繼電保護(hù)裝置自動測試系統(tǒng)研究和設(shè)計(jì)

譚金龍

【摘 ?要】變電站在運(yùn)行過程中，繼電保護(hù)所發(fā)揮出的作用和價值是非常明顯的，且自身的優(yōu)勢與特點(diǎn)也非常突出，特別是在當(dāng)前智能化變電站的廣泛推廣和應(yīng)用中，在這樣的社會背景下，工作人員就需要不斷加強(qiáng)變電站的優(yōu)點(diǎn)宣傳，加快變電站的建設(shè)，并定期對其中的繼電保護(hù)系統(tǒng)展開檢測和調(diào)試工作，保證智能變電站繼電保護(hù)的安全運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)裝置;自動測試系統(tǒng);設(shè)計(jì)

前言

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也讓中國變電站的應(yīng)用范圍在逐漸擴(kuò)大，相信在不久的將來，變電站將會成為電力企業(yè)未來發(fā)展的主要方向?？梢钥吹剑┠旮魇礁鳂拥淖冸娬鹃_始陸續(xù)投入到實(shí)際工作中，但由于變電站是一種以多種新型技術(shù)結(jié)合為一體的綜合性系統(tǒng)，因此，自身的集成度也非常高，無形之中也增加了運(yùn)行維護(hù)與檢修試驗(yàn)的難度，當(dāng)然，對變電站自身運(yùn)行的安全性也會提出更高的要求。繼電保護(hù)的效果會直接對變電站的安全運(yùn)行造成影響，所以，在實(shí)際工作時就必須要結(jié)合運(yùn)行情況來進(jìn)行適當(dāng)調(diào)試。只有這樣，才能滿足當(dāng)前變電站運(yùn)行的需要，從而保證繼電保護(hù)功能的安全與可靠。

1變電站繼電保護(hù)概述

通過與傳統(tǒng)的變電站進(jìn)行對比可以看到，變電站的整體工作效率會比傳統(tǒng)變電站高很多，且可以實(shí)現(xiàn)對智能變電站的實(shí)時監(jiān)控，即在發(fā)生故障時該變電站可以快速響應(yīng)，這樣不僅能避免損失，而且還能在很大程度上提升變電站的工作效率。從另一個層面來看，繼電保護(hù)自身對變電站的安全運(yùn)行有著一定的作用和意義，且隨著變電站的發(fā)展，其也會變化，因此，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)也已經(jīng)無法滿足智能變電站的需要。只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)同步。需要注意的是，由于變電站的保護(hù)系統(tǒng)體積非常小，且自身的投資也較少，因此對工作環(huán)境的要求也會相對低一些，但整體的應(yīng)用范圍卻非常廣泛。即在應(yīng)用時可以實(shí)現(xiàn)無人值班，從而保證變電站工作的穩(wěn)定運(yùn)行。

2保護(hù)自動測試系統(tǒng)構(gòu)成

變電站繼電保護(hù)自動測試系統(tǒng)主要包括變電站配置描述文件測試和保護(hù)裝置功能測試。

2.1變電站配置描述文件

測試變電站配置描述文件（SubstationConfigurationDescription，SCD）文件通過變電站配置描述語言SCL（SubstationConfigurationdescriptionLanguage）描述了站內(nèi)所有智能化電子設(shè)備IED（IntelligentElectronicDevice）通信參數(shù)、實(shí)例配置、各設(shè)備之間的通信配置及信號連線等相關(guān)信息。因此通過變電站配置文件可以獲取待測試保護(hù)裝置的功能參數(shù)、連接方式、面向通用對象的變電站事件（GOOSE）和采樣值（SV）服務(wù)參數(shù)等。保證變電站配置描述文件與待測試保護(hù)裝置信息的一致性是進(jìn)行保護(hù)裝置功能測試的前提，因此在進(jìn)行保護(hù)裝置功能測試前應(yīng)進(jìn)行變電站描述（SCD）文件的測試。變電站配置描述文件測試即對SCD文件進(jìn)行校驗(yàn)，對SCD文件與待測試保護(hù)裝置信息的一致性進(jìn)行檢測。本系統(tǒng)基于二維校驗(yàn)碼[8]實(shí)現(xiàn)對SCD文件及一致性的校驗(yàn)檢測。具體操作流程如圖1所示。（1）首先將SCD文件分解處理，主要包括Header部分、Communication部分和Inputs部分。（2）采用集合和映射概念，對Header、Communication和Inputs三部分的行m、列n進(jìn)行編碼，對m、n以及校驗(yàn)量Zmn賦值。（3）校驗(yàn)各部分的m、n、Zmn值，獲取各部分的校驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)而獲得SCD文件的總體校驗(yàn)結(jié)果。（4）若SCD文件正確，且與待測試保護(hù)裝置信息一致，則通過測試，反之，則配置文件測試失敗。對裝置的SCD文件正確性及一致性進(jìn)行測試，是本文研究的重點(diǎn)。2.2保護(hù)裝置功能測試

基于云策略和MMS協(xié)議的變電站保護(hù)裝置的功能測試，可以自動完成整個測試過程，減少人工干預(yù)，有效地提高測試效率，縮短測試時間。具體的測試操作步驟如下：（1）基于云存儲和物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽技術(shù)，讀取設(shè)備的相關(guān)信息參數(shù)，包括設(shè)備型號、保護(hù)定值等。對待測保護(hù)的測試需求進(jìn)行分解，將測試內(nèi)容細(xì)分為一系列基本測試類型，自動生成測試列表。（2）通過判斷模擬量零漂及線性性能是否良好，進(jìn)而判斷采樣值正常與否。若采樣值正常，則進(jìn)行下一步操作，反之，則繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)的無影響測試。（3）判斷開關(guān)量正常與否，若開關(guān)量正常，則進(jìn)行下一步操作，反之也應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)的無影響測試。（4）各個量檢測正常后，進(jìn)行測試。發(fā)送GOOSE信號投入保護(hù)項(xiàng)目軟壓板，通過MMS協(xié)議加載保護(hù)定值。設(shè)置故障電壓值分別進(jìn)行測試。獲取保護(hù)裝置動作信息，若其正確動作，則根據(jù)測試列表的內(nèi)容，進(jìn)行下一項(xiàng)操作，若動作錯誤，則立即告警并記錄，再進(jìn)行下一項(xiàng)操作。（5）完成測試列表中的全部測試項(xiàng)目后，自動生成測試報告，結(jié)束測試。

3云存儲和物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽技術(shù)的應(yīng)用

在保護(hù)裝置功能測試的第一步中引入云存儲和物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽技術(shù)，可快速讀取設(shè)備的相關(guān)信息參數(shù)，包括設(shè)備功能、型號、保護(hù)定值等。待測裝置信息獲取云策略的實(shí)現(xiàn)，主要包括：二維碼掃描識別裝置、云端服務(wù)器、PC。用二維碼掃描裝置掃描待測保護(hù)裝置的二維碼標(biāo)簽，并將掃描結(jié)果輸出至PC，PC顯示識別被測裝置的型號、額定參數(shù)、保護(hù)定值等相關(guān)信息，通過wifi將數(shù)據(jù)上傳至云端服務(wù)器，與服務(wù)器中相關(guān)設(shè)備的信息進(jìn)行匹配，以保證信息的準(zhǔn)確可靠性，將未存儲的信息進(jìn)行備份基于云策略的被測保護(hù)裝置信息的獲取，僅有掃描二維碼的操作需要人為的參與，大大減少了人力的需求，同時保證了信息獲取的準(zhǔn)確性和可靠性，排除了人為的失誤，為后續(xù)的保護(hù)裝置測試奠定了基礎(chǔ)。

結(jié)束語

綜上所述，隨著信息技術(shù)、智能化技術(shù)的快速發(fā)展，對變電站繼電保護(hù)裝置的自動測試越發(fā)受到關(guān)注，設(shè)計(jì)出的自動測試系統(tǒng)需要要到外部器件接口、故障模擬、配置信息導(dǎo)入等技術(shù)，并通過明確設(shè)計(jì)思路，系統(tǒng)框架、設(shè)計(jì)流程等提高系統(tǒng)性能，提升實(shí)踐應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂強(qiáng).變電站繼電保護(hù)裝置自動測試系統(tǒng)應(yīng)用研究[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018，26（36）：41.

[2]鄭榮尊.變電站繼電保護(hù)裝置自動測試系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J].現(xiàn)代信息科技，2017，1（5）：22-23.

（作者單位：國網(wǎng)新疆電力有限公司電力科學(xué)研究院）