基于HELP2000G 的穩控裝置測試分析

李志興 張澤良

（廣東電網公司佛山供電局，廣東 佛山528000）

0 引言

安全穩定控制系統是保證電力系統安全穩定運行的重要手段，是防止電網穩定破壞和大面積停電事故的重要防線。為了更好地滿足“西電東送”戰略的推進，解決南方電網的安全穩定運行問題，安全穩定控制裝置已經在南方電網大范圍地推廣使用。要不斷加強安全穩定裝置的研究與開發，重視電網安全穩定控制方面新技術的研究和應用，做好裝置的運行維護工作，確保安全穩定裝置動作的正確性。

1 穩控裝置試驗現狀及風險分析

目前變電站穩控裝置定檢工作存在試驗方法落后、現場接線繁瑣、定檢標準不規范、測試無專用設備等諸多不良情況。這種情況下進行的定檢工作，安全風險非常大、試驗步驟繁瑣、功能測試不完全、數據可信度不高，定檢結果的準確性也值得懷疑。因此，當前十分有必要開發一套適用于安穩裝置的測試儀，用以規范安穩裝置測試流程，細化定檢工作測試標準和各項測試要求，盡量杜絕人為因素的影響，使定檢工作更加安全、科學、高效與準確。針對安全穩定控制裝置運行維護現狀以及調試中存在的種種不足，本文重點介紹適用于安全穩定控制裝置試驗的測試儀HELP2000G。

2 HELP2000G 穩控裝置測試儀硬件配置

HELP2000G 采用模塊化設計，包括6大功能插件：電源插件、主控CPU 控制插件、模擬量輸出插件、開關量輸出插件、開關量輸入插件、GPS對時插件。具體情況如下：

（1）采用擴展式機箱，機箱內部采用總線背板、智能擴展板，可以根據保護裝置的不同靈活組態軟件、配置硬件，適應多種情形下保護裝置的測試。智能擴展板包括主控CPU 板、開關量輸出板、開關量輸入板、對時板等。

（2）主控CPU 板采用32位400MHz主頻的PowerPC，采用Linux操作系統，對外提供網絡口，通過該網絡口以FTP 方式更新應用程序，以專用軟件控制測試項目的進行，并可通過該口上傳保護裝置的動作報告；對內通過CAN 總線控制各智能擴展板卡。

（3）常規模擬量輸出板采用32 位400 MHz的浮點DSP處理器，支持各種故障模型的實時運算，以常規模擬量的形式輸出±10V 的小信號交流量，支持與南瑞繼保穩控裝置通過專用接口連接，進行測試任務。

（4）常規開關量輸出板和開關量輸入板采用高性能ARM芯片，此兩種板卡與采用常規開關設備的保護裝置配合，開關量輸出板控制輸出多達32對無源接點，開關量輸入板實時采集裝置的動作情況，并對跟蹤的動作情況標記時間。

（5）對時板可外接GPS裝置，以光纖B 碼信號/差分B 碼信號為測試裝置提供精確的時間信息。

系統最大支持6個單元的正常模擬量輸出，兩個故障單元F1、F2故障量輸出及與F1、F2 兩個故障單元所對應的兩個開出量單元輸出，有效解決了繼保測試儀測試安全穩定控制裝置模擬量輸出單元過少的不足。每個模擬量單元包含Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic三相電壓、三相電流，每個開出量單元包含TA、TB、TC、TD（單跳）、TS（三跳）、HWJ、TWJ共7個開出量輸出。開出單元1對應故障單元F1，開出單元2對應故障單元F2，這個配置固定不變。

系統默認設計5個開關量輸入，最大可支持數百個開關量輸入（需要插入開關量輸入板），用以監視動作接點的動作時間，并可永久保存這些動作接點的動作測試報告，在裝置功能菜單項上，還可以通過查看功能來查看測試報告［1］。

3 HELP2000G 穩控裝置測試儀功能

HELP2000G 安穩測試儀是針對南京南瑞繼保穩控裝置測試的便攜式穩定控制裝置測試儀器，系統提供了完備的安穩邏輯測試模塊，具有豐富的故障試驗測試功能，包括A/B/C 單相接地故障試驗、AB/BC/CA 相間短路故障試驗、AB/BC/CA 兩相接地故障試驗、A/B/C三相短路故障試驗、無故障跳閘試驗、自定義故障試驗、低頻故障試驗、過頻故障試驗、低壓故障試驗、過壓故障試驗、短路故障試驗、頻率振蕩試驗等。同時安穩測試儀也提供了豐富的輔助功能，用于確保裝置良好運行及系統測試，具體有以下幾個輔助功能：功能板卡自動檢測功能、測試報告查看功能、FTP文件傳輸功能、外部B碼對時功能、系統時間手動設置功能、系統IP地址手動設置功能等。

4 HELP2000G 穩控裝置測試儀使用方法

HELP2000G 操作流程包含以下4個步驟：

（1）根據裝置型號，選擇對應的裝置。

（2）通用參數選擇，包含二次額定電流，1A/5A 選擇，線路正常時的TWJ、HWJ投入或退出。

（3）正常狀態設置，共計6個線路單元的電壓、電流、功率角的設置，模擬量輸出線15芯端子1對應1、2單元；端子2對應3、4單元；端子3對應5、6單元；端子4暫時沒用。設置正常電壓、電流后，電壓、電流開始輸出，正常HWJ、TWJ等兩個單元的開關量也已開始輸出。每次回退到正常狀態設置界面后，電壓、電流量依然輸出，這時可以修改電流、電壓參數，再前進進入故障類型選擇即可。如需要退出模擬量，可回退到通用參數選擇操作界面，系統即停止輸出模擬量及開關量。

（4）故障類型選擇，對應不同的測試故障單元，包括接地故障試驗、手動試驗、低頻試驗、過頻試驗、低壓試驗、過壓試驗、短路試驗和振蕩試驗，根據穩控裝置類型不同選擇相應的試驗類型。

（5）所有操作界面數據均會臨時保存，回退時會自動調出原操作界面數據。

5 HELP2000G 穩控裝置測試儀創新點

（1）技術先進：HELP2000G 安穩測試儀輸出弱電試驗電氣量給穩定控制裝置的專用接口，避免了使用強電試驗電氣量的繁瑣試驗接線，降低了一次設備帶電條件下穩定控制裝置功能邏輯檢驗的安全風險，測試手段和部分關鍵技術處于國內領先水平。

（2）功能豐富：豐富的穩控邏輯測試檢測功能，包括各種短路故障類型模擬試驗、無故障跳閘試驗、低頻過頻試驗、低壓過壓試驗、振蕩試驗等，根據不同類型的安穩裝置選擇相應功能進行測試，對邏輯功能動作的外在關鍵技術表現即動作延遲時間和繼電器動作時間進行測試，并給出詳盡的測試報告，能夠滿足目前主流電力系統穩定控制裝置的功能邏輯測試要求，為大型穩控系統的聯調創造了條件。

（3）測試便利：裝置的大液晶顯示、簡明操作菜單和便攜機箱設計利于提高測試效率。系統對操作過的試驗參數實時進行保存，回退時自動調出，讓數據修改簡單快捷，具有形成、保存并查閱測試簡報的功能。

（4）性能穩定：可靠的自我板卡檢測功能，有力保證測試的可靠性。

（5）便攜機箱：采用擴展式機箱設計，機箱輕便靈活，底部支架能適應不同場合需求，攜帶和測試操作十分方便。

6 結語

利用HELP2000G 安穩測試儀，可以實現對穩控裝置各種邏輯功能分級分解進行測試，有效消除了以前測試手段落后、接線繁瑣、測試不規范的不良狀態，為大型穩控系統的聯調創造了便利的條件。通過在廣東電網公司佛山供電局的試運行，該套安穩測試儀有效地提高了安穩裝置的測試效率和安全性，確保了測試數據和結果的準確性、科學性、完整性，從電網安全、工作效率、經濟性以及實用性的角度來看，本裝置非常適合在電網安穩裝置測試中大范圍推廣使用。

［1］南京南瑞繼保電氣有限公司.HELP2000G 穩定控制裝置測試裝置說明書［Z］.