數字化變電站繼電保護測試技術的分析研究

張巍 熊鐿

摘要：隨著社會經濟的不斷發展，人們的生活水平日益提高，人們對電力的需求量也越來越大，因此人們對電網發展的穩定性和安全性的要求也越來越高。在電網中，變電站是其最重要的組成部分，提高變電站的自動化水平，開展數字化變電站可以更好的保障電網運行的安全性和穩定性，從而滿足人們的用電需求。

關鍵詞：數字化變電站；繼電保護測試技術；分析研究

數字化變電站是現階段變電站發展的主要方向，在數字化變電站中，繼電保護措施發揮著重要的作用。本文首先介紹了數字化變電站的檢測技術，然后分析了數字化變電站繼電保護體系標準，最后說明創建數字化變電站繼電保護檢測體系的具體方法有哪些。

一、現階段數字化變電站的檢測技術

在IEC-61850標準的基礎上，數字化變電站可以實現變電站內部設備之間的智能化操作以及實現設備之間的資源共享，從而保證電網運行的安全性和穩定性。在電力系統中，繼電保護設備是其主要構成部分，而且直接影響整個電力系統的運行情況。為了保證繼電保護設備工作的順利進行，應該不斷提高繼電保護檢測技術，從而為電網的正常運行提供有利的技術保障。

現階段我國的數字化繼電保護檢測技術大多停留在對檢測設備的保護功能上，只能對單一的、單套的保護設備進行檢測，而對于整體的電力體系的檢測還存在有一定的技術漏洞，從而不能很好的完成電力系統全面檢測工作，因此也就無法獲得電力系統全面的檢測數據，不能對電力系統的實際運行情況進行審查。

數字化繼電保護測試技術與傳統的繼電保護測試技術之間存在有很大的不同點，主要體現在以下幾個方面：首先是在硬件的結構方面。數字化的繼電保護硬件結構主要包含中央處理、光接口以及開入開出等，但是傳統的繼電保護硬件結構則包含有很多，例如開關量的輸出與輸入接口、處理數據單元以及模擬量的輸入單元接口等。其次是數據傳遞方法上的不同。傳統的繼電保護數據傳遞方法主要是利用電纜來傳遞信號，然后處理信號，最后再通過網絡的方式傳遞到后臺監控中心，方便管理人員看到。而現階段的數字化繼電保護測試技術，是在IEC-61850標準的基礎上，利用光電感應的方法來傳遞數據信息的，將收集到的數據信息經過內部轉換，利用光纖傳遞到合并單元中，然后再把合并單元中的數據信息做好標簽，傳遞到后臺監控中心，從而獲得相關的繼電保護數據信息。數字化繼電保護實現了數據信號傳遞的網絡化，有利于高效率、高質量的傳遞繼電保護檢測信息，從而保證檢測結果的實時性。

二、數字化變電站繼電保護體系相關標準分析

數字化變電站繼電保護檢測技術需要遵循一定的技術標準，主要有以下幾個方面的內容：首先是需要確保檢測系統的適用性，現階段數字化變電站所遵循的標準是IEC-61850，合并單元所用的信息支持是IEC-60044。IEC-61850在使用的過程中可以用網絡作為接口，通過網絡來傳遞信息，從而保證信息傳遞的速度。而IEC-60044是串口，FT3格式是傳遞報文的主要格式，可以進行點對點的傳遞，但是相對于網絡傳遞速度而言，傳遞的速度和頻率則比較慢，其中傳遞的速度和連接口的特點都是根據安裝標準的不同而發生變化的，而在IEC-61850標準的應用基礎上，可以實現對資源的共享，為數字化變電站的發展提供堅實的基礎。

其次是需要確保檢測體系的實時性。檢測體系是一項具有仿真電磁計算數據收集及發送和解析報文等眾多功能為一體的體系。所以應該合理的控制和計算好好通訊接口的處理時間，保證設備動作時間的作用與機電保護標準相符合。從而通過減少對接口的位置處理來提高保護信息傳遞的速率，從而以此來保證檢測體系的實時性。

另外還需要確保檢測體系的同步性。在檢測系統中，數字保護裝置和單體數字光轉換設備在傳輸資源的時候，應該保證能夠符合同步性的標準，保證可以在同一時間內收集到保護動作的電流、電壓等數據信息，避免因為電流、電壓數據收集的位置不同，從而導致數據變化幅度較大出現誤差，進而導致繼電保護設備出現問題。

最后是需要確保檢測體系的規模性。在數字化變電站中，需要確保多個數字保護設備的共同連接，從而保證數據信息傳遞的穩定性、通暢性，進而保證檢測系統檢測的準確性。

三、構建數字化變電站繼電保護檢測體系的具體方法

構建數字化變電站繼電保護裝置測試體系首先需要在建設硬件平臺的基礎上來進行構建，在系統內部中存在有各種各樣的檢測結構，需要不斷的對這些檢測結構進行完善，并且需要著重注意系統的檢測功能，確保在此基礎上構建的檢測體系可以更好的滿足數字化繼電保護標準的要求。

其次構建檢測硬件平臺，還需要樹立良好的電力體系方針，通過對光數據轉變結構來進行電壓信號的轉換，進而可以保證電壓信號轉變出的各種數據可以變成IEC-61850標準規定的報文。然后就可以利用光纖將電壓信號報文傳輸到需要檢測的繼電保護裝置中。在構建檢測硬件平臺中，P WF-2T可以接收到數字化繼電保護設備中所傳輸的所有各種動作和信號，并且可以把接受到的這些動作信號全部得到分解，把他們分解成為可以模擬開關的信號，然后把這些信號都傳遞給ADPSS，這樣就可以形成一個可以閉環檢測的數字繼電保護體系，從而保證整個繼電保護系統運行的安全性和穩定性。這種仿真設備之所以可以達到這樣的仿真效果，主要是因為它充分利用了機群速度快而且多節點的特征，通過對計算機和網絡技術的有效應用，從而實現對傳輸數據的分解，最后達到對系統進行實時控制的仿真過程。

最后構建數字化變電站繼電保護檢測體系還需要構建二次網絡體系，因為二次網絡體系可以把二次裝置互相結合起來，從而可以有效的保證這些裝置能夠在不同的環境下進行正常的工作或者是設備檢測，除此之外，還可以有效的保證測試數據的真實性和完整性，以免因為檢測數據的不準確而造成各種錯誤的動作操作，從而對電網的正常運作造成嚴重的影響。同時，構建二次網絡體系還可以多增加一些具有智能作用的操作或者是對合并單元進行收集，從而可以保證繼電測試體系能夠正確的、客觀的反映出數字化變電站的實際運行情況和狀態，通過對其運行狀態的觀察來確認其是否出現問題。所以說隨著數字化技術的不斷發展，我國的變電站繼電保護測試技術也進入到自動化發展行列，開始向數字化方向轉變。在研究數字變電站測試技術和測試方法的時候，應該結合數字化保護裝置進行研究，同時通過對傳統繼電保護測試技術的分析來不斷提高數字化變電站繼電保護測試技術水平，從而保證繼電保護測試工作的順利進行。

總結：

綜上所述，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對電力的需求量不斷增加，因此對電力系統運行的穩定性和安全性有了更高的要求。在電力系統的運行中，變電站是其重要組成部分，變電站繼電保護測試技術可以直接影響到變電站的運行效果。隨著數字化技術的不斷發展，為了更好的開展變電站繼電保護工作，繼電保護測試技術需要向數字化方向發展，從而保證繼電保護設備工作的安全性和穩定性。隨著變電站自動化水平的不斷提高，繼電保護測試方法也需要不斷的提高和發展。本文通過對現階段繼電保護測試技術的研究，通過對數字化變電站繼電保護體系相關標準的分析，從而采取多種有效的方法來提高繼電保護檢測技術的功能，例如構建檢測硬件平臺、構建二次網絡體系等方式，從而確保電力系統運行的安全性、穩定性，不斷滿足人們的用電需求。

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