基于HELP2000G 的稳控装置测试分析

李志兴 张泽良

（广东电网公司佛山供电局，广东 佛山528000）

0 引言

安全稳定控制系统是保证电力系统安全稳定运行的重要手段，是防止电网稳定破坏和大面积停电事故的重要防线。为了更好地满足“西电东送”战略的推进，解决南方电网的安全稳定运行问题，安全稳定控制装置已经在南方电网大范围地推广使用。要不断加强安全稳定装置的研究与开发，重视电网安全稳定控制方面新技术的研究和应用，做好装置的运行维护工作，确保安全稳定装置动作的正确性。

1 稳控装置试验现状及风险分析

目前变电站稳控装置定检工作存在试验方法落后、现场接线繁琐、定检标准不规范、测试无专用设备等诸多不良情况。这种情况下进行的定检工作，安全风险非常大、试验步骤繁琐、功能测试不完全、数据可信度不高，定检结果的准确性也值得怀疑。因此，当前十分有必要开发一套适用于安稳装置的测试仪，用以规范安稳装置测试流程，细化定检工作测试标准和各项测试要求，尽量杜绝人为因素的影响，使定检工作更加安全、科学、高效与准确。针对安全稳定控制装置运行维护现状以及调试中存在的种种不足，本文重点介绍适用于安全稳定控制装置试验的测试仪HELP2000G。

2 HELP2000G 稳控装置测试仪硬件配置

HELP2000G 采用模块化设计，包括6大功能插件：电源插件、主控CPU 控制插件、模拟量输出插件、开关量输出插件、开关量输入插件、GPS对时插件。具体情况如下：

（1）采用扩展式机箱，机箱内部采用总线背板、智能扩展板，可以根据保护装置的不同灵活组态软件、配置硬件，适应多种情形下保护装置的测试。智能扩展板包括主控CPU 板、开关量输出板、开关量输入板、对时板等。

（2）主控CPU 板采用32位400MHz主频的PowerPC，采用Linux操作系统，对外提供网络口，通过该网络口以FTP 方式更新应用程序，以专用软件控制测试项目的进行，并可通过该口上传保护装置的动作报告；对内通过CAN 总线控制各智能扩展板卡。

（3）常规模拟量输出板采用32 位400 MHz的浮点DSP处理器，支持各种故障模型的实时运算，以常规模拟量的形式输出±10V 的小信号交流量，支持与南瑞继保稳控装置通过专用接口连接，进行测试任务。

（4）常规开关量输出板和开关量输入板采用高性能ARM芯片，此两种板卡与采用常规开关设备的保护装置配合，开关量输出板控制输出多达32对无源接点，开关量输入板实时采集装置的动作情况，并对跟踪的动作情况标记时间。

（5）对时板可外接GPS装置，以光纤B 码信号/差分B 码信号为测试装置提供精确的时间信息。

系统最大支持6个单元的正常模拟量输出，两个故障单元F1、F2故障量输出及与F1、F2 两个故障单元所对应的两个开出量单元输出，有效解决了继保测试仪测试安全稳定控制装置模拟量输出单元过少的不足。每个模拟量单元包含Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic三相电压、三相电流，每个开出量单元包含TA、TB、TC、TD（单跳）、TS（三跳）、HWJ、TWJ共7个开出量输出。开出单元1对应故障单元F1，开出单元2对应故障单元F2，这个配置固定不变。

系统默认设计5个开关量输入，最大可支持数百个开关量输入（需要插入开关量输入板），用以监视动作接点的动作时间，并可永久保存这些动作接点的动作测试报告，在装置功能菜单项上，还可以通过查看功能来查看测试报告［1］。

3 HELP2000G 稳控装置测试仪功能

HELP2000G 安稳测试仪是针对南京南瑞继保稳控装置测试的便携式稳定控制装置测试仪器，系统提供了完备的安稳逻辑测试模块，具有丰富的故障试验测试功能，包括A/B/C 单相接地故障试验、AB/BC/CA 相间短路故障试验、AB/BC/CA 两相接地故障试验、A/B/C三相短路故障试验、无故障跳闸试验、自定义故障试验、低频故障试验、过频故障试验、低压故障试验、过压故障试验、短路故障试验、频率振荡试验等。同时安稳测试仪也提供了丰富的辅助功能，用于确保装置良好运行及系统测试，具体有以下几个辅助功能：功能板卡自动检测功能、测试报告查看功能、FTP文件传输功能、外部B码对时功能、系统时间手动设置功能、系统IP地址手动设置功能等。

4 HELP2000G 稳控装置测试仪使用方法

HELP2000G 操作流程包含以下4个步骤：

（1）根据装置型号，选择对应的装置。

（2）通用参数选择，包含二次额定电流，1A/5A 选择，线路正常时的TWJ、HWJ投入或退出。

（3）正常状态设置，共计6个线路单元的电压、电流、功率角的设置，模拟量输出线15芯端子1对应1、2单元；端子2对应3、4单元；端子3对应5、6单元；端子4暂时没用。设置正常电压、电流后，电压、电流开始输出，正常HWJ、TWJ等两个单元的开关量也已开始输出。每次回退到正常状态设置界面后，电压、电流量依然输出，这时可以修改电流、电压参数，再前进进入故障类型选择即可。如需要退出模拟量，可回退到通用参数选择操作界面，系统即停止输出模拟量及开关量。

（4）故障类型选择，对应不同的测试故障单元，包括接地故障试验、手动试验、低频试验、过频试验、低压试验、过压试验、短路试验和振荡试验，根据稳控装置类型不同选择相应的试验类型。

（5）所有操作界面数据均会临时保存，回退时会自动调出原操作界面数据。

5 HELP2000G 稳控装置测试仪创新点

（1）技术先进：HELP2000G 安稳测试仪输出弱电试验电气量给稳定控制装置的专用接口，避免了使用强电试验电气量的繁琐试验接线，降低了一次设备带电条件下稳定控制装置功能逻辑检验的安全风险，测试手段和部分关键技术处于国内领先水平。

（2）功能丰富：丰富的稳控逻辑测试检测功能，包括各种短路故障类型模拟试验、无故障跳闸试验、低频过频试验、低压过压试验、振荡试验等，根据不同类型的安稳装置选择相应功能进行测试，对逻辑功能动作的外在关键技术表现即动作延迟时间和继电器动作时间进行测试，并给出详尽的测试报告，能够满足目前主流电力系统稳定控制装置的功能逻辑测试要求，为大型稳控系统的联调创造了条件。

（3）测试便利：装置的大液晶显示、简明操作菜单和便携机箱设计利于提高测试效率。系统对操作过的试验参数实时进行保存，回退时自动调出，让数据修改简单快捷，具有形成、保存并查阅测试简报的功能。

（4）性能稳定：可靠的自我板卡检测功能，有力保证测试的可靠性。

（5）便携机箱：采用扩展式机箱设计，机箱轻便灵活，底部支架能适应不同场合需求，携带和测试操作十分方便。

6 结语

利用HELP2000G 安稳测试仪，可以实现对稳控装置各种逻辑功能分级分解进行测试，有效消除了以前测试手段落后、接线繁琐、测试不规范的不良状态，为大型稳控系统的联调创造了便利的条件。通过在广东电网公司佛山供电局的试运行，该套安稳测试仪有效地提高了安稳装置的测试效率和安全性，确保了测试数据和结果的准确性、科学性、完整性，从电网安全、工作效率、经济性以及实用性的角度来看，本装置非常适合在电网安稳装置测试中大范围推广使用。

［1］南京南瑞继保电气有限公司.HELP2000G 稳定控制装置测试装置说明书［Z］.