智能變電站繼電保護(hù)裝置自動測試系統(tǒng)

王宇寧

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，智能變電站的使用為我國的能源發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。人們通過使用各種家用電器，提高生活水平，并且對電力的需求也在日益增加。因此，為了能夠更大程度的滿足人們對電力的需求，要加強(qiáng)智能變電站的普及，注重電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定。變電站的主要設(shè)備包括了繼電保護(hù)裝置，它的作用是確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為適應(yīng)現(xiàn)代形勢，許多能源公司為變電站增加了新的繼電保護(hù)裝置，以此來促進(jìn)智能電網(wǎng)的建立。而自動化測試系統(tǒng)能夠為繼電保護(hù)設(shè)備的管理和維護(hù)提供了高度的穩(wěn)定性。因此，研究智能變電站中繼電保護(hù)裝置對我國的能源發(fā)展非常重要。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護(hù)裝置;自動測試系統(tǒng)

1智能變電站繼電保護(hù)概述

1.1智能變電站繼電保護(hù)的基本特征

繼電保護(hù)在智能變電站的運(yùn)行過程中扮演著不可忽視的重要角色，其主要特征如下。

（1）當(dāng)前智能變電站繼電保護(hù)大都是基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備建模，從而為設(shè)備功能的完善以及相互之間的有效連接和操作奠定基礎(chǔ)。

（2）三層兩網(wǎng)的繼電保護(hù)構(gòu)造完全突破了以往點對點電纜傳輸?shù)男畔⒔粨Q模式。

（3）當(dāng)前廣泛應(yīng)用的繼電保護(hù)裝置大都引入了合并單元、電子互感器等智能化元件，這就實現(xiàn)了系統(tǒng)電氣信息的數(shù)字化傳輸目標(biāo)。智能變電站技術(shù)的發(fā)展及其廣泛應(yīng)用在很大程度上優(yōu)化了繼電保護(hù)裝置在運(yùn)維管理、信息獲取等方面的功能。但與此同時，由于二次設(shè)備信息組織架構(gòu)越發(fā)復(fù)雜化，也給繼電保護(hù)的可靠性帶來了一定的風(fēng)險。正因為如此，對繼電保護(hù)設(shè)備組織關(guān)系的檢驗以及信息傳遞有效性的合理控制也就成為了智能變電站繼電保護(hù)順利運(yùn)行的重中之重。

1.2系統(tǒng)原理和功能分析

與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置相比較，智能變電站繼電保護(hù)裝置所采用的跳閘形式發(fā)生了很大程度的變化，但以往供電系統(tǒng)中的相關(guān)功能以及繼電保護(hù)裝置的主要檢測手段并沒有發(fā)生根本上的變化。作為智能變電站繼電保護(hù)裝置的自動化測試平臺，其基本測試原理實際上和繼電保護(hù)裝置的相關(guān)運(yùn)行規(guī)范是相契合的。具體來說，系統(tǒng)功能主要涉及到以下幾個方面。

（1）對繼電保護(hù)動作時間的測試;

（2）對腳本重復(fù)使用性的測試，也就是測試腳本是否能在不同類別的設(shè)備上共享使用;

（3）具備加強(qiáng)的閉環(huán)測試功能;

（4）具備FT3格式和IEC61850-9-1格式的消息解析功能。此外，整個系統(tǒng)的測試過程可以說是完全可視化的，這就為相關(guān)人員對系統(tǒng)的操控提供了方便。

2智能變電站繼電保護(hù)裝置自動測試關(guān)鍵技術(shù)研究

2.1外部接口分析

當(dāng)智能變電站采用繼電保護(hù)裝置時，在操作過程中可對各種輸出和輸入信息進(jìn)行數(shù)字化和標(biāo)準(zhǔn)化。由于變電站的自動測試系統(tǒng)采用了最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它不僅可以交換各種數(shù)據(jù)，還可以對繼電保護(hù)設(shè)備起到很好的保護(hù)作用。智能變電站中的變壓器主要用于低壓繼電器。電壓等級為76kV或39kV。該裝置使用的開關(guān)是具有繼電保護(hù)器的電氣剛性節(jié)點，能夠?qū)κ褂幂斎牒洼敵鲂畔⑦M(jìn)行掃描。

2.2導(dǎo)入相關(guān)的配置信息

在對變電站的分析和研究期間，要對計算機(jī)系統(tǒng)中的文件及其自動測試系統(tǒng)的應(yīng)用原理進(jìn)行研究和計算。在對電機(jī)的保護(hù)過程中，首先要將自動化測試系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)用到變電站上，并對變電站的設(shè)備信息進(jìn)行保密。通過對繼電器的保護(hù)裝置進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)了相關(guān)的測試器可以確定各種設(shè)備的參數(shù)。由于大多數(shù)智能變電站使用了串聯(lián)傳輸自動配置，因此變電站可以接收有關(guān)配置的詳細(xì)信息。

2.3故障模擬系統(tǒng)

創(chuàng)建故障模擬系統(tǒng)的目的是為了能夠靈活的解決各種錯誤，并更好地執(zhí)行對繼電器保護(hù)設(shè)備的自動測試。該系統(tǒng)除了能夠?qū)﹀e誤進(jìn)行模擬之外，還可以滿足外部接口的要求。簡而言之，安裝的故障模擬系統(tǒng)可以對信號的輸出和SV的輸出模式進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。與此同時，交換機(jī)的數(shù)量應(yīng)與實際的硬節(jié)點數(shù)量相匹配。

2.4測試用例

如果在變電站中有開放的自動化測試系統(tǒng)，就能方便工程師對不同的設(shè)備進(jìn)行更好的測試，導(dǎo)致檢測錯誤的因素主要是對應(yīng)用程序的錯誤應(yīng)用和錯誤的預(yù)期結(jié)果。其中應(yīng)用程序錯誤主要分為參數(shù)定義參數(shù)和錯誤定義參數(shù)兩個方面。也就是說，在測試之前，首先要對設(shè)備的錯誤和定義值以及各項參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。然后將實際測量結(jié)果與測試結(jié)果進(jìn)行比較，以此確定測試過程是都圓滿完成。

3智能變電站繼電保護(hù)裝置自動測試系統(tǒng)設(shè)計

3.1基本設(shè)計流程

在進(jìn)行智能變電站繼電保護(hù)裝置自動測試系統(tǒng)設(shè)計的時候，必須了解規(guī)范的設(shè)計流程。一般來說，自動測試系統(tǒng)的設(shè)計通?？煞譃樽詣訙y試之前的準(zhǔn)備階段以及自動測試系統(tǒng)設(shè)計完成后的調(diào)度階段。在正式開展自動測試系統(tǒng)設(shè)計工作之前，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)按照系統(tǒng)裝置的ICD文件編制出對應(yīng)的SCD文件，并建立虛擬端口的子連線，與此同時，設(shè)計人員還應(yīng)當(dāng)借助IED配置工具在SCD文件之中選擇外接口的相關(guān)信息，進(jìn)而編制一份完整的CID文件。之后再將該文件傳遞到被測試的繼電保護(hù)裝置體系之中。在自動測試系統(tǒng)的調(diào)度階段，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)借助一定的監(jiān)測技術(shù)手段判斷是否存在待測用例，若存在，則應(yīng)當(dāng)及時對待測用例進(jìn)行科學(xué)而規(guī)范的測試。若測試結(jié)果不達(dá)標(biāo)，還必須在第一時間參照用例信息編制對應(yīng)的測試報告，待測用例基本通過標(biāo)準(zhǔn)測試之后，相關(guān)人員應(yīng)對定值加以修改，而且還要同時記錄下相關(guān)情況，然后再借助驅(qū)動測試儀器進(jìn)行測試信息的輸出。上述操作基本完成之后，測試人員就可根據(jù)搜集到的測試信息進(jìn)行全面而深入的分析研究，并編制完整的測試報告，這樣才能達(dá)到自動測試應(yīng)有的效果。

3.2系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

一般來說，繼電保護(hù)裝置的自動測試系統(tǒng)都是由5個基本部分組成的，包括硬件裝置、程序接口轉(zhuǎn)換設(shè)備、測試層、數(shù)據(jù)分析層和存儲層。在實際進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計的時候，設(shè)計人員應(yīng)尤其注重對系統(tǒng)日常記錄功能、用例編輯功能、通信功能以及執(zhí)行控制功能等的設(shè)計。日常記錄功能主要指的是系統(tǒng)能在平常的運(yùn)行過程中對相關(guān)運(yùn)行信息進(jìn)行自動化記錄，以便為設(shè)計人員優(yōu)化設(shè)計工作提供參考信息。用例編輯功能則主要指的是系統(tǒng)能適應(yīng)測試人員在不同的測試條件下開展相關(guān)編輯工作。通信功能是系統(tǒng)與客戶端軟件之間所構(gòu)建的比較完善的通訊機(jī)制，只有具備這一功能，才能實現(xiàn)系統(tǒng)和軟件之間各種信息的及時有效傳遞，并方便工作人員對信息的全面收集及其分析研究工作的開展。執(zhí)行控制功能主要指的是對各種任務(wù)的計劃安排以及對任務(wù)結(jié)果的準(zhǔn)確判斷。

4結(jié)束語

繼電保護(hù)裝置是決定智能變電站能否安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵裝置之一，因此，必須做好繼電保護(hù)裝置自動測試系統(tǒng)的設(shè)計工作，加強(qiáng)對自動測試系統(tǒng)核心技術(shù)的控制。與此同時，還必須掌握規(guī)范的系統(tǒng)設(shè)計流程，優(yōu)化系統(tǒng)整體架構(gòu)，使系統(tǒng)各方面的功能得到充分發(fā)揮，這樣才能為智能變電站的安全性、持續(xù)性運(yùn)行提供保障。

參考文獻(xiàn)

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