变电站在线监测智能电子设备自动化测试研究

雍明月，张秉楠，高 尚，李林广

（北京电力工程有限公司，北京 100071）

变电站整体化监控系统是为了对所有变电站的实际全景数据进行统一的收集和管理，继而将收集到的数据运用到智能化报警和数据综合分析上的一种监测手段。在线监测的电子设备是一种智能化的操作设备，它是监控系统整体化的关键组成部分，它的运行是按相对应的标准实行在线实时监测和稳定通信的。随着我国智能化设备的不断更新发展和自动化技术日新月异的提升，智能电子设备与在线监测的自动化技术两者在融合过程中出现了很多的问题，这对变电站的在线监测数据产生了一系列不良影响，急需技术人员针对这些问题做出相应的分析和指导，达到智能化电子设备与自动化检测技术的完美结合，最终实现在线智能化监测。

1 在线监测智能电子设备的功能

在线检测的智能化电子设备的功能主要包括下面三个方面：

（1）对收集到的设备信息进行有效加工和处理，按照处理得出的结果进行分析，架构一个与之对应的数据整体模型，再利用通信的服务端口提供数据信息采集、服务方式的设置以及访问模型等实际性应用功能，在这些功能的基础上整理和分析收集到的设备数据信息。

（2）报警信息的监测传输具有周期性，它在处理接收到的报警信息和监测数据时，包括缓存和非缓存两种处理模式。在对报警信息的上传过程中，其主要选择的功能就是ACSI（抽象通信服务接口）中的报告服务功能，它实现了控制块各项参数的最优化配置，可以做到实际控制与监测数据信息的传送情况。

（3）利用ACSI的报告、定值、控制服务去完成模型控制参数与计算机模型数据参数的对时及数据召唤的相应功能。

2 在线监测智能电子设备的测试应用

在线监测的IED采集处理变压器等设备的状态信息数据都是通过以IEC 61850为参考标准，完成与综合应用服务器等站控层装置的连接通信。对前面在线监测的智能化电子设备的功能内容进行归纳整理再加以分析，可以得出ACSI的各项功能在智能设备的在线监测中所占比重很大，智能化电子设备的在线监测很多应用功能都依赖于ASCI的功能服务。除此之外，ACSI中的功能服务是可以被设备调用的，可以将其中的各项功能转变为测试的脚本。

3 在线监测智能电子设备测试方法

在线监测技术工艺主要通过电子设备里功能测试这一个机制，将测试脚本作为测试的案例对通信服务这一机制进行有效控制，然后对响应的报文进行分析和计算，以达到建立闭环的作用。进行在线监测的智能化电子设备的自动化测试时，用文字的描述去处理测试的结果，是为了更方便地使用这种测试方法去研究处理测试脚本的自动化困难问题；用文字的形式去解释每项功能，最后作为整个测试结果的提交文件。自动化测试系统的事先定义是可以在实际操作的流程中囊括以下在线监测IED的整体全部功能，测试前预先选用实例，再用相对应的测试平台将要测试的实例转换为自动化的测试脚本，对需要输入的数据进行合理的选择，连同测试的脚本一起输入到相对应的自动化测试引擎里，让它可以自动地操作执行。上面所述的整体简略操作流程如图1所示。

图1 在线监测智能电子设备实验测试流程

4 自动化功能测试技术分析

从自动化监测技术长期发展中可以看出，功能测试这一方面的应用方式基本都依赖于人工控制的测试用例，而此次的研究活动中提出了不同于人工智能的自动化监测方式——脚本设计，这种技术方法既可以调高在线监测效率，又可以有助于自动化功能的测试，还能解决人工测试中存在问题和困难。

因为测试脚本的数据内容里包括了可拓展性标记语言，所以必须保证设备脚本其描述语言的独立性，这样才能为设备中的任意一项功能相呼应的测试脚本提供保障。为了解决在设备运行过程中出现的疑难杂症，达到通信测试的检查结果和总体测试的结果对比分析的目的，要求测试的环境需要有模块化应用。与此同时，还可以实现抽象化的具体操作流程，把监测脚本的语言元素定义到对应的自动化测试过程中，从而实现不同空间的运用。对于研究过程中侧视脚本这一部分，需要注意的是各种用例具备的功能是不尽相同的，因此在每个空间的任一元素的应用过程中，它所对应的元素也是不同的，这样才能保障测试脚本在测试过程中实现自动化这一操作要求。

4.1 自动化测试测试脚本设计

不同功能的测试用例主要是通过对IED的每个功能进行在线监测的，监测各个功能的测试步骤和测试结果，人工测试的操作方法是通过测试工作人员完成测试过程中的流程步骤，去逐一地完成所有测试步骤，将测试得出的实际结果和测试前预期的结果进行对比分析。文章针对自动化测试脚本取代人工操作进行了一系列研究，根据XML语言为在线监测IED的功能性对应的测试设计一种脚本语言，这样就会让各个功能在测试中都会生成相呼应的脚本进行测试。为了避免重复性的实验操作，可以开启测试环境的功能，在测试过程中进行通信测试和测试结果的检查分析，通过模块化思想抽象表达相同的监测操作，这就是自动化测试中的测试语言脚本这一元素。

不同的任意的脚本元素会被定义到相对应的操作空间和执行流程，不同的功能在进行测试时使用与自己相对应的测试脚本元素，将组成不同自动化测试内容的测试脚本。

4.2 功能测试用例生成测试脚本

（1）储存测试时各个功能的测试用例。自动化测试系统能够任意地提取功能的测试用例，再利用用户输入测试数据信息和已经建立的测试序列去架构不同的测试脚本。与此同时，需要架构完整的测试序列，这是为了达到通信服务内容储存的完整性和有效性。

（2）设计生成测试的脚本。此次测试研究的过程中，是以智能化电子设备的数据监测传播功能为主要的监测点，对测试用例在测试过程中生成脚本的过程进行全面的分析监测。首先收取测试列表中的测试数据，然后为脚本测试的测试过程提供数据参数的变量分析，接着按照研究工作人员给出的数据展开测试脚本的流程，最后对测试结果进行分析。

（3）寻找测试实验的测试序列，要求在测试实验的活动过程中全部按照对应要求的标准去执行实施。数据监测具有的功能能够保障测试序列的报告收取的形式和处罚形式。测试序列以通信服务的参数为基础，在测试过程中自定义生成测试序列表，并按照数据的信息或者名称去定位脚本的变量。若是测试的序列已经设置好测试执行时间，那么就需要在时间的元素中寻找对应定义脚本。

（4）依照不同脚本的定义测试结果在不同的测试序列中收集和整理产生的所有定义，还需要对这个过程的成本进行描述，不同的控制信息和测序数据结果应由测试序列进行对应储存。综合考虑分析测试工作人员给出的数据信息去架构测试的脚本，从而达到分隔测试数据和测试逻辑的目的。在对监测上传功能进行测试时，应该关注状态量的监测和模拟量的监测，在这两者的总召唤性和周期性上，要对不同的任意的触发方式下的传输功能进行测试。

（5）测试过程的控制执行是由自动化测试引擎负责的，它的接入组件部分对应测试的步骤。通过测试引擎的设计去改善和优化自动化测试脚本进而去保障入口输入的统一性，做到对各个测试组件的集中控制，完成真正意义上的智能化电子的自动化监测。

5 在线监测智能电子设备自动化测试系统和实验研究

此次研究探讨的是变电站在线监测的智能设备其自动化的测试研究分析，以自动化的测试为基础添加了原来没有的测试脚本和新的测试引擎，可以有效地提升测试效率。分析理解变电站的在线监测智能电子设备测试完的实验结果和它的测试过程，做到对自动化测试这一方法的全面性检测，进而分析得出自动化测试这一测试方法的实际运用结果。

5.1 测试实验环境

在实际的实验操作过程中，架构测试实验环境通常是在线监测的IED模拟和通信的客户端模拟器以及自动化设计的测试系统在计算机上使用在线的监测IED模拟器。在一台电脑上加载测试得出的监督模型文件信息及数据，在另一台计算机上运行在线监测的IED自动化监测系统，这样就可以同时建立多个不同的客户端模拟器。与此同时，要求相关的工作人员必须在线监测IED，并发送服务的请求，再应用测试模拟器相对应的功能，以此收集报文和分析结果。

5.2 测试系统

测试系统是由三个不同的层组成的，分别是展示层、仿真层和测试层。展示层负责优化用户接口的配置，优化配置是为了达到客户端模拟器以及电子设备功能实施的目的；仿真层的数据信息库用来储存测试的数据和测试的脚本；而测试层则是利用测试脚本进行测试解析，执行发挥数据库的储存功能，完成测试用例向测试脚本的转化。

5.3 测试实验

测试实验环境由在线电子设备模拟器和自动化测试系统以及客户的通信端模拟器进行架构；测试的过程和结果需要在特定的条件下进行研究和分析，最终上传监测的测试数据。

6 结束语

综上所述，此次研究提出了在线监测设备的自动化测试实验的方法，依据测试过程设计了测试系统，描述了有关的数据库，对测试引擎、客户端通信模拟器和测试脚本的功能进行了仔细阐述，以期在日后的测试实验过程中不断地完善改进变电站中智能化电子设备的自动化在线监测技术。