智能變電站繼電保護裝置自動測試系統分析

尹福成

摘要：在智能變電站中，繼電保護裝置是否能夠正常運行，關系著整個電力系統的穩定性和安全性。在智能技術不斷發展的過程中，智能電網的建設力度越來越大，變電站中所使用的繼電保護裝置數量也在增加。因此，需要利用自動測試系統隨時監測繼電保護裝置的工作狀況。

關鍵詞：智能變電站;繼電保護裝置;自動測試系統

隨著信息技術的全面推廣與應用，則自動測試系統在智能變電站繼電保護裝置中的應用，需要用到導入配置信息技術、故障模擬系統技術等關鍵技術。因此，在實踐中對系統進行設計時，要先明確設計思路和框架，在按照設計方案中的流程對系統進行設計。通過對自動測試系統的應用，能夠很大程度地提升繼電保護裝置測試的自動化水平，優化測試流程。在當前的技術領域，智能變電站繼電保護自動測試系統擁有著行業內領先的優勢，而且開發量比較小，能夠節省大量人力、物力，且系統穩定、效率較高，在目前的應用實踐中，自動測試已經在很多智能變電站繼電保護產品的測試中被廣泛應用，而且測試方法也在不斷得到改進。隨著我國信息科學技術的發展，網絡技術必然會在智能變電站的推廣過程中起到更加關鍵的作用，智能繼電保護測試儀的硬件資源限制將會被打破，自動測試功能將會有著更加廣泛而又成熟的應用，會極大地提升電力系統的穩定性。

一、智能變電站繼電保護裝置自動測試技術

在智能變電站的運行過程中，使用自動化測試系統可以最大化發揮出智能變電站的作用，目前最常使用的測試系統就是自動化的測試系統。它可以在不同類型的繼電保護裝置中使用，并且根據不同的變電站可采取不同的處理方法。因此，本文主要是對自動測試系統進行了簡要的分析。一般情況下，要對應用程序的大小和結果進行預測，并采取兩個點進行檢測，同時還要對設備進行檢測。在測試之前，測試者要根據不同的儀器設備對相關參數進行調整。簡而言之，對出現錯誤的地方要確定出錯的原因，并確定時間。由于測試結果與預期結果之間會存在差異，因此，當測試完成后，測試人員需要對測試結果進行仔細的保管。

二、智能變電站繼電保護裝置自動測試關鍵技術

（一）外部接口

根據國家電網公布的智能變電站繼電保護裝置的規范內容來看，對于在66kV、35kV以下的電壓等級，可以使用電子式互感器，每一個間隔的保護、智能終端、合并單元應當按照間隔的合并來實現。在目前的應用實踐中，66kV、35kV以及以下的電壓等級的繼電保護裝置都是采用電子互感器輸出的小信號來實現的，開關量也是按照傳統意義上的電氣應節點來實現的，而對于高于110kV以上的電壓等級，繼電保護裝置的開關輸入輸出項、保護裝置等方面都是按照數字量來進行規定的。從當前的發展情況來看，智能變電站的繼電保護裝置和相關的監控系統都是基于IEC61850的標準來實現的，并且是按照MMS協議來進行通信暢通，而IEC61850的標準則是針對變電站的所有功能定義出了非常詳細的數據對象和邏輯的節點，而這些抽象化的服務最終實現了與后天的交互功能，隨著智能化變電站工程的不斷推進，各個區域的廠家所生產的繼電保護裝置經過了很多次的調試，到目前為止已經基本上形成了統一的規范，從而為自動測試提供了堅實的基礎。

（二）導入相關的配置信息

在對變電站的分析和研究期間，要對計算機系統中的文件及其自動測試系統的應用原理進行研究和計算。在對電機的保護過程中，首先要將自動化測試系統的設備應用到變電站上，并對變電站的設備信息進行保密。通過對繼電器的保護裝置進行檢查，發現了相關的測試器可以確定各種設備的參數。由于大多數智能變電站使用了串聯傳輸自動配置，因此變電站可以接收有關配置的詳細信息。

（三）故障模擬設計技術

在繼電保護裝置測試系統中，故障模擬系統是重要組成部分，是確保繼電保護裝置運行安全可靠性的重要測試系統。首先需建立一個穩定可靠的模擬故障裝置，且由于現場條件復雜，各種意外問題層出不窮，因此故障模擬必須是多方面的，要求設計出具備更多故障觸發方式的故障模擬發生器，如此才能準確模擬各種故障。此外，故障模擬裝置外部接口需滿足IEC相關標準，與繼電保護裝置兼容。應選擇SV報文輸出方式引入故障模擬系統，輸出信號不能過大，開關量能實現物理硬節點、Coose報文同時兼容。

自動測試系統選取的測試方法也應具備普遍的適用性，能夠反應出測試系統的工作穩定性，測試案例及操作規程符合要求，設計出的測試系統能夠兼容各種裝置及信息，實現對不同測試實例的靈活編輯，調換。

三、智能變電站繼電保護裝置自動測試系統設計

（一）功能設計

采用自動測試系統的目的是為了確保繼電保護器的正常運行，并提高繼電器的工作效率。研究人員為智能變電站的第一個繼電器安全測試系統創建了標準化的模型，因為它既可以對變電站的保護效果進行測試，還能對已經開發出來的智能技術進行評估。與此同時，還能對繼電器智能保護裝置的固定值進行檢查。在繼電自動測試系統中主要包括了執行控制，通信，用戶處理，用戶管理，日志記錄和生成等功能。HTTP系統提供了一種特殊形式的數據顯示，并通過網絡進行通信。通信功能主要由自動測試系統與主控制系統進行信息的收集，并對信息進行組織和分析。

（二）自動測試控制流程的設計

智能變電站繼電保護裝置的自動測試工作，是由兩部分組成的，一部分為測試前的準備工作，一部分為測試執行工作。在測試執行工作中，測試開始時，要先判斷是否有待測用例，如果沒有，則直接生成報告，測試結束。如果有待測用例，則要對用例進行規范性檢查，當檢查不通過時，生成測試報告，測試結束。當檢查通過時，就需要執行測試用例，進行測試條件準備，包括修改定值、投退壓板等，再進行驅動測試儀的輸出，對測試儀結果反饋、保護變位信息檢查結果等作出綜合判斷，將判斷結果生成測試報告，這時就會自動結束測試。

（三）實際應用

對220kV線路光線差動保護裝置應用自動測試系統進行測試，在測試前先制定測試方案，明確保護模塊如差動保護、零序保護、距離保護等，明確測試內容包括定值精度、動作時間等性能指標，各種區內外瞬時故障、永久性故障等保護邏輯。主要針對測試過程中出現的CT斷線，PT斷線等異常進行測試，判斷測試結構，判別檢修機制，實時處理。之后建立測試用例庫，細化其中測試項目，編制測試用例，之后通過實際操作驗證用例有效性，合格后將其添加到測試用例庫中，方便在實際測試中提取測試用例，通過測試實例管理模塊加載，對繼電保護裝置進行自動測試。

四、結論

綜上所述，隨著信息技術、智能化技術的快速發展，對智能變電站繼電保護裝置的自動測試越發受到關注， 設計的自動測試系統需要連接外部器件接口、故障模擬、配置信息導入等技術，并通過明確設計思路，系統框架、設計流程等提高系統性能，提升實踐應用。

參考文獻：

[1]呂強.智能變電站繼電保護裝置自動測試系統應用研究[J].科技經濟導刊，2018，26（36）：41.

[2]鄭榮尊.智能變電站繼電保護裝置自動測試系統研究與應用[J].現代信息科技，2017，1（5）：22-23.

[3]馬春陽.智能變電站繼電保護裝置自動測試系統研究和應用[J].黑龍江科技信息，2018（18）：36.

[4]魯普天.智能變電站繼電保護裝置自動測試系統設計與實現研究[J].通訊世界，2018（10）：191-192.