关于数字化电能计量装置通信规约测试的探讨

卢耀兴

（广西电网公司贵港供电局，广西 贵港537100）

0 引 言

随着科技的进步，在人们的实际生活中，数字化电能计量装置得到了广泛应用，其中主要包括电能表、计量保护装置等。数字化电能计量装置与传统电能计量装置相比，具有较大的区别。数字化电能计量装置主要利用电子互感器进行信息接受和信息发送。此过程中，电子互感器能够通过解析、计算掌握电能值，并将最终结果生成相应的报文，通过网络设备传达到数字终端设备。由此可以看出，在实际应用过程中，数字化电能计量装置具有较强的应用价值。

1 数字化电能计量装置信息模型

随着数字化电能计量装置模型的应用范围逐渐扩大，传统的通信规约测试方法已经不能对当前的电能计量装置进行有效测量。因此，必须对数字化电能计量装置通信规约的测量方法进行不断完善和优化。此过程中，要想对数字化电能计量装置进行高质量的通信规约测量，就要对数字化电能计量装置信息模型进行研究。数字化电能计量装置信息模型主要对逻辑节点进行保护，其中各种逻辑节点的功能、类型主要包括以下内容：LLNO、LPHED两种类型的逻辑节点具有对基本参数进行测量的功能；MTST类型的逻辑节点具有计费参数的功能；MMTR逻辑节点具有计量功能，同时能够进行正反向有功电能计量、四象限无功电能计量以及需要计量等；MMXU逻辑节点进行测量工作，主要包括对数字化电能计量装置进行实时测量；MTUV、MTOV、MTUC、MTOC负责告警专制，主要包括对各相失压、各相欠压、各相过压、电压不平衡、各相失流、各相断流、各相过流等情况进行警报；GGIO主要负责对其他事件进行管理，包括采样异常、电能表出现故障以及掉电等情况。在对信息模型进行具体实例化的过程中，应该建立不同的实例对象，其中每一个对象代表一个数字化计量装置的功能。例如，当逻辑节点MMTR为建立对象时，可以将MMTR1作为电能计量装置，MMTR2作为需要计量的量；如果将MTUV作为建立对象，则MTUV1作为U相失压，MTUV2代表V相失压，MTUV3代表W相失压，由此可以看出逻辑节点与测量对象之间的关系。

2 数字化电能计量装置通信规约的测试方法

2.1 ICD测试法

对数字化电能计量装置进行通信规约测量，大致由以下几个部分组成：计量装置模型、ACSI服务测试、MMS变量、SCL语义分析、XML语法分析、MMS报文解码、接收网络数据、数字化电能计量装置以及ICD。以上几部分内容共同组成了通信规约测试装置，具体流程如下。首先，由计量装置模型对ACSI服务测试发出信号，该服务测试系统直接将信号传递到数字化电能计量装置中；计量装置对ICD进行信息传输，再将信息传输到XML语法分析系统、SCL语义分析系统，最终将其传递到MMS变量中。MMS变量除了包括XML语法分析系统和SCL语义分析系统外，还包括MMS报文解码系统和接收网络数据系统。在对数字化电能计量装置进行通信规约测试的过程中，主要对信息模型、抽象信息服务进行测试。在对信息模型进行测试的过程中，主要采用的方式是对ICD进行测试，大致测试流程。首先，对ICD进行语法以及语义分析；其次，找出MMS中对应的虚拟设备和变量。最后，根据最终显示的信息制作数字化电能计量装置信息模型，通过对信息模型进行测试的方式，达到对数字电能计量装置进行通信规约测试的目的[1]。

2.2 抽象通信服务测试法

在对抽象通信服务进行测试的过程中，需要利用ACSI服务系统对数字化电能计量装置中的信息进行分析，主要指通过网络数据进行接收的数字信息。经过MMS报文解码系统对其进行解码处理，最终生成相应的MMS协议，主要包括VMD、Domain、Variable等对应信息。利用以上信息制作成信息模板，对信息模板进行通信规约测试。在对数字化电能计量抽象信息服务进行测试的过程中，主要利用MMS报文读取的方式分析其中的数据信息，再利用该信息模型对数字化电能计量装置进行服务测试。此过程中，主要对数字化电能计量装置的数据信息、报告控制块等进行测量。

3 数字化电能计量装置通信规约的测试方案

3.1 测试项目的确定

确定测试项目的过程中，需要重点对以下三个部分进行确定。

第一部分，检查语法。ICD主要是对数字化电能计量装置中的信息模型和信息服务进行描述的系统，本质上是一个XML文件，因此必须符合XML格式。第一，ICD必须满足XML的语法规范，主要包括对XML的声明进行测试、对标签配对进行测试、对其中的元素嵌套进行测试以及对其属性进行测试。第二，ICD一定要满足IEC中的语法规则，主要包括ICD中元素、属性出现的次数以及先后顺序等。

第二部分，检查模型的完整性。要想保证对数字化电能计量装置进行通信规约的测试质量，就要对保证信息模型建立的完整性。这里，完整性是指数字化电能计量装置中每部分的信息模型必须具有与其相对应的意义。在对其完整性进行测试的过程中，需要对以下几方面进行测试。例如，对逻辑节点的强制对象进行测试、对数据中所在的逻辑节点进行定义、需要引用的逻辑节点一定要在Data Type Template中找到相应的定义。只有满足以上几点内容，才能够保证模型信息的完整性[2]。

第三部分，检查信息的一致性。信息一致指的是数字化电能计量装置中的信息定义必须符合相关系统对数据模型的规定，也是其中的主要检测内容。在对其进行检测的过程中，检测项目包括以下几点。首先，检测逻辑节点中的数据属性和数据对象，其中可选择的数据项目一定要与标准项目相互对应。其次，检测数据项目的类型，保证数据项目类型中的表示方法与标准方法相互一致。最后，检测数据项和扩充使用，保证其与标准方式一致。

3.2 信息模型的测试

对信息模型进行测试，主要目的是对数字化电能计量装置中信息模型的节点指针与标准信息进行对比。如果其中存在不符合标准的信息，则系统会发出警报，并将其剔除。第一步，提取标准信息模型中的节点和需要进行检测的信息节点。第二步，查找IED节点，找出其与LDI类型相同的装置。第三步，提取LDS节点中的LN-LDS节点和LD-I节点。第四步，比较LN-LDS节点与LN-LDI节点，在对其进行比较的过程中，要仔细对比每一项数据，直到全部数据比较结束。第五步，在IED节点中取出一个子节点，根据第三步到第五步的比较方法进行比较，直到将所有逻辑装置比较结束。在对两个信息模型进行比较的过程中，可以采用双向比较的方式，即将标准的数字化电能计量装置作为标准参考，对需要与其进行比较的模型进行逐一比较。这种方式能够检测出被检测模型数据信息中不存在的模型对象，进而对该信息模型的完整性进行检测。另外，可以将被检测信息模型作为标准模型，将标准信息与其进行比较。这种方式能够判断出被检测信息模型中是否具有标准新模型中不具备的定义对象[3]。

4 结 论

综上所述，随着人们对数字化电能计量装置通信规约测试的要求越来越高，如何提高其测试质量成为人们关注的重点。本文研究数字化电能计量装置通信规约测试方案发现，对其进行研究能够有效提高通信规约测量的质量和数字化电能计量专制的应用质量。由此可以看出，研究数字化电能计量装置通信规约测试方案，能够为今后数字化电能计量装置通信规约测试的发展奠定基础。

参考文献：

[1] 王彬吉.数字化电能计量装置系统误差研究和仿真分析[D].成都：电子科技大学，2016.

[2] 许 卓，赵 山，陈锐民，等.数字化变电站电能计量装置整体计量误差检定系统[J].化工自动化及仪表，2017，39（12）：1571-1574.

[3] 岳国义，耿建坡，张 秦，等.数字化与传统式电能计量装置比对研究[J].电测与仪表，2017，47（6）：1-4.