智能變電站中繼電保護測試系統應用與分析

無錫供電公司 史春旻

?

智能變電站中繼電保護測試系統應用與分析

無錫供電公司 史春旻

【摘要】隨著電力產業的迅速發展 ，為推動我國國民經濟的發展做出了較大的貢獻。作為電力系統的關鍵組成部分，智能變電站一方面關系著電網系統的工作效率，另一方面，對于人們的用電需求能否得到滿足和電力產業的發展也具有重要影響。因此，文章以智能變電站繼電保護裝置作為主要研究對象，進而對其繼電保護裝置自動測試系統展開了深入研究，以期為提高智能變電站運作的安全性和效率性奠定良好基礎。

【關鍵詞】智能變電；技術研究；應用與分析

1.關鍵技術研究

1.1繼電保護裝置外部接口分析

按照電力管理相關規定可以明確得知，電子式互感器處于66千伏和35千伏以下環境在工作運行時，就必須按照間隔確保保護測控裝置，并且進行智能終端單元合并。也就是說，現階段智能變電系統繼電保護裝置在正常運行工作時，一旦其處于66千伏和33千伏以下的電壓級別工作時，智能電站的護裝置的模擬量采取數字記錄，一般都是來自電子書互感器的微小信息，那么，在110千伏電壓環境中繼電裝置保護應用中，智能變電站繼電保護裝置模擬采取量同樣是數字信號。

在IEC61850標準作用下監控系統的通信與智能變電繼電保護裝置之間建立起內在聯系，同時，依照MMS協議形式在兩者之間形成單播通信。也就是說，在IEC61850標準的支撐下，針對變電站各種性能的邏輯節點以及數據對象，可以進行更為細化的規定，對數據對象的描述分析總結出完整的敘述，并為面相對象提供多層次多方面的服務。

1.2故障模擬系統

進行繼電裝置保護系統測試實驗時，故障仿真系統的真實性和完整性是關鍵因素。在這個測試完成中，故障仿真一定需要實現準確多樣的模擬故障情形，還需要滿足第1.1節設備的外部接口型號配置，也就是對故障模擬輸出，這個環節中選擇小信號輸出和SV信息輸出模式，對于在測試開關量的物理硬接點和GOOSE保溫進行選擇。目前在測試進行中，SV采樣基本采用直接采樣的方式進行。

通過一系列的數據測試研究和實際應用驗證，智能變電站繼電保護測試儀滿足上述所談到的全部條框，并可以借用自動測試系統中的還原故障模擬子系統。一下測試所選擇的自動測試故障模擬子系統選用的是北京博電公司的PNF智能變電站繼電保護測試儀。具體性能參數如表1所示：

表1　PNF801的性能參數Table 1　Performance parameters of PNF801

1.3繼電保護裝置自動測試的測試用例

在測試人員進行自動測試系統設計開始的時候，需要具備測試試用例的時效和合理性，還可以在實際生活中廣泛被應用的特點。因此，自動測試系統在設計階段中，可以將系統設置為開放性系統，以確保測試用例的實效性和合理性，而且可以幫助測試人員在不同的環境中自由的對系統操作進行測試選項選擇。測試用例的廣泛利用特點，可以第一時間知道其是否能代表絕大多數使用測試手段的可能性，在測試成功后可不可以進行廣泛推行和實際運用，對有效的解決智能變電站繼電保護裝置存在的問題和弊端能否實現，都是測試開始時需要考慮的問題。

任何一個具有完整保護功能的測試用例，在其整體構造和功能可以分為兩大塊，其中一部分組成是故障施加量的統計和預期結果分析。而構成故障施加量的兩部分通常是對用例的定值修改的測試用值或者壓板投退的繼電裝置測試過程使用，另一塊是各種故障參數的設定。比如不同類型的故障參數、用例故障的模擬量以及開關量的多少，都是會影響測試結果的。以及IEC61850的配置信息，不同數據的測試參與，都會影響測試總體的結果。

2.智能變電站繼電保護裝置自動測試系統設計方案和步驟

設計思路和系統框架及構成：

從當前電力控制的多數應用不難得知，智能變電站繼電保護裝置自動測試系統的設計主要由兩個部分環節組成：自動測試系統在和測試儀器客戶端軟件程序間的信息交流通信主要依賴套接字這樣的程序設定進行完成的，測試人員開始收集測試輸出和接受信息，然后在IEC61850標準基礎上，運用MMS通信協議完成單播通信，使得智能電站繼電保護裝置的命令能夠傳輸獲取裝置動作的各種信息。

3.自動測試系統應用

3.1應用案例

結合本自動測試系統在220 kV線路光纖差動保護裝置的測試應用，對自動測試系統的整體思路及應用流程說明如下。

首先需要完成的是測試設計，在測試開始時，制定詳細的測試方案，并且需要明確具體的項目要求和測試方案實施。然后就是要建立繼電保護裝置測試方案中的所要求的測試用例庫。嚴格參照測試方案進行各個項目的測試，并對測試項目分節細化，每一階段完成后編輯測試用例數據，完成后進行用例有效證明，無誤后提交測試用例庫。最后，開始測試操作，從測試用例庫中提取對應測試用例直接測試，使系統自動完成測試。

3.2應用效果

在基于220千伏線路光纖的基礎上，對繼電裝置保護系統自動測試系統的應用過程進行內容，如下描述：

第一，根據繼電裝置測試的一系列要求，測試人員需要選擇適合測試的測試信息；

第二，在此次測試中，需要測試的功能主要是接入測試差動保護、距離保護、零序保護和重合閘能能測試；

第三，經過一系列步驟完成后，測試人員做好數據的統計，并進行數據判斷，挑選出合格有用的數字加入到已有的用例數據庫。

4.結語

本文對測試儀進行了簡單的分析，開發了智能變電站繼電保護裝置自動測試的分析和應用，并對這能變電站繼電保護裝置的自動測試做了詳細的方法說明，創新的結合我國在電力方面已有技術，做出了這樣的開發工作。當前，在多個電力公司進行了廣泛的投入測試試用，在實際運用過程中，不斷地發現問題并加以改進，有效的提高了測試方法的有效性，從而比較好的確保了產品質量無誤。不得不說，這樣的測試對于我國多數電路公司來說，是不可或缺的技術支持。同時，對于智能變電站的發展和前景有著不可估量的重要意義。

參考文獻

［1］尹項根，陳慶前，王博等.基于四層集合模型的復雜電力系統脆弱性評估體系［J］.電工技術學報，2013.

［2］汪興強，丁明，韓平平.互聯電力系統可靠性評估的改進等效模型［J］.電工技術學報，2011，26（9）：201-207.