欒茜

摘 要：近年來，我國電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，為推動我國國民經(jīng)濟的發(fā)展做出了較大的貢獻。作為電力系統(tǒng)的關鍵組成部分，智能變電站一方面關系著電網(wǎng)系統(tǒng)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(chǎn)業(yè)的發(fā)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(tǒng)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：智能變電站；繼電保護裝置；自動測試系統(tǒng)

前言

作為智能變電站的二次核心，繼電保護裝置自身的可靠性和穩(wěn)定性直接影響著電力系統(tǒng)的運行效率與運行安全，隨著智能電網(wǎng)建設力度的不斷加大，繼電保護裝置也得以在智能變電站中廣泛應用。然而，以人工檢驗和操作為主的傳統(tǒng)的繼電保護測試已難以滿足電網(wǎng)全面安全運行的要求，因此，加強對智能變電站繼電保護裝置自動測試系統(tǒng)的研究，并將其逐步投入到實際應用中，已成為電力領域的重點工作。

1 關鍵技術研究

1.1 配置信息的導入

當前，智能變電站的信息導入配置功能是能夠自動實現(xiàn)的。對智能變電站進行分析可知，其所配置的多數(shù)信息均集中在其配置描述文件和相對應的計算機系統(tǒng)中，因此，對于繼電保護裝置而言，其自動測試方法便能夠通過將被測智能變電站全站的配置系統(tǒng)掃描文件和變電站繼電保護裝置的CID文件導入予以實現(xiàn)，而檢測人員則可獲得被測繼電保護裝置在運行過程中的各類參數(shù)。值得注意的是，變電站的信息自動配置大都是根據(jù)串流媒體傳送協(xié)議網(wǎng)絡，即MMS網(wǎng)絡予以實現(xiàn)的，充分利用MMS網(wǎng)絡獲取被測變電站繼電保護裝置的定制信息，而后，再對面向對象的變電站時間信息，即Goose信息進行接收與傳送，使得繼電保護檢測時應用的軟壓板能夠實現(xiàn)自動投退，以此來實現(xiàn)變電站配置信息的自動導入功能[1]。

1.2 故障模擬系統(tǒng)

故障模擬系統(tǒng)是促使智能變電站繼電保護裝置自動測試系統(tǒng)的測試功能得以實現(xiàn)的關鍵。對于故障模擬系統(tǒng)而言，其除了要滿足對繼電保護裝置各類故障的模擬外，還應滿足機電裝置外部的接口需求，即要求引入故障模擬系統(tǒng)后，模擬量能夠以較小的信號輸出方式以及SV報文的輸出方式實現(xiàn)輸出，而開關量也能夠對Goose報文以及物理硬節(jié)點同時兼容。還需說明的是，就現(xiàn)階段而言，SV報文采樣的方式大都以直接采樣為主，因此，其所對應的采樣值報文發(fā)送間隔離散值應不超出10us，而現(xiàn)有的智能變電站繼電保護測試儀能夠較好地滿足SV報文采樣的上述要求，故可利用其作為自動測試系統(tǒng)中故障模擬子系統(tǒng)的核心部分。本次研究在對故障模擬系統(tǒng)進行構建時，選取的是PNF801智能繼電保護測試儀（北京博電公司），其在物理接口方面的性能參數(shù)為：8個光口和物理開入以及8個物理開出節(jié)點；在處理能力方面的性能參數(shù)為：6組SV（離散度r<80ns）；12路能夠進行獨立配置的小型信號模擬量[2]。

2 智能變電站繼電保護裝置自動測試系統(tǒng)設計

2.1 系統(tǒng)總體框架

文章對智能變電站繼電保護裝置自動測試系統(tǒng)的設計是以既有的智能繼電保護測試儀為基礎的，系統(tǒng)主要由軟件與硬件共同構成，測試硬件以前文所述的PNF801智能繼電保護測試儀為主；在軟件方面：自動測試系統(tǒng)軟件同智能繼電保護測試儀的客戶端軟件間以套接字，即Socket來實現(xiàn)彼此程序的交互通信，以確保測試儀自身的控制命令的下發(fā)與測試結果能夠及時反饋給檢測人員。同時，自動測試軟件依據(jù)IEC61850標準同被測的智能變電站繼電保護裝置間經(jīng)由MMS網(wǎng)絡來實現(xiàn)單播通信，從而為繼電保護裝置控制下發(fā)控制命令以及對錄波、動作報告和遙信變位的下發(fā)和裝置功能的實現(xiàn)提供可靠保障，最終，實現(xiàn)調度控制、結果判定和全自動閉環(huán)測試[3]。

文章所設計的智能變電站繼電保護裝置自動測試系統(tǒng)所采用的自動測試軟件是微軟公司以VS2010為平臺開發(fā)的基于網(wǎng)絡Socket的測試軟件，軟件模塊主要由以下幾部分構成：（1）執(zhí)行控制模塊，主要負責對測試任務的調度和執(zhí)行工作，同時，對測試結果進行判別；（2）通信模塊，同智能繼電保護測試儀的客戶端程序和繼電保護裝置本身進行通信，從而對控制模塊所下達的控制命令和測試結果進行接收與解析；（3）用例編輯模塊，此模塊主要負責實現(xiàn)測試用例的靈活編輯。對繼電保護裝置的自動測試進行分析可知，測試工作的開展需要以較為豐富的測試用例庫作為基本前提，因此，在進行用例編輯模塊的設計時，應充分遵循易用性設計的原則；（4）用例管理模塊，該模塊主要任務是實現(xiàn)用例的備份以及加載；（5）日志模塊，通過對自動測試系統(tǒng)在繼電保護測試過程中的全部信息進行記錄，進而為測試人員對問題的詳細分析奠定良好基礎；（6）報告生成模塊，在測試工作結束后，根據(jù)具體需求，對特定格式的測試報告予以生成[4]。

2.2 測試流程

文章所設計的智能繼電保護自動測試系統(tǒng)的測試流程可分成兩個階段，分別為測試前準備與測試執(zhí)行。在測試前準備階段：根據(jù)裝置中的ICD（國際代碼標示符）文件制作出SCD文件，同時，完成系統(tǒng)虛端子間的連線，而后，同時進行下述兩項工作以做好測試準備：（1）利用IED配置工具從SDC文件中將過程層接口的信息配置文件以及CID文件予以導出，并將其傳至被測繼電保護裝置內；（2）借助智能繼電測試儀的客戶端軟件從已經(jīng)生成的SCD文件當中將IEC61850測試用例的配置文件予以導出，從而為用例的重用提供良好保障。在測試執(zhí)行階段，測試開始時，判斷是否存在待測用例，若否，則直接生成測試報告，測試結束；若存在待測用例，則進行用例規(guī)范性檢查，若未通過檢查，則直接生成測試報告，測試結束；若通過用例規(guī)范性檢查，則對修改定制、投退壓板等測試條件進行準備，并開啟職能繼電測試儀驅動輸出，而后，對測試儀所反饋的結果和保護的測試信息進行綜合判斷，并生成測試報告，以供測試人員分析。

2.3 典型應用

以智能變電站繼電保護的電氣量獲取方式為依據(jù)，將繼電保護進一步分為單端和雙端電氣量縱聯(lián)保護兩類，其中，單端電氣量縱聯(lián)保護主要包括了變壓器、母線以及線路和斷路器等各部分保護；而雙端電氣量的縱聯(lián)保護則以高壓線保護為主，例如，高頻方向與距離保護和縱聯(lián)差動保護等。以單端測試為例，自動測試軟件將被測裝置的保護動作情況予以上傳，經(jīng)過測試準備和測試儀執(zhí)行，從而對被測繼電保護裝置施加開關量與模擬量，而后，被測繼電保護裝置再將保護出口的情況反饋至測試儀，使測試結果進一步反饋至自動測試軟件上，供測試人員分析和參考。

3 結束語

文章通過對智能變電站繼電保護裝置自動測試的配置信息導入、故障模擬系統(tǒng)建立等關鍵技術進行分析，進而從系統(tǒng)總體框架以及測試準備和測試執(zhí)行等方面對智能變電站繼電保護裝置自動測試系統(tǒng)展開了詳細的設計和分析。研究結果表明，自動測試系統(tǒng)在智能變電站繼電保護裝置測試中的應用能夠較好地幫助變電站檢測和維護人員開展繼電保護裝置的檢測與維修工作，對于確保提高智能變電站的安全性和可靠性具有重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻

[1]胡再超，姚亮，張堯.智能繼電保護裝置的自動測試方法[J].江蘇電機工程，2013，1（12）：53-55.

[2]陳水耀，劉宏君，陳川.智能變電站繼電保護在線測試方案研究[J].電網(wǎng)與清潔能源，2014，9（5）：58-61.

[3]宋杰，靳希，鮑偉，等.基于IEC61850的智能繼電保護裝置協(xié)同測試系統(tǒng)的研究[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2012，5（12）：59-63.

[4]龔挺文.智能變電站繼電保護運行測試技術分析[J].通訊世界，2015，10（23）：101-102.