基于RTDS的实时仿真自动测试系统研发

RTDS( Real Time Digital Simulation)电力系统实时仿真装置 是一种实时全数字电力系统电磁暂态仿真装置J,其元件模型 和仿真精度已获得仿真领域内较高的认可度，广泛应用于电气设 备仿真实验,尤其是继保设备校验试验。是研究和分析电力系统 特征、对继电保护进行闭环测试的重要检验工具。

针对一般的电力系统RTDS仿真模型，根据系统运行状态、 故障点位置、故障类型等不同测试项目的组合，往往都是上百项 甚至上千项的测试操作步骤。测试的重复性和复杂度均比较高， 并且终的测试结果，如测试波形的存储、被测对象的反馈和动 作行为记录等数据量也是非常庞大且比较分散，如果单纯靠人工 去判断整理费时费力、效率低下。RTDS仿真系统的自动测试就 显得非常必要。

目前的主要实现手段是通过RTDS仿真系统的 脚本编辑功能实现。三种系统不同的是脚本生成方式:一是由测 试人员手动编写执行控制脚本，另一种是通过第三方开发工具根 据测试项目生成执行脚本。该种方法可以实现一定程度的自动 测试，而且也可以在脚本中对测试对象的反馈做一定的判别和保 存测试波形。但是，在利用RTDS仿真系统进行仿真试验的过程 中，往往需要执行一个测试项目后,对结果进行分析研究,而脚本 文件的执行过程是无法终止或暂停的，测试人员无法对RTDS仿 真系统测试过程进行有效干预。而且一旦脚本编制完成或者生

故障类型模式下的录波，而是上一次故障的录波。所以这类命令 的下发，必须在自动测试系统检测到仿真系统反馈的录波完成标 志后进行。

自动测试下发的仿真命令需要与测试项目映射。通过映射 可以实现将仿真命令转化为测试人员容易识别的继电保护语言， 测试项目的执行通过一序列的继电保护命令语言来完成,终继 电保护命令通过映射转化为仿真命令执行。仿真命令与仿真模 型绑定，测试项目在测试用例中相对固定。不同的模型,只需要 修改仿真命令与测试项目中继电保护命令的映射，就可以达到测 试用例重用的目的。

       仿真命令的映射根据命令功能不同分为几种方式。（1）直 接映射方式,即通过Socket直接发送仿真命令。（2）参数类仿真 命令,需要在测试过程中修改仿真命令中的相关参数。如故障持 续时间命令，持续时间参数需要测试过程中修改。（3 ）变量类获 取命令，变量类一般都是浮点类数据，如保护动作时间、仿真系统 的稳态标志等，需要将数据格式化为字符类数据，通过回读命令 将该字符回读获取变量值。（4）录波命令,需要将录波命令中路 径和文件名替换为测试人员定义的路径和文件名。

        智能变电站中IEC 61850标准的应用为自动测试技术的发 展提供了更好的技术支持平台智能电子设备（IED）与监 控系统之间的通信均采用IEC 61850/制造报文规范（MMS）。自 动测试与手动测试对比一个突出优点就是一个测试项目执行 完毕后，测试结果的关联展现。对于每一个测试项目，需要关联 的测试结果有测试过程中的SOE、动作时间参数反馈、RTDS仿真 录波、装置录波和录波仪录波等。测试过程中的SOE收集应以 故障触发命令下发为时间起点，通过MMS获取报文中的SOE名 称、故障相别,对于故障相对时间可以通过SOE报文和启动报文 的时间戳差值获取;动作时间等参数通过回读命令获取;RTDS仿 真系统记录的录波通过保存录波命令获取;装置录波通过MMS 文件服务方式获取;录波仪录波通过自动测试系统ftp服务方式 获取。所有获得的测试结果通过友好的人机界面方式关联具体 测试项目直接展现给测试人员。这将对于仿真测试结果的分析 带来巨大的便利性，从根本上解决仿真数据分散的问题

       该自动测试系统通过继电保护语言与命令行映射的方式实 现了测试流程可以灵活控制的仿真自动测试。与复杂难懂的编 制脚本实现自动测试相比,测试人员更加容易接受，而且测试方 式更加灵活，适应性更广泛。借助智能变电站MMS通信的广泛 应用优势，将分散的测试结果与测试用例有效关联并进行自动判 别测试结果，使仿真测试结果分析更加高效便捷。本文主要结合 继电保护装置的仿真自动测试来阐述，该方法在其他基于RTDS 的仿真应用方面也具有借鉴价值。