智能變電站繼電保護(hù)裝置一鍵式測(cè)試方法及系統(tǒng)

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的智能電網(wǎng)建設(shè)正在逐步推進(jìn)，建成的智能變電站也越來(lái)越多。為更好地保障這些智能變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，文章研究了智能變電站繼電保護(hù)裝置的測(cè)試，以繼電保護(hù)裝置的特點(diǎn)與測(cè)試需求為切入點(diǎn)，提出了一種一鍵式測(cè)試?yán)^電保護(hù)裝置的方法。

關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護(hù)裝置；一鍵式測(cè)試方法；智能電網(wǎng)建設(shè)；供電企業(yè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM774 文章編號(hào)：1009-2374（2016）22-0074-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.22.036

近年來(lái)，由于人們對(duì)電能的需求量不斷增大，為更好地滿足市場(chǎng)需求，各供電企業(yè)紛紛投入了大量輸變電設(shè)備，電網(wǎng)規(guī)模越來(lái)越大，繼電保護(hù)檢驗(yàn)工作量成倍增加，給供電企業(yè)帶來(lái)了嚴(yán)重負(fù)擔(dān)，因此各供電企業(yè)也越來(lái)越重視繼電保護(hù)裝置自動(dòng)測(cè)試技術(shù)的研究，但由于繼電保護(hù)非常復(fù)雜也非常重要，真正意義上的自動(dòng)測(cè)試一直未能實(shí)現(xiàn)。

1 當(dāng)前智能變電站繼電保護(hù)測(cè)試特點(diǎn)與測(cè)試需求

智能變電站繼電保護(hù)測(cè)試具有自動(dòng)化、智能化的特點(diǎn)，變電站的智能化建設(shè)與應(yīng)用IEC61850協(xié)議，在技術(shù)上更好地支撐了繼電保護(hù)自動(dòng)化測(cè)試的發(fā)展，由于采樣值報(bào)文成為了保護(hù)需要電流、電壓的主要傳輸形式并且獲取可直接從光以太網(wǎng)口得到，功率放大問(wèn)題與模擬量接線等問(wèn)題在實(shí)際測(cè)試中將無(wú)需再考慮，GOOSE報(bào)文成為了開(kāi)入信號(hào)與跳合閘信號(hào)傳輸?shù)闹饕问?，并且傳輸也是從以太網(wǎng)口，這樣將大大簡(jiǎn)化測(cè)試接線。

當(dāng)前，校驗(yàn)一個(gè)智能變電站繼電保護(hù)裝置，要有兩人或兩人以上才能完成，若校驗(yàn)的繼電保護(hù)裝置比較復(fù)雜，需花費(fèi)2～3d，并且現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)人員應(yīng)相當(dāng)熟悉保護(hù)原理、具體測(cè)試方法以及裝置配置等，就當(dāng)前的實(shí)際檢驗(yàn)情況來(lái)看，錯(cuò)誤檢驗(yàn)或不能連續(xù)檢驗(yàn)的情況時(shí)有發(fā)生，此外，加之測(cè)試報(bào)告沒(méi)有固定格式，整理試驗(yàn)報(bào)告需耗費(fèi)大量時(shí)間，且整理以手工處理為主，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性難以保證，因此急需研究一種簡(jiǎn)單方便的測(cè)試

方法。

2 一鍵式測(cè)試方法

2.1 配置信息自動(dòng)導(dǎo)入

SCD文件與CID文件是智能變電站所有電子設(shè)備IED信息的存儲(chǔ)區(qū)，這樣在技術(shù)上便支持了繼電保護(hù)裝置的一鍵式測(cè)試。

對(duì)于繼電保護(hù)裝置的一鍵式測(cè)試而言，其最關(guān)鍵的兩個(gè)步驟就是裝置通道的具體配置與導(dǎo)入定值，依據(jù)保護(hù)定值對(duì)測(cè)試參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算是一鍵式測(cè)試的重中之重，對(duì)于被測(cè)繼電保護(hù)裝置參數(shù)、通道配置的獲取，可借助把被測(cè)繼電保護(hù)的CID文件與SCD文件導(dǎo)入得到，對(duì)于定值信息的獲取可借助MMS網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于軟壓板的投退可借助發(fā)送與接受的GOOSE信息獲取，這樣自動(dòng)配置便可實(shí)現(xiàn)

2.2 一鍵式自動(dòng)測(cè)試

圖1為一鍵式測(cè)試系統(tǒng)接線圖，使用光纖把一鍵式測(cè)試系統(tǒng)接入SV網(wǎng)、GOOSE網(wǎng)以及MMS網(wǎng)，對(duì)于待測(cè)繼電保護(hù)信息的配置一鍵式測(cè)試借助的是SCD文件，對(duì)于保護(hù)定值信息的獲取借助的是MMS網(wǎng)絡(luò)，特別是對(duì)于那些新建變電站來(lái)說(shuō)，待測(cè)保護(hù)裝置信息的獲取主要靠的就是配置文件，對(duì)原有的MU進(jìn)行斷電處理，通過(guò)模擬MU一鍵式測(cè)試系統(tǒng)發(fā)送信息給保護(hù)裝置，對(duì)保護(hù)跳閘信息的接受主要借助的是GOOSE網(wǎng)絡(luò)以及對(duì)智能終端斷路器位置信息的接受也主要借助的是GOOSE網(wǎng)絡(luò)。對(duì)保護(hù)給主站上傳的SOE的接受借助的是MMS網(wǎng)絡(luò)，對(duì)故障動(dòng)作報(bào)文信息的接受借助的也是MMS網(wǎng)絡(luò)。

2.3 一鍵式測(cè)試具體流程

首先把SCD、CID文件導(dǎo)入，這樣便可得到全站裝置的配置信息，把各個(gè)裝置中的具體數(shù)據(jù)流向得到，如SV與GOOSE流向；然后綜合分析這些信息，后臺(tái)軟件把全站模型搭建起來(lái)，對(duì)全站各設(shè)備信息進(jìn)行列舉，用戶選擇待測(cè)試的設(shè)備，系統(tǒng)把需配置信息列舉出來(lái)，列舉的內(nèi)容應(yīng)涵蓋相關(guān)定值以及保護(hù)配置動(dòng)作定義，用戶對(duì)這些信息的配置可采用手動(dòng)形式，也可借助把保護(hù)內(nèi)部文件的導(dǎo)入來(lái)獲??；最后測(cè)試系統(tǒng)整合這些信息，自動(dòng)生成測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果模板，用戶可對(duì)測(cè)試結(jié)果模板進(jìn)行微調(diào)，把全部信息都確認(rèn)完畢后，便可開(kāi)展一鍵式測(cè)試作業(yè)，測(cè)試系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)按照配置開(kāi)展測(cè)試，測(cè)試完成后把具體測(cè)試結(jié)果輸出。

3 一鍵式測(cè)試系統(tǒng)

3.1 硬件平臺(tái)

計(jì)算機(jī)借助以太網(wǎng)口連接IEC61850繼電保護(hù)測(cè)試儀，SCD文件與CID文件由計(jì)算機(jī)導(dǎo)入，計(jì)算機(jī)還負(fù)責(zé)控制管理整個(gè)測(cè)試過(guò)程，生成試驗(yàn)報(bào)等，計(jì)算機(jī)下達(dá)的配置指令與試驗(yàn)控制指令傳輸給IEC61850繼電保護(hù)測(cè)試儀，通過(guò)測(cè)試儀生成SV報(bào)文或GOOSE報(bào)文，進(jìn)而測(cè)試待測(cè)繼電保護(hù)裝置，為與開(kāi)關(guān)量硬接點(diǎn)信號(hào)實(shí)現(xiàn)兼容，人們?cè)O(shè)計(jì)了接入開(kāi)入量的8路硬接點(diǎn)，與輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)的4路硬接點(diǎn)。系統(tǒng)的對(duì)時(shí)可借助GPS的光IRIC-B碼。

繼電保護(hù)測(cè)試儀借助4組光以太網(wǎng)口可試驗(yàn)多個(gè)不同繼電保護(hù)，本系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)的主要硬件平臺(tái)就是IEC61850繼電保護(hù)測(cè)試儀，數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)可使用數(shù)字信號(hào)處理器DPS與FPGA構(gòu)成，該系統(tǒng)具有很好的實(shí)時(shí)性，由于繼電保護(hù)測(cè)試儀處理數(shù)據(jù)的能力足夠強(qiáng)大，致使測(cè)試儀進(jìn)行SV報(bào)文發(fā)送時(shí)，其實(shí)際輸出穩(wěn)定性還相當(dāng)高，并且其最大采樣率比ECT的采樣率與EVT的采樣率都高，繼電保護(hù)測(cè)試儀發(fā)送與解析GOOSE報(bào)文的數(shù)量比較多，1組GOOSE報(bào)文支持的GOOSE數(shù)據(jù)可多達(dá)32個(gè)左右。

3.2 軟件平臺(tái)

公用平臺(tái)及功能模塊都應(yīng)包含在測(cè)試軟件機(jī)構(gòu)中，可采用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)模式來(lái)設(shè)計(jì)功能模塊，依據(jù)需要的實(shí)際測(cè)試功能，進(jìn)行多種小模塊的劃分，這樣進(jìn)行功能細(xì)化后，可簡(jiǎn)化每個(gè)模塊的功能，這樣只需較少的接口參數(shù)，使用起來(lái)會(huì)更加方便。公用平臺(tái)屬于一種運(yùn)行平臺(tái)，其狀態(tài)是始終打開(kāi)的，各模塊的公用部分是其主要包含的內(nèi)容，通過(guò)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)方式對(duì)功能模塊進(jìn)行調(diào)用測(cè)試，這樣打開(kāi)與關(guān)閉便可依據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)進(jìn)行，這種方式不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且具有很好的運(yùn)行穩(wěn)定性。

公用平臺(tái)軟件對(duì)功能模塊運(yùn)行的調(diào)用主要是通過(guò)模塊方式，模塊調(diào)用以及定義參數(shù)的具體格式文件主要是模板，模板的編輯借助的是字符方式。隨測(cè)試功能的不同使用的模板文件定義也會(huì)不同。運(yùn)行測(cè)試軟件也就是公用平臺(tái)運(yùn)行測(cè)試了模板，借助測(cè)試模板技術(shù)，便可對(duì)測(cè)試流程進(jìn)行組織，對(duì)測(cè)試方法進(jìn)行定義，對(duì)具體測(cè)試參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，讓一鍵式測(cè)試實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，隨著智能變電站的大量建設(shè)與IEC61850規(guī)約的實(shí)施，繼電保護(hù)的一鍵式測(cè)試也將會(huì)越來(lái)越成熟。通過(guò)本文對(duì)一鍵式智能測(cè)試基本思想與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單闡述，測(cè)試流程的分析，測(cè)試系統(tǒng)軟、硬件的研究，人們必將會(huì)對(duì)繼電保護(hù)一鍵式測(cè)試有一個(gè)新的認(rèn)識(shí)，一鍵式測(cè)試也必將會(huì)得到更好的推廣與應(yīng)用。

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作者簡(jiǎn)介：陳俊生（1965-），男，山西長(zhǎng)治人，供職于國(guó)網(wǎng)山西省電力公司長(zhǎng)治供電公司檢修公司，研究方向：繼電保護(hù)檢修維護(hù)及管理。

（責(zé)任編輯：蔣建華）