1.0相关测试用例,并提供函数接口方便用户自定义用例,软件可自动执行测试用例,实现试验过程中的全闭环,提高了测试的效率和质量。在平台测试及用例部分,以实际设备为对象,对典型Ed 1.0测试用例进行了验证,实验结果表明测试用例可满足IEC 61850一致性测试需求。     

兼容IEC61850标准的智能电子设备测试

对智能电子设备进行一致性测试、互操作性测试、性能测试和功能测试,是在设备投入使用前对其IEC61850兼容性、互操作性、极端条件下的性能和功能完成能力进行全面评价的必要手段.通过对比IEC69870-5-101标准和DNP3标准的发行和实施情况,说明了测试,尤其是一致性测试对于标准推广及实现标准目标的重要性.分别从电力公司和制造商角度分析了IEC61850产品测试应达到的目标,据此给出各种测试方法.指出IEC61850产品测试的难点主要在于:丰富的信息模型和服务模型;信息模型分层和模型语义的隐含性;发布者/订阅者通信模型引入;变电站描述语言(SCL)引入;自描述能力;可扩展性;功能自由分布.归纳了由此产生的需要解决的问题.     

IEC 61850标准一致性测试的方案和现场应用

介绍了一致性测试仿真环境的基本构成,包括智能电子装置(IED)服务器端模拟器、客户端监控软件、系统配置工具、IED配置工具和协议分析工具.在分析现场测试需求的基础上,提出了实现变电站内IEC 61850标准一致性测试的总体方案.应用IEC 61850标准一致性测试与仿真培训系统,针对西安供电公司2个110 kV变电站进行了完整的测试.通过分析和研究测试结果,验证了变电站支持的IEC 61850功能,对数据模型等存在的问题进行了探讨.     

IEC 61850一致性测试技术

一致性测试试验是智能电子设备(IED)投入使用前对其IEC 61850兼容性进行检测的必要手段。首先简要介绍了IEC 61850一致性测试技术发展的历史和现状;其次根据一致性测试的基本内容,详细总结配置文件一致性测试和IED设备一致性测试存在的问题,并结合形式化描述技术,提出使用扩展Petri网和Pi演算描述IED设备服务模型的方法;最后根据现场实际运行情况总结一致性测试技术存在的问题并提出解决措施。     

变电设备在线监测装置的IEC61850一致性测试应用研究

变电设备在线监测装置的IEC61850一致性测试工作已在全国范围内逐步开展,但测试手段和方法以及相关测试技术规范等仍不够完善,导致测试工作无法达到预期效果。结合IEC61850标准在变电设备在线监测领域的应用现状,分析变电设备在线监测装置IEC61850一致性测试的意义以及主要测试方法和内容,以广东电网公司开展的变压器局部放电在线监测、变压器套管电容量及介损在线监测等变电设备在线监测装置的IEC61850一致性测试工作为例,对测试过程中存在的主要问题及原因进行分析,并提出相应的解决办法。     

IEC61850一致性测试案例及参数自动配置技术研究

现有IEC61850一致性测试中,测试案例的选择及参数配置仍以手动方式为主,工作效率较低.通过分析一 致性声明文档与测试案例及参数的映射关系,提出一种自动选择测试案例并配置测试参数的新技术.通过分析PICS 文档,提取支持的IEC61850服务类型,根据映射关系自动从测试案例库中筛选对应的测试案例,形成对应的测试案 例流程;通过分析PIXIT文档,根据映射关系自动配置测试案例中的参数.新技术实现了IEC61850一致性测试案例 的自动筛选、测试参数的自动配置,提升了检测工作的自动化水平.     

基于IEC 61850标准的配置文件一致性测试方法研究

IEC 61850配置文件一致性测试是保证智能电子设备正确通信完成互操作的重要手段。提出了一种基于模糊综合评价模型的IEC 61850配置文件一致性测试方法。结合IEC 61850标准和一致性测试工程实际要求,从标准、技术和经济三个层面提出了评判模板优劣的指标,在改进层次分析法计算各指标相对于目标的权重值基础上,采用模糊综合评价模型对待选模板进行模板优属性的评估,并给出合理的模板采用建议。依据工程实际数据进行算例仿真,验证了该方法的有效性。     

IEC61850互操作测试分析

介绍了目前国内外各类IEC61850测试情况,提出了由用户组织进行互操作测试的必要性.并对广东电网IEC61850入网互操作测试的情况做了深入分析,包括测试平台、测试原则、测试过程和测试效果等,通过测试及时发现了大量的问题,有效保障了入网产品的一致性和互操作性能,体现了该测试平台的重要性和有效性.对下一步需开展的工作也提出了初步建议.     

A service interruption free testing methodology for IEDs in IEC 61850-based substation automation systems

This paper presents a methodology for the testing of intelligent electronic devices (IEDs) in IEC 61850-based substation automation systems (SAS), without any service interruption to the end users, during the testing process. IEC 61850-based SAS provides opportunities for a new level of substation operation, enhancing operating efficiency, and protection reliability based on Ethernet-based communication networks. Due to these changes to the conventional substations, importance and dependency on IEDs is increasing rapidly. Frequency of faults occurring in the power systems is random in nature and is unpredictable. It is necessary to test and maintain the IEDs to ensure their proper operation at crucial times. This paper presents a novel methodology for testing the IEDs, without compromising the service reliability during the testing process. The proposed methodology exploits the inherit characteristics of IEC 61850 standard i.e. Network - based communication, interchangeability between multivendor IEDs, and engineering based on substation configuration language (SCL) files. The feasibility and robustness of the proposed method has been verified by performing several performance verification tests with different performance metrics.     

基于IEC 61850标准的智能电子设备及变电站自动化系统的测试

IEC 61850标准是未来数字化变电站通信网络与系统的唯一国际标准，其主要目标是实现互操作，因此标准的测试活动也就围绕该目标进行，包括2个层次：验证智能电子设备(intelligent electronic device，IED)是否具有互操作的能力，即一致性测试；验证IED集成在一起完成变电站自动化功能的能力，即互操作性测试。文章重点介绍了变电站自动化系统的测试流程，并结合开发的数字化保护平台对其一致性测试进行了探讨，最后介绍了对测试质量进行评估的重要性及评估手段。     

基于IEC 61850的智能电子设备交互模型形式化描述与验证

IEC 61850将变电站智能电子设备(IED)的功能抽象成若干逻辑节点,以达到信息交换的目的。IED及其逻辑节点之间的交互关系复杂,如何正确地设计并实现这种复杂的行为是IEC 61850实施的关键。形式化方法为此提供了良好的途径。提出采用进程代数方法对各种功能在IED之间、IED内部逻辑节点之间的交互关系、系统行为进行严谨地描述并进行自动验证,以保证分布式功能的正确性。以定时过电流保护功能为例,建立了基于IEC 61850的IED交互模型,采用在通信顺序进程(CSP)上加入时间相关操作形成的形式化语言Timed CSP描述其交互功能及系统行为,在验证工具——进程分析工具包(PAT)环境中进行了验证。结果表明,所提出的方法能有效地检测出描述中潜在的缺陷,有利于指导IED交互系统的设计并节约开发成本。     

基于IEC 61850标准的IED图形化编程技术

IEC 61850标准的互操作及功能自由分布特性要求变电站自动化系统中不同智能电子设备（IED）间更灵活地协同。提出一种图形化编程技术的IED开发方法,它基于IEC 61850标准,遵循IEC 61131-3编程标准,不仅具有常规图形化编程的优点,而且提升了IED外在形态和内在形态的标准性。设计一种IED软件方案,研究图形化编程与IED数据存储区的参数关联方法,为推进产品编程开发手段的灵活性、标准化,提高产品互换性提供了一种解决方案。     

采用IEC 61850的变电站间隔层IED软件设计方案

IEC 61850的特点是建立分层的体系结构、统一对象模型和抽象通信服务接口(ACSI)等，实现智能电子设备（IED）之间的互操作性，降低整个系统设计、集成、运行、维护等费用。以研究IEC 61850下间隔层IED的软件设计方案为目标，分析IED的功能模型，设计其软件内部模块的组成，阐述了软件设计所涉及的统一建模语言（UML）设计、可扩展标记语言（XML）、通用的面向对象的变电站事件（GOOSE）、采样值传输（SAV）、通用变电站状态事件（GSSE）等报文的通信模式和多任务运行等关键技术的工作原理及设计方法，为遵循IEC 61850的变电站间隔层IED产品研发提供了一定的借鉴和参考。     

IEC61850第2版简介及其在智能电网中的应用展望

介绍了IEC TC57技术委员会第10工作组正在制订的IEC61850第2版的体系架构,及其与第1版相比修改和增加的内容。修改的核心内容包括变电站配置语言(IEC61850-6)的修改,对象模型的增加(IEC61850-7),过程总线的冗余解决方案(IEC61850-9),一致性测试;扩充的内容包括用于变电站之间以及变电站与控制中心之间的通信规范,清洁能源等领域的信息建模和通信映射,以及相关的外围标准等。指出IEC61850第2版已经将应用领域扩展到变电站之外,涵盖了电力公用事业自动化的各个方面,对目前智能电网的研究与建设将发挥重要的推动作用。