继电保护装置自动测试系统研究和设计

谭金龙

【摘  要】变电站在运行过程中，继电保护所发挥出的作用和价值是非常明显的，且自身的优势与特点也非常突出，特别是在当前智能化变电站的广泛推广和应用中，在这样的社会背景下，工作人员就需要不断加强变电站的优点宣传，加快变电站的建设，并定期对其中的继电保护系统展开检测和调试工作，保证智能变电站继电保护的安全运行。

【关键词】继电保护装置;自动测试系统;设计

前言

经济的发展也让中国变电站的应用范围在逐渐扩大，相信在不久的将来，变电站将会成为电力企业未来发展的主要方向。可以看到，近些年各式各样的变电站开始陆续投入到实际工作中，但由于变电站是一种以多种新型技术结合为一体的综合性系统，因此，自身的集成度也非常高，无形之中也增加了运行维护与检修试验的难度，当然，对变电站自身运行的安全性也会提出更高的要求。继电保护的效果会直接对变电站的安全运行造成影响，所以，在实际工作时就必须要结合运行情况来进行适当调试。只有这样，才能满足当前变电站运行的需要，从而保证继电保护功能的安全与可靠。

1变电站继电保护概述

通过与传统的变电站进行对比可以看到，变电站的整体工作效率会比传统变电站高很多，且可以实现对智能变电站的实时监控，即在发生故障时该变电站可以快速响应，这样不仅能避免损失，而且还能在很大程度上提升变电站的工作效率。从另一个层面来看，继电保护自身对变电站的安全运行有着一定的作用和意义，且随着变电站的发展，其也会变化，因此，传统的继电保护系统也已经无法满足智能变电站的需要。只有这样，才能实现系统同步。需要注意的是，由于变电站的保护系统体积非常小，且自身的投资也较少，因此对工作环境的要求也会相对低一些，但整体的应用范围却非常广泛。即在应用时可以实现无人值班，从而保证变电站工作的稳定运行。

2保护自动测试系统构成

变电站继电保护自动测试系统主要包括变电站配置描述文件测试和保护装置功能测试。

2.1变电站配置描述文件

测试变电站配置描述文件（SubstationConfigurationDescription，SCD）文件通过变电站配置描述语言SCL（SubstationConfigurationdescriptionLanguage）描述了站内所有智能化电子设备IED（IntelligentElectronicDevice）通信参数、实例配置、各设备之间的通信配置及信号连线等相关信息。因此通过变电站配置文件可以获取待测试保护装置的功能参数、连接方式、面向通用对象的变电站事件（GOOSE）和采样值（SV）服务参数等。保证变电站配置描述文件与待测试保护装置信息的一致性是进行保护装置功能测试的前提，因此在进行保护装置功能测试前应进行变电站描述（SCD）文件的测试。变电站配置描述文件测试即对SCD文件进行校验，对SCD文件与待测试保护装置信息的一致性进行检测。本系统基于二维校验码[8]实现对SCD文件及一致性的校验检测。具体操作流程如图1所示。（1）首先将SCD文件分解处理，主要包括Header部分、Communication部分和Inputs部分。（2）采用集合和映射概念，对Header、Communication和Inputs三部分的行m、列n进行编码，对m、n以及校验量Zmn赋值。（3）校验各部分的m、n、Zmn值，获取各部分的校验结果，进而获得SCD文件的总体校验结果。（4）若SCD文件正确，且与待测试保护装置信息一致，则通过测试，反之，则配置文件测试失败。对装置的SCD文件正确性及一致性进行测试，是本文研究的重点。2.2保护装置功能测试

基于云策略和MMS协议的变电站保护装置的功能测试，可以自动完成整个测试过程，减少人工干预，有效地提高测试效率，缩短测试时间。具体的测试操作步骤如下：（1）基于云存储和物联网标签技术，读取设备的相关信息参数，包括设备型号、保护定值等。对待测保护的测试需求进行分解，将测试内容细分为一系列基本测试类型，自动生成测试列表。（2）通过判断模拟量零漂及线性性能是否良好，进而判断采样值正常与否。若采样值正常，则进行下一步操作，反之，则继续进行后续的无影响测试。（3）判断開关量正常与否，若开关量正常，则进行下一步操作，反之也应继续进行后续的无影响测试。（4）各个量检测正常后，进行测试。发送GOOSE信号投入保护项目软压板，通过MMS协议加载保护定值。设置故障电压值分别进行测试。获取保护装置动作信息，若其正确动作，则根据测试列表的内容，进行下一项操作，若动作错误，则立即告警并记录，再进行下一项操作。（5）完成测试列表中的全部测试项目后，自动生成测试报告，结束测试。

3云存储和物联网标签技术的应用

在保护装置功能测试的第一步中引入云存储和物联网标签技术，可快速读取设备的相关信息参数，包括设备功能、型号、保护定值等。待测装置信息获取云策略的实现，主要包括：二维码扫描识别装置、云端服务器、PC。用二维码扫描装置扫描待测保护装置的二维码标签，并将扫描结果输出至PC，PC显示识别被测装置的型号、额定参数、保护定值等相关信息，通过wifi将数据上传至云端服务器，与服务器中相关设备的信息进行匹配，以保证信息的准确可靠性，将未存储的信息进行备份基于云策略的被测保护装置信息的获取，仅有扫描二维码的操作需要人为的参与，大大减少了人力的需求，同时保证了信息获取的准确性和可靠性，排除了人为的失误，为后续的保护装置测试奠定了基础。

结束语

综上所述，随着信息技术、智能化技术的快速发展，对变电站继电保护装置的自动测试越发受到关注，设计出的自动测试系统需要要到外部器件接口、故障模拟、配置信息导入等技术，并通过明确设计思路，系统框架、设计流程等提高系统性能，提升实践应用。

参考文献：

[1]吕强.变电站继电保护装置自动测试系统应用研究[J].科技经济导刊，2018，26（36）：41.

[2]郑荣尊.变电站继电保护装置自动测试系统研究与应用[J].现代信息科技，2017，1（5）：22-23.

（作者单位：国网新疆电力有限公司电力科学研究院）