基于RTDS的實時仿真自動測試系統研發

RTDS( Real Time Digital Simulation)電力系統實時仿真裝置 是一種實時全數字電力系統電磁暫態仿真裝置J,其元件模型 和仿真精度已獲得仿真領域內較高的認可度，廣泛應用于電氣設 備仿真實驗,尤其是繼保設備校驗試驗。是研究和分析電力系統 特征、對繼電保護進行閉環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、 故障點位置、故障類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， 并且最終的測試結果，如測試波形的存儲、被測對象的反饋和動 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 去判斷整理費時費力、效率低下。RTDS仿真系統的自動測試就 顯得非常必要。

目前的主要實現手段是通過RTDS仿真系統的 腳本編輯功能實現。三種系統不同的是腳本生成方式:一是由測 試人員手動編寫執行控制腳本，另一種是通過第三方開發工具根 據測試項目生成執行腳本。該種方法可以實現一定程度的自動 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仿真系統進行仿真試驗的過程 中，往往需要執行一個測試項目后,對結果進行分析研究,而腳本 文件的執行過程是無法終止或暫停的，測試人員無法對RTDS仿 真系統測試過程進行有效干預。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，必須在自動測試系統檢測到仿真系統反饋的錄波完成標 志后進行。

自動測試下發的仿真命令需要與測試項目映射。通過映射 可以實現將仿真命令轉化為測試人員容易識別的繼電保護語言， 測試項目的執行通過一序列的繼電保護命令語言來完成,最終繼 電保護命令通過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Socket直接發送仿真命令。（2）參數類仿真 命令,需要在測試過程中修改仿真命令中的相關參數。如故障持 續時間命令，持續時間參數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類數據，如保護動作時間、仿真系統 的穩態標志等，需要將數據格式化為字符類數據，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標準的應用為自動測試技術的發 展提供了更好的技術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 動測試與手動測試對比一個突出優點就是一個測試項目執行 完畢后，測試結果的關聯展現。對于每一個測試項目，需要關聯 的測試結果有測試過程中的SOE、動作時間參數反饋、RTDS仿真 錄波、裝置錄波和錄波儀錄波等。測試過程中的SOE收集應以 故障觸發命令下發為時間起點，通過MMS獲取報文中的SOE名 稱、故障相別,對于故障相對時間可以通過SOE報文和啟動報文 的時間戳差值獲取;動作時間等參數通過回讀命令獲取;RTDS仿 真系統記錄的錄波通過保存錄波命令獲取;裝置錄波通過MMS 文件服務方式獲取;錄波儀錄波通過自動測試系統ftp服務方式 獲取。所有獲得的測試結果通過友好的人機界面方式關聯具體 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 帶來巨大的便利性，從根本上解決仿真數據分散的問題

       該自動測試系統通過繼電保護語言與命令行映射的方式實 現了測試流程可以靈活控制的仿真自動測試。與復雜難懂的編 制腳本實現自動測試相比,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 應用優勢，將分散的測試結果與測試用例有效關聯并進行自動判 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測試來闡述，該方法在其他基于RTDS 的仿真應用方面也具有借鑒價值。