智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)測試平臺

柳華

摘要：在新時(shí)代發(fā)展的背景下，先進(jìn)的智能化技術(shù)、一體化技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，通過將這些技術(shù)運(yùn)用到變電站運(yùn)行系統(tǒng)中，構(gòu)建智能化變電站結(jié)構(gòu)，搭建機(jī)電保護(hù)自動(dòng)化測試平臺。為此，本文將針對智能變電站機(jī)電保護(hù)自動(dòng)檢測平臺的搭建工作進(jìn)行研究與探討。

關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護(hù)；自動(dòng)檢測平臺

前言：

國家電網(wǎng)公司立志于智能變電站研究工作。智能變電站在建立過程，將IEC61850作為構(gòu)建基礎(chǔ)，借助智能化設(shè)備、軟件、技術(shù)對變電站進(jìn)行優(yōu)化與整合，實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)部設(shè)備的相互操作與信息共享，自動(dòng)實(shí)施信息采集工作、數(shù)據(jù)測量工作、設(shè)備控制工作、繼電保護(hù)工作以及智能檢測工作。與傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站容網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能決策系統(tǒng)為一體，并將電子式互感器、高速處理器運(yùn)用其中，在智能變電站中搭建繼電保護(hù)自動(dòng)測試平臺。

一、智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)測試平臺總體設(shè)計(jì)思路

智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)測試平臺在構(gòu)建過程應(yīng)確保測試的標(biāo)準(zhǔn)化、測試提示信息的標(biāo)準(zhǔn)化、報(bào)告的標(biāo)準(zhǔn)化、測試過程的透明化、測試過程的閉環(huán)性及其擴(kuò)展性，這些特性主要表現(xiàn)在智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)測試平臺的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面和軟件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面。其中，智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)測試平臺的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠?qū)⒆詣?dòng)測試平臺的整體布局完整、系統(tǒng)、全面的展現(xiàn)出來，全面落實(shí)電子設(shè)備與測試控制端的隔離工作；智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)測試平臺的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是自動(dòng)測試平臺的核心內(nèi)容，在整個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程應(yīng)充分利用模塊化設(shè)計(jì)理念與分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，將自動(dòng)閉環(huán)測試活動(dòng)全面落實(shí)到位。

（一）智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)測試平臺的硬件結(jié)構(gòu)

智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)測試平臺能夠有效實(shí)現(xiàn)信息共享，為數(shù)據(jù)操作帶來極大的便利，憑借測試終端實(shí)現(xiàn)信息采集、信息測量、信息控制、信息保護(hù)、信息檢測等工作，在測試終端形成具有標(biāo)準(zhǔn)化的測試報(bào)告，進(jìn)而達(dá)到“一鍵式”控制的目的。數(shù)字保護(hù)裝置自動(dòng)測試平臺由交換機(jī)、測試機(jī)/PC、數(shù)字保護(hù)測試儀、數(shù)字保護(hù)裝置構(gòu)成，通過將交換機(jī)分別與測試機(jī)/PC、數(shù)字保護(hù)測試儀、數(shù)字保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)數(shù)字保護(hù)裝置自動(dòng)測試平臺的搭建工作。

（二）智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)測試平臺的軟件結(jié)構(gòu)

智能變電繼電保護(hù)自動(dòng)測試平臺軟件應(yīng)安裝到測試終端中，通過運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)思想與分層式結(jié)構(gòu)，搭建軟件結(jié)構(gòu)框架。從智能變電繼電保護(hù)自動(dòng)檢測平臺的分層式結(jié)構(gòu)來看，可將軟件系統(tǒng)分為3層，第一層為測試儀接口層、第二層為自動(dòng)測試層、第三層為測試方案開發(fā)層。其中，測試儀接口層又被稱為“測試儀控制接口層”，能夠組件對象模型以及為被測保護(hù)裝置的全部測試功能提供所需的接口；自動(dòng)測試層主要涉及制造報(bào)文規(guī)范的通信模塊和測試控制的中心模塊；測試方案主要涵蓋測試子模板庫、測試方案開發(fā)模塊、測試方案數(shù)據(jù)接口庫和設(shè)備數(shù)據(jù)模型。測試方案開發(fā)模塊使一種二次開發(fā)系統(tǒng)，能夠?qū)Ρ粶y數(shù)字保護(hù)裝置實(shí)施二次開發(fā)，對測試子模板與測試方案進(jìn)行編輯。

二、智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)測試平臺的開發(fā)難點(diǎn)

（一）智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)測試系統(tǒng)的可擴(kuò)展性

智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)測試平臺的結(jié)構(gòu)需要支持各種數(shù)字保護(hù)裝置，能夠與各廠家測試儀進(jìn)行連接。智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)測試平臺在設(shè)計(jì)上充分彰顯分層架構(gòu)的模塊化結(jié)構(gòu)思想，各個(gè)模塊之間相互連接，實(shí)現(xiàn)各模塊之間的信息交流，進(jìn)而達(dá)到統(tǒng)一控制的目的。將XML標(biāo)準(zhǔn)裝置測試方案為依據(jù)，對整個(gè)自動(dòng)測試平臺的結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行規(guī)范，了解各類數(shù)字保護(hù)裝置的測試性能及其特定，對各種數(shù)字保護(hù)裝置的測試信息進(jìn)行描述。構(gòu)建測試儀控制體系，不斷對測試儀控制結(jié)構(gòu)與測試功能標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口進(jìn)行規(guī)范，使智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)測試系統(tǒng)能夠達(dá)到自動(dòng)測試的目的。

（二）高效率的裝置測試方案開發(fā)工作

智能繼電保護(hù)裝置型號類型多種多樣，不同裝置型號的測試方法也有所不同，如何高效、快速的實(shí)現(xiàn)對裝置測試方案的開發(fā)工作，是自動(dòng)測試應(yīng)用研究中的最大難題。智能變電繼電保護(hù)自動(dòng)測試平臺內(nèi)部安裝有裝置測試方案的二次開發(fā)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對測試方案的二次開發(fā)與利用。該功能主要運(yùn)用子模板技術(shù)，將測試原理為基礎(chǔ)，運(yùn)用抽象化手段，將相同的測試方法中的基礎(chǔ)測試功能視為子模板；二次開發(fā)系統(tǒng)僅能運(yùn)用在專門的測試方案開發(fā)與設(shè)計(jì)中，最終達(dá)到自動(dòng)生成測試方案的目的，有效提升數(shù)字保護(hù)裝置測試方案的研發(fā)質(zhì)量與研發(fā)效率。

（三）閉環(huán)自動(dòng)測試功能

智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)測試中所具備的自動(dòng)測試工作需要同被測保護(hù)裝置通信設(shè)備進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)對被測裝置信息的全面獲取。裝置測試方案的二次開發(fā)系統(tǒng)需要具備對被測裝置信息的編輯工作，在整個(gè)測試環(huán)節(jié)能夠嚴(yán)格按照被測裝置上的各項(xiàng)命令進(jìn)行執(zhí)行。智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)測試平臺所使用的二次開發(fā)系統(tǒng)，主要是借助抽象數(shù)字保護(hù)裝置，使保護(hù)裝置能夠嚴(yán)格按照各項(xiàng)通信命令進(jìn)行執(zhí)行，進(jìn)而達(dá)到對各項(xiàng)通信命令的編輯、實(shí)施的目的。智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)測試平臺內(nèi)部的MMS通信模塊，是將裝置測試方案中所涉及的各項(xiàng)通信命令項(xiàng)目為基礎(chǔ)，嚴(yán)格按照通信命令進(jìn)行執(zhí)行，并將通信命令傳遞到自動(dòng)測試控制中心，最終達(dá)到閉環(huán)自動(dòng)控制的目的。

（四）標(biāo)準(zhǔn)化高效化測試

現(xiàn)場測試環(huán)節(jié)，需要嚴(yán)格遵循檢驗(yàn)規(guī)則對智能變電站繼電保護(hù)裝置進(jìn)行測試，使自動(dòng)測試具有標(biāo)準(zhǔn)性與高校性。為此，研發(fā)人員需要將數(shù)字保護(hù)檢驗(yàn)規(guī)則作為自動(dòng)測試平臺的編寫依據(jù)，嚴(yán)格遵循裝置測試方案對自動(dòng)測試進(jìn)行設(shè)計(jì)，自動(dòng)裝置通信與被測裝置對定值做好取讀、修改的工作，落實(shí)投退壓板、取讀保護(hù)動(dòng)作信息以及采樣值的工作，實(shí)現(xiàn)對測試過程、測試結(jié)果是否合格的自動(dòng)檢驗(yàn)。

總結(jié)：

綜上所述，智能變電站數(shù)字保護(hù)領(lǐng)域在測試工作中存在一定的問題，通過構(gòu)建自動(dòng)測試平臺，運(yùn)用開放式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對測試模板的二次開發(fā)，提高測試結(jié)果的高效性與準(zhǔn)確性，達(dá)到高效閉環(huán)自動(dòng)測試的目的，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)測試、規(guī)范自動(dòng)測試、高效自動(dòng)測試的目的。

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