电力系统智能装置自动化测试系统的开发及应用

谭宁　王维平

（1.陕西省地方电力（集团）有限公司咸阳供电分公司　陕西　咸阳　712000　2.陕西省地方电力（集团）有限公司三原县供电分公司　陕西　三原　713800）

电力系统智能装置自动化测试系统的开发及应用

谭宁1王维平2

（1.陕西省地方电力（集团）有限公司咸阳供电分公司陕西咸阳7120002.陕西省地方电力（集团）有限公司三原县供电分公司陕西三原713800）

随着科学技术的不断发展，电力系统的智能化越来越明显，为了确保智能化装置的工作性能，本文分析电力系统智能装置自动化测试系统，以期为电力系统提高优质的测试技术，进而推动我国电力智能化装置的应用。

电力系统；智能装置；测试系统

引言

近年来，随着社会科学和经济的快速发展，电力系统的自动化水平明显提高，而且在很多发电厂和配电站中都引入了智能化嵌入式装置，全面提升了我国电网运行的自动化水平。不过，随着电力系统智能化装置测试系统的的推广应用，我们在此过程中发现了不少问题，常见的有内存受限问题、测试功能欠缺问题以及投资成本大问题等，这些缺陷严重阻碍了系统的发展，所以，本文将研究电力系统智能化装置自动化测试系统的开发和应用，以期能够推动我国电力行业自动化的发展。

1　自动化测试概述

嵌入式软件是基于计算机技术开发出来的一种应用技术，它主要是在一些要求较高的计算机系统中推广使用。嵌入式系统的软件和硬件都可通过裁剪来满足操作系统的要求，而且其硬件决定着软件的设计方向。嵌入式系统具有很好的稳定性和高专用型，为了确保这些性能需要在准备使用时测试比较系统。现阶段，不管是国内还是国外普遍利用搭建实时仿真系统来对嵌入式软件进行实时测试，其中最为有效的方法是利用自动化工具实时自动化测试。自动化测试可以进行多次检测，测试装置重复性非常好，尤其是能够实施很多人工无法测试的项目，同时自动化测试还具有较强的扩展功能，进而促使测试软件在完成测试工作内容的同时不断完善自身，另外测试系统可以避免人工艺术的干扰，减少很多不要的测试误差，使得测试结果更加准确可靠。

2　电力系统智能装置自动化测试系统的开发设计

2.1系统总结构设计

现阶段仿真测试系统主要有两种结构形式，即为单片机测试平台和分布式测试平台。单片机测试平台功能简单，设计较容易。分布式测试平台的功能全面，适用于复杂的实时仿真测试项目，分布式系统把测试任务分配给具有不同功能的主机，使得系统的实时处理能力大幅提升，而其有利于扩展系统的功能。

本文建立的智能装置自动化测试系统（TestCenter）的结构就为分布式结构，模式采用“一主多从”式。主机控制模块的主要功能有：生成测试脚本、管理测试脚步以及执行测试脚本以及生成测试报告的等。从机控制模块的主要功能有：对测试环境加以模拟，进而完成某个测试项目。从机模块利用与之对应的主机接口，也就是所说的动态链接库（DLL）文件，为应用程序接口（API）函数库提供相应的功能函数，以供主机调用函数库，进而来执行测试脚步。主机模块的DDL库文件与从机模块之间的可以实现网络通信，进而达到下达操作命令以及接受回传数据的额目的。如图1中所示为电力系统智能装置自动化测试系统的结构框图。

2.2主机控制模块（TCHost）

如图2中所示为TCHost的结构框图。

分析图2可知，TCHost主控模块主要功能有：给用户提供使用接口、配置系统运行参数、生成测试用例、建立测试方案、编制测试脚本程序、监控测试、监管从机控制模块、处理分析测试结果、输出测试文本报告等等。TCHost主控模块采用的操作系统为我们计算机常用的Windows系统，且设计的人机界面非常方便客户使用。此外，TCHost主控模块还得管理测试脚本以及配置测试环境，在测试管理过程中需要监测测试的实时信息并最终得到测试结果，进而实现对整个测试过程以及网络通信的通协监管。

2.3从机控制模块（TCAgent）

TCAgent控制模块是系统的测试执行装置，它的主要任务是与被测对象进行交互。主控模块接口并不与被测对象直接进行信息交互，而是都经由TCAgent转发发过来。TCAgent控制模块的主要功能有：给被测对象配置系统信息；对测试脚本进行说明，以便仿真处理数据；产生驱动信号，触发被测软件工作；收集被测软件回传的数据，并转发给主控模块，为后续的实时比较做好准备。

图1　电力系统智能装置自动化测试系统的结构框图

图2　主控模块结构框图

2.4测试流程

本文设计的TestCenter系统具有一套完整的测试流程，如图3中所示。系统测试流程主要有两个方面，即为：测试开发流程和测试执行流程。系统测试开发流程的主要过程包含：由测试开发人员编制测试用例，然后提交编写好的用例，进而把用例录入库中。测试执行流程的主要过程包含：由测试执行人员配置测试环境，并对测试模块进行初始化；定制测试目任务，进而以此选用合适的测试脚本；从用例库中实测用例，进而执行测试用例；当测试结束后，系统被恢复到测试前状态，且会产生测试报告；执行人员把测试结果告知开发人员。

图3　测试流程图

3　测试系统关键技术分析

3.1脚本语言

脚本程序是电力系统智能装置自动化测试系统的主要部分之一，脚本的好坏直接关系着测试系统的投资成本和工作效率。优质的测试脚本不仅可以降低工人工作量，而且可以增加测试系统的可维护性。同时，脚本程序具有良好的可移植特点，能够增加脚本的重复使用次数，进而提高测试系统的可重复性。

本文设计的TestCenter系统的脚本程序采用Python语言来编写。Python语言是一种通用性计算机语言，它可以面向对象化实现编程。Python语言的语法功能强大，有利于快速设计原形以及开发混合语言编程，并且实现各种编程语言模块之间的融合。

在TestCenter系统中利用C++语言和Python语言各自的优点。脚本Python语言以其使用简单、功能强大、开发效率高的优点，被用来编制测试用例。C++语言能够进行复杂的逻辑运算，所以被用来进行TCHost主控模块、TCAgent从控模块和人机界面的开发，进而可以提高系统的工作效率。

3.2通信模式

TestCenter系统采用的是分布式架构，这就要求系统网络通信要符合使用条件。分析得出，TestCenter系统的结构层次主要有控制层和测试层。控制层的网络通信主要指的是TCHost与TCAgent之间通信，主要实现的功能有配置参数信息、主控接口与从机模块的通信、主控和从控模块的监控等。测试层的网络通信主要指的是仿真模块与被测对象之间的通信。TestCenter系统的通信具有实时性，就此可以分为三个等级：高级、一般级以及低级。高级通信应用在实时性和可靠性要求较高的地方，例如测试层的通信；一般级应用在实时性不太高，但是可靠性要求高的地方，例如主控执行脚本时与从控模块间的通信；低级通信应用在实时性和可靠性要求都较低的地方，例如TestCenter系统的监视通信。

3.3开放式接口

TestCenter系统是一种较为通用的测试系统，为了能够应用到更多的被测对象中，该系统的结构与接口都实行开放式设计。TestCenter系统对主控模块TCAgent没有限制其功能实现方式，只是把TCAgent控制模块的接口进行了定义，约束了TCAgent必须要具备初始化和终止化函数，对于其他函数没有作出要求。

4　TestCenter系统的应用效果

TestCenter系统应用效果如下：

4.1发现人工测试忽视的差错

如果测试装置要求系统遥信误差在2ms内，然而使用人工测试时是无法验证的，TestCenter系统则可以利用脚本程序来控制HELP2000模块，使得遥信变化时间改变，进而得出测试装置的遥信误差大于3ms。

4.2TestCenter系统测试效率高

传统的测试装置人工操作测试时间差不多在一周左右，使用TestCenter系统测试可以缩短1d的测试时间，而且不会出现漏测用例现象，在节约时间的同时又确保了测试质量。在实际应用案例中，TestCenter系统能够对智能装置实施闭环仿真测试，进而挖掘装置运行过程中存在的问题，测试效率高，且测试效果准确，为我国电力系统智能装置的测试解决了很多难题。

5　结语

综上可知，文中在分析智能装置自动化测试要求的基础上，设计了电力系统智能装置自动化测试系统，该系统在实际的运行过程中，降低了劳动量，把测试人员从单调乏味的测试操作中解脱了出来，而且节约了测试时间，调高了测试质量，大大促进了我国智能装置自动化测试的发展。

[1]温东旭，杨辉，王旭宁，郑运召，应站煌.电力保护装置保障性自动测试方案研究与实践[J].电力系统保护与控制，2015，10：135～138.

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[3]栗树森，王洪才.电力系统智能装置测试分析研究[J].黑龙江科技信息，2014，16：97.

TM61

A

1673-0038（2015）32-0283-02

2015-7-8

谭宁（1972-），女，工程师，大专，主要从事高压实验工作。

王维平（1979-），女，工程师，大专，主要从事工程预决算工作。