关于智能变电站继电保护装置自动测试系统应用的研究

车　薪（湖南省送变电工程公司，湖南 长沙 410007）



关于智能变电站继电保护装置自动测试系统应用的研究

车薪（湖南省送变电工程公司，湖南 长沙 410007）

近年来，我国电力产业的迅速发展，促进了我国国民经济的发展，智能变电站作为电力系统的重要构成，直接关联着电网系统工作效率，并且还影响着人们用电需求的满足与电力产业的发展。针对此，本文首先分析了继电保护装置自动测试系统核心技术，其次对自动测试系统的设计过程进行了一定的阐述，最后研究了继电保护装置自动测试系统的应用，以供参考。

智能变电站；继电保护；自动测试系统；应用

1　引言

继电保护装置自身的可靠性与稳定性直接关联着电力系统的日常运行效率与安全，是智能变电站的二次核心。近年来，随着我国智能电网建设力度的日益增多，继电保护装置在智能变电站中获得了广泛的应用，但与人工检验与操作为主要方式的传统继电保护测试已经无法满足电网运行安全的需求，这就要求必须增强对智能变电站继电保护装置自动测试系统的研究，并将其逐步投入到实际应用中，以促进我国电力系统的持续发展。

2　继电保护装置自动测试系统核心技术

2.1故障模拟系统

通常情况下，为了确保继电保护装置的正常运行，必须通过故障模拟系统的应用，高效的、快速的解决智能变电站中存在的问题，这主要是由于智能变电站机电保护装置自动测试系统是在故障模拟系统基础上构建的与应用的。同时，还需确保其满足机电保护装置的外部接口的规格。此外，现阶段智能变电站的SV采样通常为较为直接的信号采样方式，并且发送报文的间隔离散值通常低于10μs。经过相关人员长时间的研究与现场的检测，智能变电站可以通过故障模拟系统满足当前阶段智能化变电站继电保护装置的正常使用。

2.2外部接口技术

依据有关规定，在使用电子式互感器，并且处于66kV、35kV及以下的环境中时，需要依据间隔确保保护测控装置与智能终端进行单元合并。基于此，在当前我国智能变电站系统运行过程中，当处于66kV、35kV及以下电压等级时，继电保护装置的模拟量采样数据通常为电子式互感器的微小信息。

在110V电压的环境中，保护装置模拟采样量通常是数字信号。监控系统的通信与智能变电站继电保护装置之间的联系也是在IEC61850标准作用下建立，同时在通信过程中依照MMS协议形成单播通信。通过IEC61850标准，可对变电站各种性能的逻辑节点以及数据对象进行较为细化的规定，同时也对数据对象的描述进行较为完整的叙述并且提供了较为全面的面相对象的服务。

2.3实际测试用例

在进行自动测试系统设计操作时，需确保其满足测试用例高效性与稳定性要求以及能够获得广泛应用的性能。针对此，在进行自动测试系统设计时，可将系统设置为开放性系统，以保证测试用例的高效性与稳定性，并且还可为测试人员就不同测试环境中系统测试选项操作提供便利。通常情况下，自动测试用例的广泛利用性直接关联着自动测试系统能够代表当前阶段主流的用例使用测试手段，并且是否能够进行广泛的推行，从而解决智能变电站继电保护装置中存在的问题。

从整体方面来看，一个完成的保护功能用例主要包括故障施加量与预期结果两方面内容，其中，故障施加量可分为以下两部分：①由定制修改清单和压板投退的清单组成，一般用于修改用例定值，或是在压板投退过程中使用。②各种故障参数，例如各种故障的类型、用例故障的模拟量和开关量等，并且还包含了IE61850的配置信息，例如SV、DA、APPID等。

3　自动测试系统的设计过程

3.1设计方案以及结构框架

一般情况下，在自动测试系统设计阶段，自动测试系统主要通过套接字与测试仪器客户软件进行程序之间信息的交流于通信，从而全面收集系统测试输出与接受的信息，并且还可在IEC61850标准的基础上，通过MMS通信协议进行单播通信，通过此种模式的应用，可在传输继电保护装置的命令的同时获取装置动作的各种信息。在此前提下，设计人员设计出了一套具备执行控制功能、通信功能、用例编辑功能、用例管理功能、日常记录功能、报告生成功能的自动测试系统，其能够通过SOCKET进行客户端与自动测试系统间的信息交流。

在自动测试系统中，控制功能主要是对任务进行一定的安排，并对任务结果进行判断。通信功能则是与客户端软件之间建立完善的通信机制，实现软件与系统之间信息的传递，并且对信息进行收集以及研究分析。自动测试系统还需要构建完善的用例数据库，并且还需保证用例能够满足大多数应用条件与需求。

此外，自动测试系统具备的用例管理功能主要是对用例进行备份及运作等。日常记录功能则是自动测试系统能够在日常的运行中自动的对运行的信息进行记录，便于设计人员进行系统信息的收集。报告生成功能则是在自动测试系统完成测试后，根据需要选择合适的格式对测试的结果信息进行整理分析研究，并形成测试报告。

3.2自动测试系统的设计流程

对于自动测试系统设计流程，主要可分为自动测试前的准备阶段与自动测试系统的调度流程。对于自动测试前的准备阶段，需要设计人员依据系统装置的ICD文件作为参考依据，制定出SCD文件，构建虚拟端口的子连线，同时还需要设计人员通过IED配置工具在SCD文件选取出外接口的信息，制定CID文件，然后将文件传递至被测试的继电保护装置中。

此外，对于自动测试系统调度阶段，首先需要通过系统监测当前待测用例的存在，如果存在待测用例，应当对测试用例进行规范性的检测。如果检测不通过，还需要依据用例信息制定测试报告。但用例通过标准检测，则需要对定值进行修改，并且还要对压板记性投退，然后通过驱动测试仪器输出测试信息，完成上述操作之后，测试人员就能够依据收集到的测试信息进行分析研究，制定测试报告，从而完成整个自动测试过程。

4　继电保护装置自动测试系统的应用

4.1应用实例分析

某220kV线路光纤差动保护装置中自动测试系统应用流程具体如下：①制定具体的测试方案，规定测试项目，确定测试要求。在该项目中，线路保护测试方案主要包括以下四个保护模块：差动保护、距离保护、零序保护与重合闸功能，同时，保护模块测试主要包括以下两方面内容：a.性能方面的测试，主要为定值精度与动作时间两个指标的测试。b.保护逻辑方面的测试，主要为各种区内外瞬时故障、转换型、永久性故障方面的测试。②构建测试用例库。以项目具体测试方案为依据，对测试项目进行合理的细化，并且进行测试用例的编制，完成上述操作之后，验证测试用例有效性，满足合格标准之后将其提交给测试用例库。③测试过程中，从测试用例库中提取相对应的测试用例直接加载，并落实自动测试。

4.2应用效果分析

对于该智能继电保护测试仪继电保护装置中自动测试系统效果，具体如下：①通过该系统的应用，实现了继电保护装置的全自动测试，从而使得继电保护装置的测试流程更加优化，并大大提高了继电保护装置自动测试的效率。②该系统可以支持继电保护装置重复测试，并能够将测试过程中的小概率问题进行充分的暴露，从而使得自动测试更加完善而全面。③该系统的运用排除了人工测试中容易出现的不确定因素，不仅保证了测试的一致性，同时还保证了测试结果的精确性。

5　结语

综上所述，在电力系统正常运行过程中，继电保护装置的可靠性具有十分重要的作用，这就要求必须做好继电保护装置测试工作。通过自动测试系统软件的应用，可有效减少作业人员工作量，并且还能够为测试结果的准确性提供保障，针对此，必须对继电保护装置自动测试系统进行深入的研究，以推动我国智能变电站的持续发展。

［1］李晓辉，李旭东，宋小舟.智能变电站继电保护数据采样和信息交换规范的研究［J］.电气应用，2012（17）：60～63.

［2］刘 颖.智能变电站全寿命周期“即插即用”技术体系的研究与应用［J］.电力系统保护与控制，2015（43）：23～28.

［3］周林宁.智能变电站继电保护装置一键式测试方法及系统［J］.科技资讯，2014，12（16）：113.

车 薪（1973-），男，本科，主要从事电气试验工作。

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2016-5-20