一種智能變電站繼保自動(dòng)化檢測(cè)方法

劉智馳

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司湛江供電局，廣東湛江，524000）

0 前言

本文主要對(duì)一種應(yīng)用在智能變電站中的繼電保護(hù)自動(dòng)化檢測(cè)方法進(jìn)行分析，包括自動(dòng)化檢測(cè)方案的概述、自動(dòng)化檢測(cè)方法和檢測(cè)步驟的分析。通過分析可知，將這種自動(dòng)化檢測(cè)方法應(yīng)用到智能變電站繼電保護(hù)檢測(cè)中，將會(huì)讓繼電保護(hù)系統(tǒng)及其裝置得到良好的自動(dòng)化檢測(cè)，以此來有效確保繼電保護(hù)系統(tǒng)與智能變電站運(yùn)行的可靠性。

1 智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)方案概述

在本次所研究的智能變電站繼電保護(hù)檢測(cè)方法中，主要應(yīng)用了一種自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)，其主要的組成部分有控制管理機(jī)以及檢測(cè)執(zhí)行裝置。其中，控制管理機(jī)的主要組成模塊有四個(gè)，第一是檢測(cè)計(jì)劃制定模塊，第二是檢測(cè)過程監(jiān)視模塊，第三是檢測(cè)結(jié)果接收與儲(chǔ)存模塊，第四是檢測(cè)報(bào)告生成模塊；其主要作用是對(duì)相應(yīng)的檢測(cè)任務(wù)進(jìn)行制定，并將相應(yīng)的檢測(cè)任務(wù)分配給檢測(cè)執(zhí)行裝置，以此來實(shí)現(xiàn)整體檢測(cè)系統(tǒng)的輸出控制；同時(shí)也可以對(duì)整個(gè)的檢測(cè)過程進(jìn)行監(jiān)視，并對(duì)檢測(cè)執(zhí)行裝置反饋的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行接收和儲(chǔ)存，然后按照相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果來實(shí)現(xiàn)檢測(cè)報(bào)告的自動(dòng)生成。檢測(cè)執(zhí)行裝置的主要組成部分有CPU、FPGA、電源模塊、時(shí)鐘模塊、光以太網(wǎng)接口、第一和第二以太網(wǎng)接口、B碼對(duì)時(shí)接口以及光串口；其主要作用是按照分配到的檢測(cè)任務(wù)對(duì)報(bào)文進(jìn)行分析和處理，并在檢測(cè)任務(wù)完成之后向控制管理機(jī)發(fā)送相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果。在檢測(cè)執(zhí)行裝置中，電源模塊主要與CPU和FPGA連接，CPU和FPGA都和儲(chǔ)存設(shè)備連接，時(shí)鐘模塊分別連接CPU和FPGA，CPU依次連接第一和第二以太網(wǎng)接口，F(xiàn)PGA連接光B碼對(duì)時(shí)接口和光串口，光B碼對(duì)時(shí)接口、光串口、光以太網(wǎng)接口以及第一、第二以太網(wǎng)接口在檢測(cè)執(zhí)行裝置中被用作連接端口，與繼電保護(hù)測(cè)試儀進(jìn)行連接，同時(shí)，第一以太網(wǎng)接口也被用作檢測(cè)執(zhí)行裝置和控制管理機(jī)之間的連接端口，和控制管理機(jī)中的以太網(wǎng)接口進(jìn)行連接。通過這樣的方式，便組成了一整套的自動(dòng)化檢測(cè)硬件系統(tǒng)，以此來實(shí)現(xiàn)智能變電站中的繼電保護(hù)設(shè)備自動(dòng)化檢測(cè)[1-5]。下圖是本次所研究的自動(dòng)化智能變電站繼電保護(hù)檢測(cè)系統(tǒng)軟件框架示意圖：

圖1 本次所研究的自動(dòng)化智能變電站繼電保護(hù)檢測(cè)系統(tǒng)軟件框架示意圖

2 智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)方法與步驟分析

2.1 測(cè)試儀輸出控制方法

在本次所研究的自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)具體應(yīng)用中，其測(cè)試儀的輸出控制方法包括以下幾個(gè)方面：第一，控制管理機(jī)自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)鏈接庫的加載，調(diào)用其中所含有的聯(lián)機(jī)函數(shù)，如果聯(lián)機(jī)不成功，將直接進(jìn)入到檢測(cè)異常這一處理流程中，令檢測(cè)結(jié)束，并對(duì)動(dòng)態(tài)鏈接庫進(jìn)行卸載；如果聯(lián)機(jī)成功，便會(huì)進(jìn)入到后續(xù)的檢測(cè)步驟。第二，對(duì)檢測(cè)項(xiàng)目所對(duì)應(yīng)的XML合適參數(shù)文件內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行檢查。第三，在動(dòng)態(tài)鏈接庫中對(duì)控制接口函數(shù)進(jìn)行調(diào)用，將檢測(cè)項(xiàng)目所對(duì)應(yīng)的XML格式參數(shù)文件上傳到繼電保護(hù)測(cè)試儀中，并對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行輸出控制。第四，如果測(cè)試儀輸出不成功，系統(tǒng)將會(huì)進(jìn)入到檢測(cè)異常這一處理流程中，令檢測(cè)結(jié)束，并對(duì)動(dòng)態(tài)鏈接庫進(jìn)行卸載；如果測(cè)試儀輸出成功，系統(tǒng)便會(huì)進(jìn)入到后續(xù)的檢測(cè)步驟中。第五，如果測(cè)試儀在不需要外部觸發(fā)的情況下就可以對(duì)檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)，控制管理機(jī)將會(huì)直接對(duì)動(dòng)態(tài)鏈接庫內(nèi)的結(jié)果查詢這一接口函數(shù)進(jìn)行調(diào)用，以此來檢測(cè)測(cè)試儀中是否有測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生；如果測(cè)試儀需要在外部觸發(fā)的情況下才可以對(duì)檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)，控制管理機(jī)便會(huì)在動(dòng)態(tài)鏈接庫中對(duì)觸發(fā)接口這一函數(shù)進(jìn)行調(diào)用，以此來實(shí)現(xiàn)測(cè)試儀的觸發(fā)，達(dá)到檢測(cè)目的，接下來，控制管理機(jī)將會(huì)再一次對(duì)動(dòng)態(tài)鏈接庫內(nèi)的結(jié)果查詢這一接口函數(shù)進(jìn)行調(diào)用，以此來檢測(cè)測(cè)試儀中是否有測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生[6]。第六，如果測(cè)試儀中沒有測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生，需要對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行檢查，看測(cè)試儀的測(cè)試工作是否停止，如果測(cè)試工作沒有停止，則需要對(duì)動(dòng)態(tài)鏈接庫內(nèi)的結(jié)果查詢這一接口函數(shù)繼續(xù)調(diào)用，并在測(cè)試儀中對(duì)相應(yīng)的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行查詢；如果測(cè)試儀的測(cè)試工作已經(jīng)停止，則需要將檢測(cè)工作停止。第七，如果測(cè)試儀中已經(jīng)有了測(cè)試結(jié)果，控制管理機(jī)便會(huì)對(duì)其進(jìn)行分析和處理，并對(duì)測(cè)試儀中檢測(cè)結(jié)果做出正確性的判斷，然后再對(duì)是否需進(jìn)一步進(jìn)行測(cè)試儀檢測(cè)進(jìn)行決定，如果需要繼續(xù)檢測(cè)，則應(yīng)重復(fù)第二到第四步；如果不需要繼續(xù)檢測(cè)，則可將檢測(cè)工作停止。第八，釋放檢測(cè)，并將被檢測(cè)繼電保護(hù)裝置中的動(dòng)態(tài)鏈接庫卸載。

2.2 具體檢測(cè)步驟

在通過本次所研究的自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)智能變電站中的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行檢測(cè)的過程中，其檢測(cè)模式主要有兩種，第一是自動(dòng)檢測(cè)模式，第二是手動(dòng)檢測(cè)模式。以下是對(duì)這兩種模式下的具體檢測(cè)步驟所進(jìn)行的分析：

（1）自動(dòng)檢測(cè)步驟

在通過該自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備的檢測(cè)過程中，自動(dòng)化檢測(cè)模式下的主要檢測(cè)步驟包括以下幾個(gè)方面：第一，對(duì)檢測(cè)任務(wù)進(jìn)行合理制定，并做好檢測(cè)項(xiàng)目的選擇和任務(wù)列表的建立。第二，通過控制管理機(jī)對(duì)動(dòng)態(tài)鏈接庫內(nèi)的控制接口函數(shù)以及預(yù)先定義好的與檢測(cè)項(xiàng)目相對(duì)應(yīng)的XML格式參數(shù)文件進(jìn)行調(diào)用，以此來控制測(cè)試儀的輸出。第三，借助于檢測(cè)制定裝置對(duì)來自于測(cè)試儀的所有輸出報(bào)文進(jìn)行接收。第四，在接收到了相應(yīng)的報(bào)文之后，檢測(cè)執(zhí)行裝置會(huì)按照檢測(cè)項(xiàng)目對(duì)這些報(bào)文進(jìn)行處理和分析，以此來實(shí)現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確獲取，并將其發(fā)送到控制管理機(jī)中。第五，對(duì)檢測(cè)任務(wù)列表進(jìn)行查看，看是否有檢測(cè)項(xiàng)目沒有完成，如果有，則需要對(duì)未完成的項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)；如果沒有，則直接進(jìn)入到下一步[7-9]。第六，在控制管理機(jī)接收到相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果之后，會(huì)將其儲(chǔ)存起來，并實(shí)現(xiàn)檢測(cè)報(bào)告的自動(dòng)生成。下圖是該自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)中的部分檢測(cè)模板編輯界面截圖：

圖2 該自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)中的部分檢測(cè)模板編輯界面截圖

（2）手動(dòng)檢測(cè)步驟

在通過該自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備的檢測(cè)過程中，手動(dòng)檢測(cè)模式下的主要檢測(cè)步驟包括以下幾個(gè)方面：第一，對(duì)檢測(cè)任務(wù)進(jìn)行合理制定，并對(duì)檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行合理選擇。第二，將一個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目選定，對(duì)與其相對(duì)應(yīng)的XML格式參數(shù)文件進(jìn)行手動(dòng)配置。第三，根據(jù)項(xiàng)目所對(duì)應(yīng)的XML格式參數(shù)文件，對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行手動(dòng)控制，以此來實(shí)現(xiàn)其中相應(yīng)參數(shù)的輸出。第四，對(duì)執(zhí)行裝置中接收到的所有測(cè)試儀報(bào)文進(jìn)行檢測(cè)。第五，將檢測(cè)項(xiàng)目作為依據(jù)，對(duì)執(zhí)行裝置中接收到的所有報(bào)文進(jìn)行處理和分析，以此來實(shí)現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確獲取，并將獲取到的結(jié)果上傳到控制管理機(jī)中。第六，看檢測(cè)是否已經(jīng)結(jié)束，如果已經(jīng)結(jié)束，則立即進(jìn)行下一步；如果沒有結(jié)束，則需要重復(fù)進(jìn)行第四個(gè)步驟[10]。第七，借助于控制管理機(jī)對(duì)所有接收到的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行儲(chǔ)存，并實(shí)現(xiàn)檢測(cè)報(bào)告的自動(dòng)生成。

3 結(jié)束語

在對(duì)智能變電站中的繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)的過程中，要想達(dá)到良好的自動(dòng)化檢測(cè)效果，技術(shù)人員就需要加大力度對(duì)其自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行研究，通過系統(tǒng)中各個(gè)裝置、各個(gè)模塊的合理設(shè)計(jì)，使其達(dá)到良好的聯(lián)動(dòng)效果，以此來滿足智能變電站繼電保護(hù)裝置的自動(dòng)化檢測(cè)需求。具體檢測(cè)中，無論是采用自動(dòng)檢測(cè)模式，還是采用手動(dòng)檢測(cè)模式，都一定要嚴(yán)格按照規(guī)定的步驟來進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)相應(yīng)的注意事項(xiàng)做到足夠重視。通過這樣的方式，才可以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的準(zhǔn)確獲取，及時(shí)發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的異常。