關于智能變電站繼電保護裝置自動測試系統應用的研究

車　薪（湖南省送變電工程公司，湖南 長沙 410007）

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關于智能變電站繼電保護裝置自動測試系統應用的研究

車薪（湖南省送變電工程公司，湖南 長沙 410007）

近年來，我國電力產業的迅速發展，促進了我國國民經濟的發展，智能變電站作為電力系統的重要構成，直接關聯著電網系統工作效率，并且還影響著人們用電需求的滿足與電力產業的發展。針對此，本文首先分析了繼電保護裝置自動測試系統核心技術，其次對自動測試系統的設計過程進行了一定的闡述，最后研究了繼電保護裝置自動測試系統的應用，以供參考。

智能變電站；繼電保護；自動測試系統；應用

1　引言

繼電保護裝置自身的可靠性與穩定性直接關聯著電力系統的日常運行效率與安全，是智能變電站的二次核心。近年來，隨著我國智能電網建設力度的日益增多，繼電保護裝置在智能變電站中獲得了廣泛的應用，但與人工檢驗與操作為主要方式的傳統繼電保護測試已經無法滿足電網運行安全的需求，這就要求必須增強對智能變電站繼電保護裝置自動測試系統的研究，并將其逐步投入到實際應用中，以促進我國電力系統的持續發展。

2　繼電保護裝置自動測試系統核心技術

2.1故障模擬系統

通常情況下，為了確保繼電保護裝置的正常運行，必須通過故障模擬系統的應用，高效的、快速的解決智能變電站中存在的問題，這主要是由于智能變電站機電保護裝置自動測試系統是在故障模擬系統基礎上構建的與應用的。同時，還需確保其滿足機電保護裝置的外部接口的規格。此外，現階段智能變電站的SV采樣通常為較為直接的信號采樣方式，并且發送報文的間隔離散值通常低于10μs。經過相關人員長時間的研究與現場的檢測，智能變電站可以通過故障模擬系統滿足當前階段智能化變電站繼電保護裝置的正常使用。

2.2外部接口技術

依據有關規定，在使用電子式互感器，并且處于66kV、35kV及以下的環境中時，需要依據間隔確保保護測控裝置與智能終端進行單元合并。基于此，在當前我國智能變電站系統運行過程中，當處于66kV、35kV及以下電壓等級時，繼電保護裝置的模擬量采樣數據通常為電子式互感器的微小信息。

在110V電壓的環境中，保護裝置模擬采樣量通常是數字信號。監控系統的通信與智能變電站繼電保護裝置之間的聯系也是在IEC61850標準作用下建立，同時在通信過程中依照MMS協議形成單播通信。通過IEC61850標準，可對變電站各種性能的邏輯節點以及數據對象進行較為細化的規定，同時也對數據對象的描述進行較為完整的敘述并且提供了較為全面的面相對象的服務。

2.3實際測試用例

在進行自動測試系統設計操作時，需確保其滿足測試用例高效性與穩定性要求以及能夠獲得廣泛應用的性能。針對此，在進行自動測試系統設計時，可將系統設置為開放性系統，以保證測試用例的高效性與穩定性，并且還可為測試人員就不同測試環境中系統測試選項操作提供便利。通常情況下，自動測試用例的廣泛利用性直接關聯著自動測試系統能夠代表當前階段主流的用例使用測試手段，并且是否能夠進行廣泛的推行，從而解決智能變電站繼電保護裝置中存在的問題。

從整體方面來看，一個完成的保護功能用例主要包括故障施加量與預期結果兩方面內容，其中，故障施加量可分為以下兩部分：①由定制修改清單和壓板投退的清單組成，一般用于修改用例定值，或是在壓板投退過程中使用。②各種故障參數，例如各種故障的類型、用例故障的模擬量和開關量等，并且還包含了IE61850的配置信息，例如SV、DA、APPID等。

3　自動測試系統的設計過程

3.1設計方案以及結構框架

一般情況下，在自動測試系統設計階段，自動測試系統主要通過套接字與測試儀器客戶軟件進行程序之間信息的交流于通信，從而全面收集系統測試輸出與接受的信息，并且還可在IEC61850標準的基礎上，通過MMS通信協議進行單播通信，通過此種模式的應用，可在傳輸繼電保護裝置的命令的同時獲取裝置動作的各種信息。在此前提下，設計人員設計出了一套具備執行控制功能、通信功能、用例編輯功能、用例管理功能、日常記錄功能、報告生成功能的自動測試系統，其能夠通過SOCKET進行客戶端與自動測試系統間的信息交流。

在自動測試系統中，控制功能主要是對任務進行一定的安排，并對任務結果進行判斷。通信功能則是與客戶端軟件之間建立完善的通信機制，實現軟件與系統之間信息的傳遞，并且對信息進行收集以及研究分析。自動測試系統還需要構建完善的用例數據庫，并且還需保證用例能夠滿足大多數應用條件與需求。

此外，自動測試系統具備的用例管理功能主要是對用例進行備份及運作等。日常記錄功能則是自動測試系統能夠在日常的運行中自動的對運行的信息進行記錄，便于設計人員進行系統信息的收集。報告生成功能則是在自動測試系統完成測試后，根據需要選擇合適的格式對測試的結果信息進行整理分析研究，并形成測試報告。

3.2自動測試系統的設計流程

對于自動測試系統設計流程，主要可分為自動測試前的準備階段與自動測試系統的調度流程。對于自動測試前的準備階段，需要設計人員依據系統裝置的ICD文件作為參考依據，制定出SCD文件，構建虛擬端口的子連線，同時還需要設計人員通過IED配置工具在SCD文件選取出外接口的信息，制定CID文件，然后將文件傳遞至被測試的繼電保護裝置中。

此外，對于自動測試系統調度階段，首先需要通過系統監測當前待測用例的存在，如果存在待測用例，應當對測試用例進行規范性的檢測。如果檢測不通過，還需要依據用例信息制定測試報告。但用例通過標準檢測，則需要對定值進行修改，并且還要對壓板記性投退，然后通過驅動測試儀器輸出測試信息，完成上述操作之后，測試人員就能夠依據收集到的測試信息進行分析研究，制定測試報告，從而完成整個自動測試過程。

4　繼電保護裝置自動測試系統的應用

4.1應用實例分析

某220kV線路光纖差動保護裝置中自動測試系統應用流程具體如下：①制定具體的測試方案，規定測試項目，確定測試要求。在該項目中，線路保護測試方案主要包括以下四個保護模塊：差動保護、距離保護、零序保護與重合閘功能，同時，保護模塊測試主要包括以下兩方面內容：a.性能方面的測試，主要為定值精度與動作時間兩個指標的測試。b.保護邏輯方面的測試，主要為各種區內外瞬時故障、轉換型、永久性故障方面的測試。②構建測試用例庫。以項目具體測試方案為依據，對測試項目進行合理的細化，并且進行測試用例的編制，完成上述操作之后，驗證測試用例有效性，滿足合格標準之后將其提交給測試用例庫。③測試過程中，從測試用例庫中提取相對應的測試用例直接加載，并落實自動測試。

4.2應用效果分析

對于該智能繼電保護測試儀繼電保護裝置中自動測試系統效果，具體如下：①通過該系統的應用，實現了繼電保護裝置的全自動測試，從而使得繼電保護裝置的測試流程更加優化，并大大提高了繼電保護裝置自動測試的效率。②該系統可以支持繼電保護裝置重復測試，并能夠將測試過程中的小概率問題進行充分的暴露，從而使得自動測試更加完善而全面。③該系統的運用排除了人工測試中容易出現的不確定因素，不僅保證了測試的一致性，同時還保證了測試結果的精確性。

5　結語

綜上所述，在電力系統正常運行過程中，繼電保護裝置的可靠性具有十分重要的作用，這就要求必須做好繼電保護裝置測試工作。通過自動測試系統軟件的應用，可有效減少作業人員工作量，并且還能夠為測試結果的準確性提供保障，針對此，必須對繼電保護裝置自動測試系統進行深入的研究，以推動我國智能變電站的持續發展。

［1］李曉輝，李旭東，宋小舟.智能變電站繼電保護數據采樣和信息交換規范的研究［J］.電氣應用，2012（17）：60～63.

［2］劉 穎.智能變電站全壽命周期“即插即用”技術體系的研究與應用［J］.電力系統保護與控制，2015（43）：23～28.

［3］周林寧.智能變電站繼電保護裝置一鍵式測試方法及系統［J］.科技資訊，2014，12（16）：113.

車 薪（1973-），男，本科，主要從事電氣試驗工作。

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2095-2066（2016）16-0037-02

2016-5-20