一種智能變電站繼保自動化檢測方法

摘 要：文章分析了智能變電站繼電保護測試系統的技術背景，針對性的介紹了一種智能變電站繼電保護測試儀自動化檢測系統及檢測方法，介紹了該方法的技術方案，檢測步驟以及保護測試儀的輸出控制方法。

關鍵詞：智能變電站；繼電保護；自動化檢測

1 概述

繼電保護測試儀作為電力系統中檢測二次設備功能和性能的重要設備，其實現方式以及輸入、輸出方式也勢必順應智能變電站需求的發展，滿足智能設備的測試要求。智能變電站繼電保護測試儀功能的正確和性能的可靠，是保證試驗結果準確的必要條件，也是保證智能變電站系統可靠運行的基本條件。

目前國內還沒有針對智能變電站繼電保護測試儀的專用測試設備或測試系統。驗證繼電保護測試儀功能和性能只能通過其它間接的方法進行，這使得驗證不同的功能需要構建不同的測試環境，實現復雜、繁瑣，更無法實現對繼電保護測試儀的自動檢測。隨著IEC 61850標準體系的推廣應用，電子式互感器、模擬量輸入合并單元、智能終端等智能設備的逐步實用化，智能變電站中設備之間的信息交互方式由大量的電纜傳輸被以太網通信所代替。

2 檢測技術方案

智能變電站繼電保護測試儀自動化檢測系統，包括控制管理機和檢測執行裝置；控制管理機用以制定檢測任務，為檢測執行裝置分配檢測任務，控制繼電保護測試儀的輸出，監視檢測過程，接收并存儲檢測執行裝置的檢測結果，根據檢測結果自動生成檢測報告，控制管理機包括計劃制定模塊、過程監視模塊、報告生成模塊和存儲模塊；檢測執行裝置接收控制管理機分配的檢測任務，接收并存儲繼電保護測試儀輸出的所有報文，根據分配的檢測任務處理分析報文，完成檢測任務并將檢測結果發送給控制管理機；檢測執行裝置包括FPGA、CPU、時鐘模塊、電源模塊、第一以太網接口、第二以太網接口、光以太網接口、光串口和光B碼對時接口；電源模塊為檢測執行裝置供電FPGA和CPU相連，FPGA和CPU均連接有存儲設備，時鐘模塊分別與FPGA和CPU連接，CPU、第一以太網接口和第二以太網接口依次連接，光以太網接口、光串口和光B碼對時接口均與FPGA連接，所述第二以太網接口、光以太網接口、光串口和光B碼對時接口作為檢測執行裝置與繼電保護測試儀的連接端口，分別與繼電保護測試儀相連接；第一以太網接口還作為檢測執行裝置與控制管理機連接端口，與控制管理機的以太網接口連接。

3 測試儀輸出控制方法

A）控制管理機自動加載動態鏈接庫，調用動態鏈接庫中的聯機函數，若聯機失敗直接進入檢測異常處理流程，結束檢測，卸載動態鏈接庫；若聯機成功，則進入后續步驟；B）檢查與檢測項目對應的XML格式參數文件中的參數；C）調用動態鏈接庫中的控制接口函數，將與檢測項目對應的XML格式參數文件傳遞給繼電保護測試儀，控制繼電保護測試儀的輸出；D）若繼電保護測試儀未能成功輸出，則直接進入檢測異常處理流程，結束檢測，卸載動態鏈接庫；若繼電保護測試儀成功輸出，進入后續步驟；E）若檢測項目對于繼電保護測試儀無需外部觸發就開始試驗，控制管理機直接調用動態鏈接庫中的結果查詢接口函數，檢查繼電保護測試儀是否產生試驗結果；若檢測項目對于繼電保護測試儀需要外部觸發才能進行試驗，控制管理機調用動態鏈接庫中的觸發接口函數，觸發繼電保護測試儀進行試驗，然后控制管理機再調用動態鏈接庫中的結果查詢接口函數，檢查繼電保護測試儀是否產生試驗結果；F）若繼電保護測試儀未產生試驗結果，檢查繼電保護測試儀是否已停止試驗，若未停止試驗，繼續調用動態鏈接庫中的結果查詢接口函數，對繼電保護測試儀的試驗結果進行查詢；若繼電保護測試儀已停止試驗，停止檢測；G）若繼電保護測試儀已有試驗結果，則控制管理機對繼電保護測試儀的試驗結果進行分析、處理，判斷繼電保護測試儀試驗結果的正確性，然后檢查是否需要對繼電保護測試儀繼續進行檢測，若需要，重復步驟B）至步驟D）；若不需要，停止檢測；H）釋放檢測，卸載被測裝置的動態鏈接庫。

4 檢測步驟

智能變電站繼電保護測試儀自動化檢測系統的檢測方法，包括自動檢測模式和手動檢測模式；自動檢測模式的過程包括以下步驟。步驟（A1），制定檢測任務：選擇檢測項目，建立檢測任務列表；步驟（B1），控制管理機調用動態鏈接庫中的控制接口函數和與檢測項目對應的預先統一定義的XML格式參數文件，實現對繼電保護測試儀的輸出控制；步驟（C1），檢測執行裝置接收繼電保護測試儀輸出的所有報文；步驟（D1），檢測執行裝置根據檢測項目處理分析接收到的報文，獲取檢測結果，并將檢測結果發送給控制管理機；步驟（E1），查看檢測任務列表是否有未完成檢測項目，如果有則重復步驟（B1）至步驟（D1），對下一項檢測項目進行檢測，如果沒有則轉至步驟（F1）；步驟（F1），控制管理機保存接收的所有檢測結果，并生成檢測報告。

手動檢測模式的過程包括以下步驟：步驟（A2），制定檢測任務：選擇檢測項目；步驟（B2），選定一項檢測項目，手動配置與選定的檢測項目對應的XML格式參數文件；步驟（C2），手動控制繼電保護測試儀按照對應的XML格式參數文件中的參數進行輸出；步驟（D2），檢測執行裝置接收繼電保護測試儀輸出的所有報文；步驟（E2），檢測執行裝置根據檢測項目處理分析接收到的報文，獲取檢測結果，并將檢測結果發送給控制管理機；步驟（F2），檢測是否已結束，如果未結束，則重復步驟（D2）至步驟（E2），如果已結束，則轉至步驟（G2）；步驟（G2），控制管理機保存接收的所有檢測結果，并生成檢測報告。

5 結束語

文章介紹的方法實現自動、閉環、標準化檢測；自動檢測模式只需要制定檢測任務，不需要其他干預，自動形成檢測報告；手動檢測模式，可靈活配置與選定的檢測項目對應的XML格式參數文件，并可以針對某一檢測項目進行重讀排查檢測。同時通過連接的控制管理機和檢測執行裝置實現了智能變電站繼電保護測試儀自動化檢測系統，提高了繼電保護測試儀測試結果的可信度，保證了智能變電站可靠運行。

參考文獻

[1]韓民疇，顧明遠.智能變電站繼電保護自動測試系統研究[J].智能電網，2015，10：937-942.

[2]卜強生，向前，袁宇波，等.智能變電站繼電保護測試儀自動化檢測系統及檢測方法[P].北京：CN103823199A，2014-05-28.

作者簡介：范義（1979-），男，漢族，吉林省東豐縣人，工程師，主要研究電氣工程及其自動化，主要從事電網繼電保護工作。

邱雁莊，（1979-），男，漢族，甘肅省張掖市人，工程師，主要從事電網運維檢修工作，主要研究方向為電氣工程及其自動化。