基于數字測試儀提高模擬數字混合式智能保護調試正確率方法的研究

摘要：針對種智能保護設備的專用調試儀器尚不成熟，測試的保護動作時間與裝置顯示存在較大誤差，給某地750工程的繼電保護系統調試帶來了不便。因此如何提高模擬數字混合式智能保護調試正確性，具有重要意義。

Abstract： The special debugging instrument for intelligent protection equipment is not mature， and there is a big error between the testing time of protection action and the device display， which brings inconvenience to the debugging of relay protection system of 750 project in a certain place. Therefore， how to improve the debugging accuracy of analog digital hybrid intelligent protection is of great significance.

關鍵詞：繼電保護;調試;正確率

Key words： relay protection;debugging;accuracy rate

中圖分類號：TM63 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）15-0206-02

1 ?變電站簡介

某地750kV變電站新建工程由先進、可靠、節能、環保、集成的設備組合而成，以高速網絡通信平臺為信息傳輸基礎，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能，并可根據需要支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等功能。

某地750kV變電站建成投運對關中地區網架結構優化有著重要的作用，提高了陜西電力交換能力，對西安地區大型電源接入具有十分重要的意義。

2 ?選題理由

某地750kV智能變電站并非全數字化的智能變電站，該站無合并單元，即保護裝置模擬量直接采樣，而開關量、跳閘信號為數字量GOOSE信號。具體二次設備布置方式如圖1所示。

目前，針對這種智能保護設備的專用調試儀器尚不成熟，測試的保護動作時間與裝置顯示存在較大誤差，給某地750工程的繼電保護系統調試帶來了不便。因此如何提高模擬數字混合式智能保護調試正確性，具有重要意義。

3 ?現狀調查

3.1 繼電保護系統調試方法

針對某地智能變電站特殊的二次結構，目前本站繼電保護系統調試方法為采用傳統繼電保護測試儀給保護裝置加模擬采樣量。數字式繼電保護測試儀給保護裝置加開關量，數字式繼電保護測試儀收保護動作時間。如圖2所示。

從圖2可以看出，傳統調試方法：由于由兩個測試儀分別加模擬量和數字量，將會導致不同步現象，造成保護裝置上顯示的動作時間與測試儀顯示的動作時間誤差較大，不能正確的反映保護動作時間，造成調試結果不正確。

3.2 現狀調查結果

根據對不同保護功能和不同間隔的繼電保護調試正確率統計，得出用該方法進行繼電保護調試的正確率如表1所示。

通過調查發現，采用現有方法對某地750kV變電站這種非傳統意義的智能變電站進行繼電保護調試時，調試結果的正確只有44.48%，遠遠不能滿足繼電保護調試正確率100%的要求。

4 ?模擬、數字測試儀同步試驗

4.1 實施一：GPS對時

模擬測試儀與數字測試儀均采用GPS對時時，兩個測試儀時差統計表如表2示。

通過試驗得出，采用GPS對時源對模擬測試儀和數字測試儀進行對時時，兩個測試儀之間的時差平均值為1.71ms>1ms，造成兩個測試儀不同步，從而影響調試正確性。

4.2 實施二：硬接點觸發對時

通過快速接點和慢速接點觸發時差統計表可以看出，試驗時選擇慢速接點觸發時差為1.99ms>1ms，快速接點觸發時差0.989ms<1ms。

4.3 實施三：對時方式選擇

通過上述三種方式對比分析，我們選取快速接點觸發對時方式，該方式觸發時兩個測試儀的平均時差滿足調試要求，避免因測試儀不同步影響調試正確率。

繼電保護系統調試方法：

①數字測試儀給保護裝置加開GOOSE開關量的同時觸發硬接點（模擬測試儀）;

②模擬測試儀給保護裝置加采樣量;

③保護動作，讀取保護錄波文件;

④比對采樣與GOOSE時延差。

實施后結論：通過數字測試儀對模擬測試儀進行觸發，避免因采樣信息和開入量信息的不同步，影響繼電保護調試正確率。

5 ?實施效果

我們以斷路器保護跟跳邏輯為例進行效果驗證。具體邏輯為：單相（A）失靈啟動斷路器保護跟跳邏輯，外部GOOSE輸入為“保護A相跳閘輸入”，電流Ia為A相電流。具體波形圖如圖4所示。

時差計算：Td=T2-T1=0.000833s=0.833ms<1ms

其中：T2為保護跳閘輸入TA;

T1為TA采樣有輸入時刻;

Td為模擬量與數字量輸入的時間差。

從波形中可以看出，采用新的調試方法進行調試時，采樣輸入和GOOSE輸入的時間差為0.833ms<1ms，滿足調試要求，保證了調試的正確性。

新方法實施后，我們對各間隔的繼電保護調試動作正確率進行統計，具體結果如表3所示。

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作者簡介：徐迪生（1989-），男，陜西渭南人，助理工程師，從事安全管理工作。