對于繼電保護測試發展的探討

唐書章

摘 要：隨著我國社會的不斷進步和經濟的飛速發展，對于繼電保護測試的發展提出了新的目標。為了能夠準確、合理地評估繼電保護設備的質量，保證在電力系統應用中的可靠性，就必須在原有的繼電保護型式試驗的基礎上，對檢測內容進行調整和補充，對檢測方法進行改善，從而為繼電保護可靠度驗證提供技術安全保證。

關鍵詞：繼電保護；測試；發展方向

引言

隨著現階段信息技術、通信技術和計算機技術的迅速發展，各種各樣新的技術流程和技術方式，成為繼電保護探究的重點模式和首要任務，也成為繼電保護裝置分析和探索的要點。特別是數字化變電站技術的高速發展，這種技術更是日益廣泛地應用在當今生活中，為繼電保護的創新和發展帶來了重大的改變。與現有的其他設備相比較而言系統的內容不斷復雜，可靠性的要求也不斷擴大。現在的繼電保護已成為集控制、通信、保護、監視等功能于一體，同時完善了系統可靠性、時間同步等新需求。

1 創建繼電保護檢測分析中心

1.1 創建繼電保護檢測分析中心的技術要求

在當今條件下，若想成功的建立繼電保護測試分析中心，必須要滿足以下技術要求：（1）應要具備電網系統上的動態仿真的檢測平臺，能夠使其模仿各種不同的運行方式和種類不同的故障。（2）在電網系統里繼電保護的設備，需要都是用計算機實行控制的數字保護方面的設備。（3）擁有能傳遞保護測試相關數據的網絡和運輸的通道。（4）能夠使用數據的傳送通道，來把電壓仿真方面的數據，傳送到計算機的保護裝置中。

1.2 建立保護測試分析中心的制約因素

制約繼電保護測試分析中心建立的因素有如下幾點：（1）經濟因素。創建繼電保護測試分析中心需要投入大量資金。（2）傳統觀念因素。傳統的繼電保護檢測方式不易更改，人們不愿接受新的觀念和思想。（3）相對應的技術難點得不到解決。例如不能解決電壓、電流仿真采樣數據之間的時序關聯。（4）相對應的技術條件不滿足。例如保護測試數據得不到網絡傳送，微機保護裝置不能夠實行網絡數據檢測。

1.3 創建繼電保護檢測分析中心的具體方法與措施

對于繼電保護測試分析中心的構建而言，需要建立動態仿真方面的檢測平臺，其主要方式為以下幾個方面。

1.3.1 軟件動態仿真方法

這種方法主要是用來解決物理動態仿真費用比較高和較多的工作量的問題。所以為降低費用以及工作量，能用軟件方式來創建動態仿真檢測的平臺。使用軟件模擬進行動態仿真計量，能夠得到電網在出現故障的情況中，各個保護裝置所安裝的電流，獲得的相關數據，以及許多展示電網系統運行情況。在電網系統中，在其出現故障時，可以采取各種各樣的保護設備的故障錄波數據來進行科學有效的比較驗證與分析，結合有關數據從而能夠使軟件動態仿真方法能越來越接近事實。

1.3.2 物理動態仿真方法

這種方式具體來說，是在動態的實驗室里中，創建電網系統的有關物理模型，能夠有效的創建動態仿真的檢測平臺。但在電網系統方面，其物理模型可以滿足運動方式各不相同的動態仿真。又能夠在物理模型之上，來對不同點上種類不同的故障來進行動態的仿真。在實際的工作應用中，還是可以使用三段式的電流保護。也就是說，在第一階段中，進行保護的是瞬時電流快速中斷，它是一種輔助保護，能夠實現在非常短的時間內把線路首端的故障切除掉；在第二個階段中，進行保護的是稍帶時限的電流快速中斷，它是作為首要保護而存在，對全部的線路實施保護；在第三個階段中，進行保護的是定時限過電流，作為一種后備保護，一來可以作為下一級的線路的后備保護，二來可以對全長的線路保護。

1.3.3 仿真數據時序的確定

由于保護檢測分析中心的動態仿真檢測平臺產生的電壓、電流仿真數據應該有嚴格的時序關聯，要有同步的基準點，還要在相同的頻率周期下的仿真數據采樣點數始終一樣。要想滿足這些需求，就需要電壓、電流仿真數據在鎖頻、鎖相的基礎上同時采樣獲得，傳送的電壓、電流仿真數據應由時間序列表示，在不同采樣點上獲得的相同時間序列。仿真數據是同一時間的采樣值，在同一采樣點上獲取的不同時間序列仿真數據具有嚴格的相位關系。依據收到的電壓、電流仿真數據時間序列，各微機保護裝置就能進行行為測試或動作測試。

2 繼電保護檢測數據的傳送

為了能夠將保護檢測數據在保護檢測現場微機保護裝置與分析中心之間安全傳送，建設用于傳送保護檢測數據網絡是必需的。在網絡的創建過程中，要注意以下幾個方面：

數據網絡的可靠度；數據網絡建設是否經濟；數據網絡的技術是否先進；數據網絡的成熟度。綜上的各種因素，單獨為傳送保護檢測數據創建一個數據網絡明顯是不能實施的，但是利用電網系統的數據網絡來傳送保護檢測數據是現實和可行的。目前電網系統中應用最為成熟的數據網絡是電力調度自動化系統網絡。下面將簡要介紹使用調度自動化系統網絡來傳送保護檢測數據的方法。

3 利用調度自動化系統數據網絡的技術要求

使用調度自動化系統數據網絡來傳送保護檢測數據，在不影響調度自動化系統網絡安全性和可靠性的情況下，對調度自動化系統數據網絡提出以下的技術要求。

3.1 應用層協議的技術要求

調度自動化系統數據網絡需使用面向對象方式的應用層協議，不應該使用面向功能方式的應用層協議。對面向功能方式的應用層協議，協議的構造是根據功能代碼，并且隨著功能代碼的更改而更改。協議構造確定后，一旦需增加功能代碼，則只能更改協議構造，重新對協議構造進行編程。這種工作極其復雜，需要生產廠家的支持，所以實現過程十分艱難。而面向對象方式的應用層協議，協議構造是根據對象定義構造，其對象定義構造是規范的，所以協議的構造是不會改變的。協議的內容可由對象定義方法生成，生成的協議內容不會影響到協議的構造，所以這種方法適合保護檢測數據的傳送。

3.2 保護測試數據通信處理機的技術要求

保護檢測數據要使用面向連接傳送，通信連接的工作可以由通信處理機來完成。使用連接方式傳送保護檢測數據后，保護檢測分析中心將不會關注現場微機保護裝置的物理地址，只要關注現場微機保護裝置的邏輯地址即可。因為通信連接的工作由通信處理機來實現，因此通信處理機要有從邏輯地址到物理地址的地址分析能力，或者從物理地址到邏輯地址的地址映射能力。通信處理機還應該有數據網絡通信的一切功能，可以使用牌總線、以太網、FDDI等通信方式。考慮電力系統以后共享數據網絡的情況增加，電力公司已經開始創建三級骨干數據網，用來滿足電力系統發展的共享數據網絡需求。在電力系統三級骨干數據網建成以后，實現繼電保護遠方檢測將會變得更加方便容易。

4 結束語

由于現階段新產品和科學技術的不斷發展，多種技術的引入對繼電保護檢測帶來了新的挑戰，從事檢測和標準化經驗的基礎上，及時根據市場的需要和改變，制定相應的檢測方法標準和規范是十分重要的，對繼電保護產品質量保證將起到非常重要作用。

參考文獻

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