數(shù)字化變電站繼電保護測試技術(shù)的分析研究

張巍 熊鐿

摘要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活水平日益提高，人們對電力的需求量也越來越大，因此人們對電網(wǎng)發(fā)展的穩(wěn)定性和安全性的要求也越來越高。在電網(wǎng)中，變電站是其最重要的組成部分，提高變電站的自動化水平，開展數(shù)字化變電站可以更好的保障電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性，從而滿足人們的用電需求。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化變電站；繼電保護測試技術(shù)；分析研究

數(shù)字化變電站是現(xiàn)階段變電站發(fā)展的主要方向，在數(shù)字化變電站中，繼電保護措施發(fā)揮著重要的作用。本文首先介紹了數(shù)字化變電站的檢測技術(shù)，然后分析了數(shù)字化變電站繼電保護體系標準，最后說明創(chuàng)建數(shù)字化變電站繼電保護檢測體系的具體方法有哪些。

一、現(xiàn)階段數(shù)字化變電站的檢測技術(shù)

在IEC-61850標準的基礎(chǔ)上，數(shù)字化變電站可以實現(xiàn)變電站內(nèi)部設(shè)備之間的智能化操作以及實現(xiàn)設(shè)備之間的資源共享，從而保證電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性。在電力系統(tǒng)中，繼電保護設(shè)備是其主要構(gòu)成部分，而且直接影響整個電力系統(tǒng)的運行情況。為了保證繼電保護設(shè)備工作的順利進行，應(yīng)該不斷提高繼電保護檢測技術(shù)，從而為電網(wǎng)的正常運行提供有利的技術(shù)保障。

現(xiàn)階段我國的數(shù)字化繼電保護檢測技術(shù)大多停留在對檢測設(shè)備的保護功能上，只能對單一的、單套的保護設(shè)備進行檢測，而對于整體的電力體系的檢測還存在有一定的技術(shù)漏洞，從而不能很好的完成電力系統(tǒng)全面檢測工作，因此也就無法獲得電力系統(tǒng)全面的檢測數(shù)據(jù)，不能對電力系統(tǒng)的實際運行情況進行審查。

數(shù)字化繼電保護測試技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電保護測試技術(shù)之間存在有很大的不同點，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先是在硬件的結(jié)構(gòu)方面。數(shù)字化的繼電保護硬件結(jié)構(gòu)主要包含中央處理、光接口以及開入開出等，但是傳統(tǒng)的繼電保護硬件結(jié)構(gòu)則包含有很多，例如開關(guān)量的輸出與輸入接口、處理數(shù)據(jù)單元以及模擬量的輸入單元接口等。其次是數(shù)據(jù)傳遞方法上的不同。傳統(tǒng)的繼電保護數(shù)據(jù)傳遞方法主要是利用電纜來傳遞信號，然后處理信號，最后再通過網(wǎng)絡(luò)的方式傳遞到后臺監(jiān)控中心，方便管理人員看到。而現(xiàn)階段的數(shù)字化繼電保護測試技術(shù)，是在IEC-61850標準的基礎(chǔ)上，利用光電感應(yīng)的方法來傳遞數(shù)據(jù)信息的，將收集到的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過內(nèi)部轉(zhuǎn)換，利用光纖傳遞到合并單元中，然后再把合并單元中的數(shù)據(jù)信息做好標簽，傳遞到后臺監(jiān)控中心，從而獲得相關(guān)的繼電保護數(shù)據(jù)信息。數(shù)字化繼電保護實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信號傳遞的網(wǎng)絡(luò)化，有利于高效率、高質(zhì)量的傳遞繼電保護檢測信息，從而保證檢測結(jié)果的實時性。

二、數(shù)字化變電站繼電保護體系相關(guān)標準分析

數(shù)字化變電站繼電保護檢測技術(shù)需要遵循一定的技術(shù)標準，主要有以下幾個方面的內(nèi)容：首先是需要確保檢測系統(tǒng)的適用性，現(xiàn)階段數(shù)字化變電站所遵循的標準是IEC-61850，合并單元所用的信息支持是IEC-60044。IEC-61850在使用的過程中可以用網(wǎng)絡(luò)作為接口，通過網(wǎng)絡(luò)來傳遞信息，從而保證信息傳遞的速度。而IEC-60044是串口，F(xiàn)T3格式是傳遞報文的主要格式，可以進行點對點的傳遞，但是相對于網(wǎng)絡(luò)傳遞速度而言，傳遞的速度和頻率則比較慢，其中傳遞的速度和連接口的特點都是根據(jù)安裝標準的不同而發(fā)生變化的，而在IEC-61850標準的應(yīng)用基礎(chǔ)上，可以實現(xiàn)對資源的共享，為數(shù)字化變電站的發(fā)展提供堅實的基礎(chǔ)。

其次是需要確保檢測體系的實時性。檢測體系是一項具有仿真電磁計算數(shù)據(jù)收集及發(fā)送和解析報文等眾多功能為一體的體系。所以應(yīng)該合理的控制和計算好好通訊接口的處理時間，保證設(shè)備動作時間的作用與機電保護標準相符合。從而通過減少對接口的位置處理來提高保護信息傳遞的速率，從而以此來保證檢測體系的實時性。

另外還需要確保檢測體系的同步性。在檢測系統(tǒng)中，數(shù)字保護裝置和單體數(shù)字光轉(zhuǎn)換設(shè)備在傳輸資源的時候，應(yīng)該保證能夠符合同步性的標準，保證可以在同一時間內(nèi)收集到保護動作的電流、電壓等數(shù)據(jù)信息，避免因為電流、電壓數(shù)據(jù)收集的位置不同，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)變化幅度較大出現(xiàn)誤差，進而導(dǎo)致繼電保護設(shè)備出現(xiàn)問題。

最后是需要確保檢測體系的規(guī)模性。在數(shù)字化變電站中，需要確保多個數(shù)字保護設(shè)備的共同連接，從而保證數(shù)據(jù)信息傳遞的穩(wěn)定性、通暢性，進而保證檢測系統(tǒng)檢測的準確性。

三、構(gòu)建數(shù)字化變電站繼電保護檢測體系的具體方法

構(gòu)建數(shù)字化變電站繼電保護裝置測試體系首先需要在建設(shè)硬件平臺的基礎(chǔ)上來進行構(gòu)建，在系統(tǒng)內(nèi)部中存在有各種各樣的檢測結(jié)構(gòu)，需要不斷的對這些檢測結(jié)構(gòu)進行完善，并且需要著重注意系統(tǒng)的檢測功能，確保在此基礎(chǔ)上構(gòu)建的檢測體系可以更好的滿足數(shù)字化繼電保護標準的要求。

其次構(gòu)建檢測硬件平臺，還需要樹立良好的電力體系方針，通過對光數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)來進行電壓信號的轉(zhuǎn)換，進而可以保證電壓信號轉(zhuǎn)變出的各種數(shù)據(jù)可以變成IEC-61850標準規(guī)定的報文。然后就可以利用光纖將電壓信號報文傳輸?shù)叫枰獧z測的繼電保護裝置中。在構(gòu)建檢測硬件平臺中，P WF-2T可以接收到數(shù)字化繼電保護設(shè)備中所傳輸?shù)乃懈鞣N動作和信號，并且可以把接受到的這些動作信號全部得到分解，把他們分解成為可以模擬開關(guān)的信號，然后把這些信號都傳遞給ADPSS，這樣就可以形成一個可以閉環(huán)檢測的數(shù)字繼電保護體系，從而保證整個繼電保護系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。這種仿真設(shè)備之所以可以達到這樣的仿真效果，主要是因為它充分利用了機群速度快而且多節(jié)點的特征，通過對計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有效應(yīng)用，從而實現(xiàn)對傳輸數(shù)據(jù)的分解，最后達到對系統(tǒng)進行實時控制的仿真過程。

最后構(gòu)建數(shù)字化變電站繼電保護檢測體系還需要構(gòu)建二次網(wǎng)絡(luò)體系，因為二次網(wǎng)絡(luò)體系可以把二次裝置互相結(jié)合起來，從而可以有效的保證這些裝置能夠在不同的環(huán)境下進行正常的工作或者是設(shè)備檢測，除此之外，還可以有效的保證測試數(shù)據(jù)的真實性和完整性，以免因為檢測數(shù)據(jù)的不準確而造成各種錯誤的動作操作，從而對電網(wǎng)的正常運作造成嚴重的影響。同時，構(gòu)建二次網(wǎng)絡(luò)體系還可以多增加一些具有智能作用的操作或者是對合并單元進行收集，從而可以保證繼電測試體系能夠正確的、客觀的反映出數(shù)字化變電站的實際運行情況和狀態(tài)，通過對其運行狀態(tài)的觀察來確認其是否出現(xiàn)問題。所以說隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的變電站繼電保護測試技術(shù)也進入到自動化發(fā)展行列，開始向數(shù)字化方向轉(zhuǎn)變。在研究數(shù)字變電站測試技術(shù)和測試方法的時候，應(yīng)該結(jié)合數(shù)字化保護裝置進行研究，同時通過對傳統(tǒng)繼電保護測試技術(shù)的分析來不斷提高數(shù)字化變電站繼電保護測試技術(shù)水平，從而保證繼電保護測試工作的順利進行。

總結(jié)：

綜上所述，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對電力的需求量不斷增加，因此對電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性有了更高的要求。在電力系統(tǒng)的運行中，變電站是其重要組成部分，變電站繼電保護測試技術(shù)可以直接影響到變電站的運行效果。隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，為了更好的開展變電站繼電保護工作，繼電保護測試技術(shù)需要向數(shù)字化方向發(fā)展，從而保證繼電保護設(shè)備工作的安全性和穩(wěn)定性。隨著變電站自動化水平的不斷提高，繼電保護測試方法也需要不斷的提高和發(fā)展。本文通過對現(xiàn)階段繼電保護測試技術(shù)的研究，通過對數(shù)字化變電站繼電保護體系相關(guān)標準的分析，從而采取多種有效的方法來提高繼電保護檢測技術(shù)的功能，例如構(gòu)建檢測硬件平臺、構(gòu)建二次網(wǎng)絡(luò)體系等方式，從而確保電力系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性，不斷滿足人們的用電需求。

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