智能變電站繼電保護裝置自動測試系統研究和應用

張燕++張劍

摘 要：如今，社會各界對于電網系統運行狀況的關注程度不斷提高。繼電保護裝置屬于智能變電站的核心設備，繼電保護裝置運行的穩定性和可靠性對于電力系統運行狀況有很大影響。隨著社會的快速發展，智能技術也得到迅猛發展，我國加大了智能電網的建設力度，電力企業也增加了新型繼電保護裝置的數量。自動測試系統屬于比較有效的繼電保護裝置測試方法，可以對繼電保護裝置的運行狀態進行監測，并把監測結果傳輸到測試平臺上，方便工作人員展開對繼電保護裝置的管理和維護。

關鍵詞：智能變電站 繼電保護裝置 自動測試系統

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（b）-0058-02

我國現在還存在很多傳統形式的變電站，傳統形式變電站內繼電保護裝置具有以下缺陷：一是通信規約比較多；二是定制清單形式不統一；三是動作報告的內容不統一；以上因素在一定程度上限制了繼電保護裝置自動測試系統功能的發揮。要想充分發揮出繼電保護裝置自動測試系統的功能，就必須把傳統的變電站轉變為智能變電站，滿足人們的用電需求。

1 智能變電站繼電保護裝置自動測試技術研究

智能表電站繼電保護裝置自動測試用例的合理性對于自動測試系統的運行狀況有很大影響，要想在智能變電站發揮出自動測試系統的作用，就必須應用開放式的自動測試系統，針對不同類別的繼電保護裝置編輯自動測試用例，只有保證測試用例的科學性和合理性，才能發揮出繼電保護裝置自動測試系統的作用。測試用例包括以下幾個部分：一是故障施加量，二是預期結果。其中，故障施加量又包括：裝置參數整定和故障參數設置。在應用自動測試系統之前，故障人員需要對自動測試裝置的相關參數進行調整，比如裝置的定值等等。故障參數的設置實際上就是工作人員需要確定好故障的類型，確定需要在自動測試裝置上設定的時間。預期結果是開展繼電保護裝置全自動測試時所必需的，在自動測試完成后，工作人員需要比較測試結果與預期結果數值是否一致，這樣才能判定測試的繼電保護裝置是否符合要求。預期變位信息包括以下部分：一是保護信息，二是測試反饋信息。其中，測試反饋信息就是自動測試設備的測試結果。

2 智能變電站繼電保護裝置自動測試系統設計

2.1 繼電保護裝置自動測試系統設計思路

目前，自動測試系統只能應用于智能變電站的繼電保護裝置中，SOCKET把繼電保護裝置和繼電保護裝置連接在一起，進而完成繼電保護裝置的自動測試任務，并把測試結果反饋給工作人員。繼電保護裝置的自動測試設備具有以下功能：一是命令下發；二是裝置自動報告；三是錄波；四是遙信變位。繼電保護裝置自動測試系統主要負責以下任務：一是調度執行；二是結果判別。通信模塊主要負責以下任務：一是與相連的繼電保護裝置進行通信；二是對自動測試結果進行整合和分析。要想充分發揮出繼電保護裝置自動測試系統的作用，工作人員就必須建立完善的測試用例庫。

2.2 繼電保護裝置自動測試系統設計流程

繼電保護裝置的自動測試系統流程設計包括以下環節：一是測試前的準備工作，二是測試執行工作。目前，智能變電站的繼電保護裝置有以下種類：一是單端電氣量繼電保護裝置，二是雙端電氣量繼電保護裝置。其中，單端電氣量繼電保護裝置包括以下部件：一是變壓器保護，二是母線保護，三是斷路器保護，四是線路后備保護。雙端繼電保護裝置內部包括以下部件：一是高壓線保護，二是高頻距離保護，三是高頻方向保護，四是縱聯差動保護。目前，智能變電站的繼電保護裝置自動測試系統已經構建完成，實現了對繼電保護裝置運行狀態的全方位監測，監測效果比較理想。自動測試系統的應用降低了人為因素對繼電保護裝置測試結果真實性和準確性的影響。除此之外，隨著社會的快速發展，自動測試系統的應用范圍也在不斷擴大，測試庫也在不斷完善和調整，測試效率將不斷提高。

自動測試系統實際上就是在人為參與度不斷降低，甚至不參雜人為因素的基礎上，測試設備自行對智能變電站的繼電保護裝置的運行狀態，運行數據進行處理。相比與傳統的繼電保護裝置測試手段，自動測試系統的應用提高了資源的利用率。目前，能夠獨立生產自動測試設備的國家和地區有以下幾個：一是美國，二是日本，三是臺灣。1990年，臺灣地區開始加大自動測試系統的研究和開發力度。自動測試設備的發展經歷了以下幾個階段：一是應用專業的繼電保護裝置測試設備，但是這種專業的測試設備內部結構比較復雜，研究開發的工作量比較大，而且應用成本相對較高，對應用環境的要求比較高。二是應用標準的母線連接測試設備。在這個階段，計算機的關鍵任務就是實現對測試系統的監測和控制，并對測試系統內部的數據進行處理，模擬人的大腦和操作手法，但是并未真正發揮出計算機的功能。三是把計算機和測試設備連接在一起，這樣就可以充分發揮出計算機的功能和作用，也就實現了繼電保護裝置的自動測試。

目前，我國應用比較廣泛的繼電保護裝置自動測試系統主要包括以下幾個部分：一是控制器，二是激勵源，三是測量儀表，四是開關系統，五是人機接口，六是被測單元。其中，控制器主要是由小型的計算機來控制和監管，控制器內部也會安裝測試軟件，自動接收自動測試系統數據結果，并檢測監測結果是否準確無誤，實現數據的快速計算，并把最終的計算結果顯示在自動測試設備上。激勵源實際上就是信號源，激勵源主要包括以下幾個部分：一是電源，二是函數發生器，三是數模轉換器，四是頻率合成器。測量儀表主要是測定繼電保護裝置的輸出信號，測量儀表可以是以下形式：一是模數轉換器，二是頻率計算器，三是數字萬用表。人口接機可以實現人工和自動測試設備的連接，人口接機也是自動測試設備中不可或缺的一部分。如今，智能變電站繼電保護裝置的自動測試系統內部具有故障測試程序，可以自動對繼電保護裝置的故障進行檢測，如果繼電保護裝置存在故障點，自動測試中的故障測試程序可以準確確定故障發生點，為工作人員展開繼電保護裝置故障檢修故障提供技術支持。自動測試系統中故障檢測程序的故障檢測方法有以下幾種：一是導引探測法。該方法實際上就是工作人員可以根據故障檢測程序提供的故障檢測結果探測故障點，逐一查找。二是特征分析法。如果在應用故障檢測程序進行故障檢測時，如果檢測點的特征不符，工作人員需要在故障檢測程序的引導下對繼電保護裝置的電路進行檢測。

在新形勢下，智能變電站繼電保護裝置自動測試系統的應用對于變電站工作人員的專業水平和綜合素質提出了較高的要求，變電站必須認識到加強工作人員培訓的重要性，定期派遣工作人員外出參加專業化培訓，提高工作人員接受新知識和新事物的能力，能夠熟練操作繼電保護裝置自動測試設備，充分發揮出自動測試設備的作用，以更好地保證電網運行的可靠性和穩定性。

3 結語

要想在智能變電站發揮出自動測試系統的作用，就必須應用開放式的自動測試系統，針對不同類別的繼電保護裝置編輯自動測試用例，只有保證測試用例的科學性和合理性。要想在智能變電站發揮出自動測試系統的作用，就必須應用開放式的自動測試系統，針對不同類別的繼電保護裝置編輯自動測試用例，只有保證測試用例的科學性和合理性。智能變電站的繼電保護裝置自動測試系統已經構建完成，實現了對繼電保護裝置運行狀態的全方位監測，監測效果比較理想。隨著社會的快速發展，自動測試系統的應用范圍也在不斷擴大，測試庫也在不斷完善和調整，測試效率將不斷提高。智能變電站繼電保護裝置的自動測試系統內部具有故障測試程序，可以自動對繼電保護裝置的故障進行檢測，為工作人員展開繼電保護裝置故障檢修故障提供技術支持。

參考文獻

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