新型繼電保護自動測試系統研究

孫科 閆明陽

摘 要 本文通過回顧繼電保護自動測試系統的發展歷史與現狀，并在此基礎上提出了一種新型繼電保護自動測試系統。該測試方案主要包括測試模板和試驗報告模板的設計、基礎數據庫設計、測試模板編輯以及測試模板的應用。該測試系統的試驗和應用對于繼電保護測試工作效率的提高具有重大意義。

關鍵詞 新型繼電保護 自動測試系統 測試模板

中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A

Research on New Relay Protection Automatic Testing System

SUN Ke, YAN Mingyang

(Xinxiang Power Grid Corporation,Xinxiang, He'nan 453000)

Abstract This paper reviews the development and present of the relay protection automatic test system,and a new relay protection automatic testing system is introduced based on it. The test program mainly consists of test model, the design of test report model, the design of basic database, the edition of test model as well as the application of test model. The test and application of the new test system is significant for improving efficiency of relay protection tests.

Key words A new relay protection; automatic test system; test model

0 引言

近年來計算機的廣泛使用，計算機保護系統和高壓電纜繼電保護裝置在實踐中得到了大量應用，傳統的繼電保護測試系統已無法滿足實際保護測試的需要，特別是在1997年國家出臺繼電保護標準后，國內繼電保護測試技術更是得到了大幅度提高，但自動測試系統技術在國內仍是有待研究的一個課題。本文簡要回顧繼電保護自動測試的發展歷史與現狀，并在此基礎上提出一種新型繼電保護自動測試方法。

1 繼電保護自動測試的發展歷史與現狀

繼電保護測試裝置與測試對象是緊密聯系在一起的，繼電保護測試裝置的不斷發展與改革必然帶來繼電保護測試手段的更新。

1.1 繼電保護自動測試的發展歷史

繼電保護自動測試系統共經歷了模擬式繼電保護測試、第一代微機型繼電保護裝置、第二代微機型繼電保護裝置、第三代微機型繼電保護裝置和第四代微機型繼電保護裝置幾個階段。

第一，模擬式繼電保護測試。六十年代，我國繼電保護技術還處于簡單保護階段，對于電力系統故障的測試主要依靠各種模擬設備連接而成，這種測試方式的一切調試都依賴于人工，調試花費時間較長，功能簡單，而且效率低下。

第二，第一代微機型繼電保護裝置。八十年代后期出現了內置CPU、無后臺計算機控制的繼電保護測試裝置，該保護裝置的智能控制器主要由單片機組成，蓋裝置測試性能較為簡單，測試頻率無法實現連續變化。

第三，第二代微機型繼電保護裝置。這種繼電保護裝置主要是以PC機作為控制器，以DOS系統作為操作界面。但是由于受制于DOS操作系統，界面操作缺乏靈活性。

第四，第三代微機型繼電保護裝置。九十年代以來繼電保護裝置多采用CPU、DSP計算機系統，以windows為界面，這種裝置使得故障數據的產生簡單化、模型簡化，可以快捷的使用windows資源。

第五，第四代繼電保護裝置。最新的第四代繼電保護測試裝置具有更大的功能，如：輸出信號的精度更高、測試自動化、擁有先進的編程設計、測試裝置更加準確真實、實現了動態化測試。

1.2 繼電保護自動測試的發展現狀

第一，硬件方面。繼電保護測試裝置在硬件方面的發展主要表現在以下四點：一是采用了DSP數字處理技術、數模轉換技術以及32位精度計算技術，從而提高了每周波的輸出數據點，也使得暫態響應速度、輸出精度以及調頻特性得到了改善和提高；二是利用并口具有傳輸速率高的特性，使之與電腦連接提高了測試裝置的速度，串口與測試對象連接，實現了實時控制和快速測試的同步進行；三是使用較高的采樣速率對輸入和輸出進行采樣，并將采樣值儲存在測試裝置中。在錄波時，計算機就可以及時的顯示出錄波；四是能夠對諧波較高的暫態信號進行回放。

第二，軟件方面。繼電保護測試裝置在軟件方面的發展也表現在以下四點：一是利用windows的特性，增加數據的吞吐量，使得程序的實時性不斷提高；二是能夠為不同的測試對象提供下相同的測試環境，形成了測試的規范和標準；三是對于導出的測試報告可以進行復制、剪切等多種操作處理；四是能夠自動進行精度校正。

另外，繼電保護測試裝置在異常工作情況下還具有報警功能。該測試系統有兩套獨立的自檢系統，從而能夠對異常情況下的數據進行自動分析。

2 新型繼電保護自動測試方案

新型繼電保護自動測試系統能夠更好的為繼電保護調試服務，為了進一步提高工作效率，減少人為因素造成的差錯，在充分利用計算機功能的基礎上，提出新型繼電保護自動測試方案。該方案以現成的測試模板為依托，將測試的使用方法以一種按部就班的、簡單的方式羅列出來，包括工作措施、檢查、調整、校正、傳動、恢復等每一個過程都一一列出，用戶在使用該測試裝置時不需要做任何的考慮只要一步一步按照提示要求進行就可以完成。

第一，測試模板和試驗報告模板的設計。測試模板和試驗報告模板都屬于應用模板設計。測試模板設計主要是從保護裝置的角度考慮的，其中對測試裝置的保護可以由許多的測試項目組成。將這些測試項目做成模板，并將測試項目儲存在數據庫中，再與測試項目相對應的參數也儲存在數據庫中，以保護的測試項目命名，這樣繼電保護測試模板就形成了；試驗報告模板是根據測試模板的原理，將測試項和結果分解成保護項目、參數、型號等內容，這樣就形成了模板的控件。試驗結束后將試驗結果與控件數據進行交換，試驗報告模板就形成了。

第二，基礎數據庫設計。基礎數據庫設計主要包括保護分類、基礎軟件模塊數據定義、阻抗動作特性定義以及報告模板定義等內容的設計。保護分類主要有線路保護、變壓器保護、距離保護、零序保護和整組試驗幾類；基礎軟件模塊數據定義是指根據保護種類的不同將關聯的參數和保護定值添加到相關的列表中；阻抗動作特性定義主要以dim為變量和以LINE為描述語句。

第三，測試模板編輯。在進行測試模板編輯時應遵循以下步驟：在數據庫中添加新型號的保護裝置→添加保護和測試項→添加整定值→定義項目參數→確定與保護型號相關聯的參數→編輯接線圖→提示信息編輯→確定省缺試驗參數。

第四，測試模板的應用。測試模板的應用可按照以下步驟進行：在數據庫中選取保護型號→從建立的模板中選擇需要測試的項目→輸入或引入整定值→確認省缺參數→形成測試項目表，點擊“試驗”確定鍵。測試軟件在進行測試評估時，如果某項測試沒有通過評估，那么試驗就會暫時停止，此時用戶可以自主選擇是繼續試驗還是重新試驗，而且用戶還可利用軟件進一步分析原因所在。

此外，對于使用模形成的測試計劃還可以直接保存，這樣下次使用時用戶就可以簡單、快捷的直接引用。

3 結語

本測試方案詳細的列出了繼電保護裝置的方法、檢驗方法和規程內容，并充分運用幫助與提示功能，對試驗中可能發生的錯誤進行了實時關注，使得檢驗工作效率得到了極大地提高，也使得工作方法和檢驗的內容得到了規范。同時實驗結果評估還為測試裝置運行狀態提供了豐富的、全面的信息。

總之，新型繼電保護自動測試裝置在現代社會的應用，既能準確的檢測出繼電保護裝置的運行狀況，又能使測試過程更加自動化，極大地減少了勞動強度，降低了人為因素干擾，提高了測試的速度和效率。因而，這種自動測試裝置在現代社會中的運用具有重大的意義。

參考文獻

[1] 陳德樹.計算機繼電保護原理與技術[M].北京:中國電力出版社,1999:78.

[2] 趙志民,秦立軍等.繼電保護測試技術的現狀與發展[J].現代電力,2002(19).

[3] 陳皓.新一代微機繼電保護測試儀及其基本性能[J].電力系統自動化設備,2002(22).

[4] 金建源.我國現場繼電保護試驗裝置的現狀和發展[J].電力系統自動化,1997(7).

[5] 姚致清.繼電保護測試發展方向的思考[J].繼電器,2008(6).