基于数字测试仪提高模拟数字混合式智能保护调试正确率方法的研究

摘要：针对种智能保护设备的专用调试仪器尚不成熟，测试的保护动作时间与装置显示存在较大误差，给某地750工程的继电保护系统调试带来了不便。因此如何提高模拟数字混合式智能保护调试正确性，具有重要意义。

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.

关键词：继电保护;调试;正确率

Key words： relay protection;debugging;accuracy rate

中图分类号：TM63                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）15-0206-02

1  变电站简介

某地750kV变电站新建工程由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成，以高速网络通信平台为信息传输基础，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能調节、在线分析决策、协同互动等功能。

某地750kV变电站建成投运对关中地区网架结构优化有着重要的作用，提高了陕西电力交换能力，对西安地区大型电源接入具有十分重要的意义。

2  选题理由

某地750kV智能变电站并非全数字化的智能变电站，该站无合并单元，即保护装置模拟量直接采样，而开关量、跳闸信号为数字量GOOSE信号。具体二次设备布置方式如图1所示。

目前，针对这种智能保护设备的专用调试仪器尚不成熟，测试的保护动作时间与装置显示存在较大误差，给某地750工程的继电保护系统调试带来了不便。因此如何提高模拟数字混合式智能保护调试正确性，具有重要意义。

3  现状调查

3.1 继电保护系统调试方法

针对某地智能变电站特殊的二次结构，目前本站继电保护系统调试方法为采用传统继电保护测试仪给保护装置加模拟采样量。数字式继电保护测试仪给保护装置加开关量，数字式继电保护测试仪收保护动作时间。如图2所示。

从图2可以看出，传统调试方法：由于由两个测试仪分别加模拟量和数字量，将会导致不同步现象，造成保护装置上显示的动作时间与测试仪显示的动作时间误差较大，不能正确的反映保护动作时间，造成调试结果不正确。

3.2 现状调查结果

根据对不同保护功能和不同间隔的继电保护调试正确率统计，得出用该方法进行继电保护调试的正确率如表1所示。

通过调查发现，采用现有方法对某地750kV变电站这种非传统意义的智能变电站进行继电保护调试时，调试结果的正确只有44.48%，远远不能满足继电保护调试正确率100%的要求。

4  模拟、数字测试仪同步试验

4.1 实施一：GPS对时

模拟测试仪与数字测试仪均采用GPS对时时，两个测试仪时差统计表如表2示。

通过试验得出，采用GPS对时源对模拟测试仪和数字测试仪进行对时时，两个测试仪之间的时差平均值为1.71ms>1ms，造成两个测试仪不同步，从而影响调试正确性。

4.2 实施二：硬接点触发对时

通过快速接点和慢速接点触发时差统计表可以看出，试验时选择慢速接点触发时差为1.99ms>1ms，快速接点触发时差0.989ms<1ms。

4.3 实施三：对时方式选择

通过上述三种方式对比分析，我们选取快速接点触发对时方式，该方式触发时两个测试仪的平均时差满足调试要求，避免因测试仪不同步影响调试正确率。

继电保护系统调试方法：

①数字测试仪给保护装置加开GOOSE开关量的同时触发硬接点（模拟测试仪）;

②模拟测试仪给保护装置加采样量;

③保护动作，读取保护录波文件;

④比对采样与GOOSE时延差。

实施后结论：通过数字测试仪对模拟测试仪进行触发，避免因采样信息和开入量信息的不同步，影响继电保护调试正确率。

5  实施效果

我们以断路器保护跟跳逻辑为例进行效果验证。具体逻辑为：单相（A）失灵启动断路器保护跟跳逻辑，外部GOOSE输入为“保护A相跳闸输入”，电流Ia为A相电流。具体波形图如图4所示。

时差计算：Td=T2-T1=0.000833s=0.833ms<1ms

其中：T2为保护跳闸输入TA;

T1为TA采样有输入时刻;

Td为模拟量与数字量输入的时间差。

从波形中可以看出，采用新的调试方法进行调试时，采样输入和GOOSE输入的时间差为0.833ms<1ms，满足调试要求，保证了调试的正确性。

新方法实施后，我们对各间隔的继电保护调试动作正确率进行统计，具体结果如表3所示。

参考文献：

[1]张洪波，李秋燕.220kV智能变电站仿真培训系统的研究与开发[J].电气应用，2012（23）.

[2]樊陈，倪益民，窦仁辉，沈健，高春雷，黄国方.智能变电站过程层组网方案分析[J].电力系统自动化，2011（18）.

[3]薛晨，黎灿兵，黄小庆，唐升卫，刘玙.智能变电站信息一体化应用[J].电力自动化设备，2011（07）.

[4]曹海欧，严国平，徐宁，李澄.数字化变电站GOOSE组网方案[J].电力自动化设备，2011（04）.

[5]李斌，马超，贺家李，薄志谦.基于IEC 61850的分布式母线保护方案[J].电力系统自动化，2010（20）.

[6]古丽萍.国外智能电网发展概述[J].电力信息化，2010（08）.

作者简介：徐迪生（1989-），男，陕西渭南人，助理工程师，从事安全管理工作。