智能變電站繼電保護裝置自動測試系統研究和應用

馮燕軍

摘 要：近年來隨著我國社會經濟的快速發展，社會各界對電力需求的增加也不斷提高了對電網系統運行狀況的關注度。在智能變電站中繼電保護裝置作為其重要的核心設備，繼電保護裝置的運行狀況在很大程度上影響著電力系統的可靠性及穩定性。而我國智能技術的快速發展，也在一定程度上加大了智能電網的建設力度，我國大多數的電力企業均新增了多臺新型繼電保護裝置。在繼電保護裝置在實際測試中自動測試系統具有有效的測試方法，能夠全面地監測繼電保護裝置實際的運行狀態，并把監測的結果傳輸至測試平臺上，便于工作人員管理及維護繼電保護裝置。

關鍵詞：智能變電站；繼電保護裝置；自動測試系統；智能電網

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）24-0170-02

繼電保護裝置作為智能變電站的二次核心，其自身運行的穩定性與可靠性能夠對電力系統運行效率及安全造成直接影響。而隨著近年來我國不斷地加大了對智能電網的建設力度，使得在智能變電站中廣泛且大量地應用了繼電保護裝置，但以往以人工檢驗以及人工操作為主的繼電保護測試在實際應用的過程中難以滿足電網安全運行的具體要求。鑒于此，這就表明在未來的電力領域的實際應用中，其重點的工作在于逐步地投放智能變電站繼電保護裝置的自動測試系統。

1 技術研究

智能變電站中的繼電保護裝置自動測試能夠在很大程度上影響其運行的可靠性與穩定性。為了能夠使自動測試系統在智能變電站中最大限度地發揮其作用及價值，就必須在智能變電站中采用開放式自動測試系統，并且在實際應用的過程中要針對不同類型的繼電保護裝置對自動測試用例進行編輯，只有確保了測試用例的科學合理性，才能夠在實際運行的過程中最大限度地發揮繼電保護裝置自動測試系統作用。一般來說，測試用例包括故障施加量以及預期結果兩個內容，其中故障施加量還包括故障參數的設置與裝置參數的整定兩部分。故障人員在采用自動測試系統前，應該調整自動測試裝置相關參數。在設置故障參數的過程中，其實質的內容就是需要對故障類型進行確定，然后再確定自動測試裝置上所設定的時間。除此之外，工作人員自動測試完成后還需要對測試與預期結果之間的數值進行比較，主要目的在于確保繼電保護裝置符合相關要求。

2 關鍵技術分析

2.1 導入相關的配置信息

現階段，在實際應用的過程中能夠實現智能變電站信息自動導入配置功能。在分析智能變電站中，我們可知在計算機系統與其配置描述文件中均集中了所配置的多數信息，所以這就表明自動測試系統在繼電保護裝置的應用中，主要是通過導入變電站繼電保護裝CI文件以及被測智能變電站全站的配置系統掃描文件而實現，而在被測繼電保護裝置運行中，檢測人員能夠獲得其中的各類參數。但需要注意的是，大多數的變電站信息自動配置均是根據串流媒體傳送協議（MMS）網絡而實現，在檢測變電站繼電保護裝置的過程中充分地利用MMS網絡能夠獲取更為豐富的定制信息。然后檢測人員再對面向對象的變電站時間信息，也就是接收與傳送Coose信息，從而便能夠確保在檢測繼電保護過程中能夠實現軟壓板應用的自動投退，最終實現自動導入變電站配置信息功能。

2.2 故障模擬系統

在確保智能變電站繼電保護裝置自動測試系統中測試功能得以更好地實現的關鍵在于故障模擬系統的應用。對于故障模擬系統來說，在實際應用的過程中不僅需要能夠滿足繼電保護裝置在運行中各類故障的模擬，同時還需要能夠滿足對機電裝置外部接口需求。也就是說在只能變電站的繼電保護裝置中引入故障模擬系統，輸出的方式為SV報文以及通過較小的信號輸出方式實現，而開關量也能夠同時兼容物理硬節點與Goose報文。同時就目前來說，SV報文采樣主要采取的是直接采樣的方式，因此這就表明SV報文所對應的采樣值報文發送間隔離散值應該控制在10us以內。

3 系統設計

3.1 設計思路

現階段在智能變電站的繼電保護裝置中自動測試系統的應用主要是通過SOCKET連接繼電保護裝置，同時還能夠把測試的結果數據向相關的工作人員反饋。一般來說，其功能主要包括命令下發、裝置自動報告、錄波以及遙信變位四種；其任務主要包括調度執行與結果判別；通信模塊主要內容包括實現相連繼電保護裝置的通信以及整合與分析自動測試的結果。

3.2 設計流程

流程設計的主要內容由測試前的準備工作以及測試執行工作兩個部分組成。現階段，在智能變電站繼電保護裝置的實際應用中主要包括單端電氣量與雙端電氣量繼電保護裝置兩種形式。單端電氣量繼電保護裝置包括變壓器、母線、斷路器以及線路后備保護；雙端繼電保護裝置包括高壓線、高頻距離、高頻方向以及縱聯差動保護。自動測試系統在智能變電站中的應用有效地降低了人為因素對測試結果準確性與可靠性的影響，也在很大程度上提高了測試效率。

自動測試系統與傳統的繼電保護裝置測試手段相比，其顯著地提高了對資源的利用率。現階段，在我國應用最為廣泛的自動測試系統包括控制器、激勵源、測量儀表、開關系統、人機接口以及被測單元六個部分。在此過程中，小型的計算機能夠對控制器進行監管與控制，同時在控制器的內部也會安裝相應的測試軟件，主要目的在于能夠自動地接收自動測試系統數據的結果，并且對監測結果的準確性進行檢測，從而快速地實現數據的計算，最終在自動測試設備中顯示出計算結果。而激勵源也就是信號源，激勵源主要由電源、函數發生器、數模轉換器以及頻率合成器四個部分組成。在此過程中，對于繼電保護裝置輸出信號的測定主要采用的是測量儀表，測量儀表包括頻率計算器、模數轉換器以及數字萬用表三種形式。對于人口接機而言，其是自動測試設備不可或缺的一部分，在實際應用的過程中可以連接人工與自動測試設備。目前，在智能變電站繼電保護裝置的自動測試系統內部帶有故障測試程序，因此在實際應用的過程中可以自動對檢測繼電保護裝置出現的故障，若繼電保護裝置在實際應用中存在故障點，則通過自動測試中的故障測試程序對故障的發生點進行準確確定，從而便能夠為工作人員展開繼電保護裝置故障檢修故障提供技術支持。一般來說，自動測試系統中故障檢測程序的故障檢測方法包括導引探測法與特征分析法。其中利用導引探測法就是在探測故障點的過程中工作人員根據故障檢測程序提供的故障檢測結果進行逐一查找；而特征分析法就是在采用故障檢測程序檢測故障過程中，若發現檢測點特征不符，則就需要工作人員在故障檢測程序指引下進行繼電保護裝置檢測。

4 結語

綜上所述，在目前的智能變電站繼電保護裝置的測試中，自動測試系統的應用能夠幫助相關人員開展維修與檢測相關工作，從而能夠確保智能變電站運行的可靠性及安全性。

參考文獻

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