邢文強

國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部新巴爾虎左旗供電有限公司

電力系統(tǒng)智能裝置自動化測試系統(tǒng)的設(shè)計

邢文強

國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部新巴爾虎左旗供電有限公司

電力系統(tǒng)進入了智能變電技術(shù)全面發(fā)展的時期，而各項智能變電站關(guān)鍵技術(shù)研究的不斷深入，新建智能變電站的規(guī)模和電壓等級都再創(chuàng)新高，對智能變電站系統(tǒng)的測試技術(shù)研究需求也更為迫切。從目前電力系統(tǒng)自動化檢測技術(shù)和測試手段來看，對智能變電站系統(tǒng)級的網(wǎng)絡(luò)性能、穩(wěn)定性及可靠性等測試項目涉及較少，還沒有形成一定測試方法和標(biāo)準，因此需要不斷研究探索更有效、更先進、更全面的智能變電站系統(tǒng)測試技術(shù)和測試方法，才能滿足智能變電站技術(shù)發(fā)展及國家電網(wǎng)公司“十三五”電網(wǎng)智能化規(guī)劃中建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的要求。

變電站；過電保護；自動測試

隨著電子計算機技術(shù)的不斷進步，變電站中繼電保護電子化趨勢越發(fā)明顯。傳統(tǒng)的人工繼電保護方式不僅占用過多的勞動力，同時還存在效率低下，故障率較高的缺點。電子信息技術(shù)的發(fā)展為繼電保護裝置帶來了新的設(shè)計思路，因此也需要新的自動測試系統(tǒng)設(shè)計進行輔助。

1 智能變電站系統(tǒng)測試特點

1.1 系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)性能測試地位凸顯

智能變電站作為建設(shè)統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)的重要組成部分，將變革傳統(tǒng)變電站一﹑二次設(shè)備的運行方式，每套一次設(shè)備的保護和測控裝置均需運行于網(wǎng)絡(luò)，二次設(shè)備所需的電流﹑電壓和控制信號，以及保護和測控裝置在運行中產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)，又都以統(tǒng)一的通信規(guī)約與網(wǎng)絡(luò)進行交換，形成了一個不可分割的整體，整個系統(tǒng)架構(gòu)中的信號傳輸全部采用數(shù)字方式。例如，在過程層采用以太網(wǎng)的智能變電站中，G OOSE網(wǎng)絡(luò)實際上相當(dāng)于傳統(tǒng)變電站中保護測控裝置的跳合閘回路，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題相當(dāng)于保護失靈，此時如果發(fā)生電力系統(tǒng)故障，就會出現(xiàn)保護動作但跳閘報文無法傳輸，從而導(dǎo)致斷路器無法及時跳開，造成相當(dāng)于拒動的嚴重后果；如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常﹑誤發(fā)動作報文，有可能造成誤動出口的問題，所以通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)質(zhì)量和性能決定了智能變電站運行的可靠性。與傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站中的通信網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)﹑功能﹑性能和重要性等方面都存在差異。

1.2 通信規(guī)約及信息建模標(biāo)準化測試。

IEC 61850標(biāo)準的應(yīng)用就是使變電站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化的過程。這一過程使智能變電站賦予了新的工作內(nèi)涵，也對智能變電站系統(tǒng)測試工作提出了全新的要求和規(guī)范，即不僅需要根據(jù)IEC 61850標(biāo)準測試和驗證系統(tǒng)中的硬件﹑軟件，還需對系統(tǒng)中使用設(shè)備的配置文件﹑系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息模型文件進行測試和驗證。

2 變電站繼電保護裝置測試系統(tǒng)的評價

2.1 人工測試系統(tǒng)

變電站的繼電保護人工測試系統(tǒng)主要是根據(jù)對繼電保護裝置不同功能的測試數(shù)據(jù)的綜合統(tǒng)計，給出保護裝置的最終測試結(jié)果。每一項性能的具體數(shù)據(jù)有人工手動測量和錄入分析。其測試過程包括：輸入國電保護電流的模擬量，連接跳閘口和測試儀，手動測試，連線測試和結(jié)果分析輸出等，最后，根據(jù)測出的結(jié)果計算誤差并計入測試報告。整個過程全程需要人工實現(xiàn)。但是在實際的操作中，往往出現(xiàn)由于測試工人沒有根據(jù)保護功能調(diào)整測試方案﹑測試技術(shù)不合格等問題，再加上配合中也存在一定的人工誤差，導(dǎo)致測試結(jié)果與實際數(shù)據(jù)存在差距。

2.2 自動測試系統(tǒng)

由于當(dāng)前國家電網(wǎng)一直在實行供電智能化改革，因此，變電站作為輸變電工程的主要工程點，參與智能化﹑自動化技術(shù)改革勢在必行。而且國家電網(wǎng)對于傳統(tǒng)的ICE61850保護裝置有過技術(shù)規(guī)約的要求，當(dāng)前我國大多數(shù)繼電保護自動測試系統(tǒng)都是基于上述規(guī)約進行研發(fā)的，以方便電網(wǎng)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)的假設(shè)和信息的調(diào)取以及傳輸。

此外，由于技術(shù)革新后的電網(wǎng)連接已經(jīng)由電纜升級成光纜，因此，傳統(tǒng)的人工檢測系統(tǒng)難以滿足測試技術(shù)要求。這就需要建立符合技術(shù)標(biāo)準的智能化繼電保護自動測試系統(tǒng)。智能化自動測試系統(tǒng)自帶解析軟件，能充分提取并解析出保護裝置生成的ICD文件(能力描述文件)，測量出定值﹑壓板﹑保護行為等具體動作，再結(jié)合數(shù)據(jù)庫中的已生成腳本進行對比，得出測試結(jié)果和分析報告。自動測試系統(tǒng)不僅是檢測裝置，同時還帶有一定的預(yù)警功能。

3 測控智能裝置在電力系統(tǒng)自動化中的發(fā)展應(yīng)用

綜合看來，在電力系統(tǒng)自動化發(fā)展中，該測控智力裝置搭配計量芯片，并采納了帶有高性能表征的新式單片機，具體運用方面，對于精準數(shù)值電流﹑電能關(guān)聯(lián)的若干參數(shù)及對應(yīng)的電壓率，計量必備芯片都可以進行精準測控，單片機范疇的配件保護，擬定通訊性能，且包含人機接口，由雙層級架構(gòu)中的互感器，對三相電壓信號﹑配套電流信號快速予以降幅，從而使其滿足系統(tǒng)運行的需求；擬定好的體系保護精度﹑測控精度有著一定的差異性，從而通過對處理模塊，使得可以變更成許可的電流電壓，促進了對系統(tǒng)運行方面的完善。

對于傳統(tǒng)架構(gòu)中的測控疑難，借助智能測控途徑進行了有效化解，從而使其帶有自動化范疇的多重優(yōu)勢，符合系統(tǒng)未來發(fā)展的趨向。除此之外，該裝置運用中，開關(guān)量配有的多重路徑端口，形成了對反相器的有效銜接，對體系內(nèi)的繼電器進行了直接管控。此外，在分配整合成模擬量的必備通道方面，其通過布設(shè)了六種特有的引腳來完成，從而將它們設(shè)定成模擬量關(guān)聯(lián)的輸入路徑，結(jié)合這一方式，搭配為串行架構(gòu)中的這類引腳，測控智能裝置體系供應(yīng)了某一接口來完成，經(jīng)由成套接口，單片機實現(xiàn)了對寄存器的便捷訪問，借助此操作方式，即可實現(xiàn)對體系頻率參數(shù)﹑電能必備參數(shù)，及帶有精準特性的功率數(shù)值的準確獲取，為完善測控智能裝置于電力系統(tǒng)自動化發(fā)展中的運用奠定了基礎(chǔ)。

伴隨著智能用電行業(yè)的快速發(fā)展和智能用電產(chǎn)品的快速更新，智能用電采集自動化測試系統(tǒng)在對產(chǎn)品質(zhì)量把控和提高測試效率方面必將發(fā)揮自己的獨特作用。由于市場對產(chǎn)品的交付周期不斷加快和對產(chǎn)品成本的不斷壓縮，這樣一款可以快速實現(xiàn)自動化測試的測試系統(tǒng)對于縮短整個項目周期﹑節(jié)省測試成本有著直接的效應(yīng)，這也就決定了它必將是測試市場和業(yè)界所需要的。

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