探讨智能变电站继电保护装置自动测试系统

吴江雄

【摘 要】在智能变电站中，继电保护装置是否能够正常运行，关系着整个电力系统的稳定性和安全性。在智能技术不断发展的过程中，智能电网的建设力度越来越大，变电站中所使用的继电保护装置数量也在增加。因此，需要利用自动测试系统随时监测继电保护装置的工作状况。本文就针对智能变电站继电保护装置自动测试系统相关内容进行了探讨。

【关键词】智能变电站;继电保护装置;自动测试系统

1智能变电站继电保护装置自动测试技术概述

在智能变电站的运行过程中，使用自动化测试系统可以最大化发挥出智能变电站的作用，目前最常使用的测试系统就是自动化的测试系统。它可以在不同类型的继电保护装置中使用，并且根据不同的变电站可采取不同的处理方法。因此，本文主要是对自动测试系统进行了简要的分析。一般情况下，要对应用程序的大小和结果进行预测，并采取两个点进行检测，同时还要对设备进行检测。在测试之前，测试者要根据不同的仪器设备对相关参数进行调整。简而言之，对出现错误的地方要确定出错的原因，并确定时间。由于测试结果与预期结果之间会存在差异，因此，当测试完成后，测试人员需要对测试结果进行仔细的保管。

2智能变电站继电保护装置自动测试关键技术

2.1外部接口分析

据相关规定，在使用35kV、66kV的电子式互感器时，应以智能终端和测控装置之间的保护间隔为依据进行单元的合并。因此，当我国的智能变电站系统电压等级处于66kV、35kV以及以下电压等级时，电子式互感器的微小信息一般是变电站的继电保护装置采用的模拟量数据。在电压等级是110V（没有110V的这个电压等级）时，继电保护装置通常将数字信号作为模拟量数据。一般情况下，以IEC61850标准作为继电保护装置和监控系统的通信标准，通信采用单播通信，是以MMS协议为基础的。

2.2导入配置信息技术

在对继电保护装置自动测试系统进行实际应用时，其能够将智能变电站的相关信息自动导入配置中，这就会用到导入配置信息技术。通过对智能变电站的分析，可以发现无论是在计算机系统中，还是在计算机系统的配置描述文件中，都会集中大部分的配置信息。而在继电保护中应用自动测试系统，可以通过导入变电站配置系统扫描文件，变电站继电保护装置CI文件（保护装置没这个文件）等实现继电保护作用（通过导入实现继电保护作用？）。自动测试系统主要对继电保护装置进行测试，在装置运行过程中，检测人员可以从自动检测装置中获取与继电保护装置有关的相关参数信息。目前，许多变电站的信息在进行自动配置时，都需要借助串流媒体传送协议网络，才能够实现。在对智能变电站的继电保护装置进行检测时，也可将串流媒体传送协议利用起来，这样可以獲得更多的定制信息。面向对象的变电站时间信息，即接收与传送信息，检测人员可将这些信息利用起来，在对继电保护装置进行检测的同时，就可以使软压板在应用过程中进行自动投退，从而将智能变电站的配置信息进行自动导入。

2.3故障模拟系统

创建故障模拟系统的目的是为了能够灵活的解决各种错误，并更好地执行对继电保护设备的自动测试。该系统除了能够对错误进行模拟之外，还可以满足外部接口的要求。简而言之，安装的故障模拟系统可以对信号的输出和SV的输出模式进行适当的处理。与此同时，交换机的数量应与实际的硬节点数量相匹配。

3智能变电站继电保护装置自动测试系统设计及应用

3.1设计思路

结合现有智能继电保护测试仪，在较短时间内设计出相配套的继电保护装置自动测试系统。通过套接字实现程序之间的通信，建立起测试仪客户端及自动测试系统之间的信息沟通桥梁，促使系统正常运行，通过下发控制命令获得测试结果反馈。以IEC标准为基础。利用MMS通信协议，实现继电保护装置间的单播通信，从而准确下发保护装置控制命令，获取遥信变位信息、装置工作状态信息等，实现自动测试系统控制测试任务，获得相关测试数据，做出测试判断，达到自动测试的目的。

3.2系统架构设计

以继电保护装置本身具有的预警功能为基础，进行自动测试系统框架设计，借鉴目前已经投入使用的智能继电器保护测试装置设计自动测试系统。在客户端与系统主体间，测试系统可以通过特殊通信方式实现系统操作信号的传达及测试后结果信息的反馈。通过IEC标准规定的特殊通信协议实现测试系统与继电保护装置之间的信息交换，包括上位机传达给下位机的控制命令，被测试的继电保护装置运行过程中的信息。在自动测试系统中，可以通过测试系统的控制软件来实现各模块之间的信号传输、判断、控制等。设计的自动测试系统框架主要包括执行和控制、通信、实例添加和管理、日志记录、生成报告等模块，执行和控制模块主要负责判定任务结果、任务配置，通信模块主要完成信息的上传下达，是系统的中枢：实例添加和管理模式主要是对测试用的实例进行编辑修改，该模块中存储一定数量的专家库，便于测试时调度测试的实例，增加测试仪器的使用范围，实现自动测试。而日志记录模块则是负责测试过程中得到的各项数据的记录工作，然后借助报告生成模块生成测试报告，打印测试中各项参数指标，便于后期数据处理。

3.3控制流程设计

对继电保护装置的自动测试工作通常可分为测试前准备工作和测试中执行工作、调度流程等部分。在测试执行工作开始时，需要先判断测试实例添加和管理模块中是否有待测用例，如果没有，则需要直接生成报告，如果有测试用例，则需先进行规范化检查，检查通过则执行测试用例，检查不通过则直接生成测试报告，结束测试。执行测试用例时，要进行修改定制（定值）、投退压板等测试条件准备，然后驱动测试仪的输出。反馈测试结果，保护变为信息（变位）检查结果，对各种检测信息进行综合性判断，通过报告生成模块将判断结果生成测试报告，自动结束测试。

3.4实际应用

将自动测试系统应用到智能变电站的继电保护装置中，该继电保护装置为220kV线路光线差动保护装置，利用自动测试系统对其进行测试。在测试前，要先制定测试方案。保护模块包括差动保护、距离保护、零序保护和重合闸功能等。在测试内容中包括两部分，一部分为性能指标，即定值精度、动作时间;一部分为保护逻辑，即各种区内外瞬时故障、转换型、永久性故障。针对测试过程中出现的异常，如果是CT短线、PT断线等，需要根据异常判别检修机制进行处理，SV、Goose报文异常等，也要采取相应的措施进行处理。然后，需要建立测试用例库，根据测试方案，对其中的测试项目进行细化，编制出测试用例。编制完毕以后，还需要验证用例的有效性，验证合格就可以将其提交到测试用例库中。在实际的测试过程中，要将对应的测试用例从测试用例库中提取出来，并对其进行加载，加载完成后就会对继电保护装置进行自动测试。该系统能够对继电保护装置进行全自动地测试，达到的测试效果非常好，测试流程也得到很大程度的优化。

结语

综上所述，随着信息技术的全面推广与应用，则自动测试系统在智能变电站继电保护装置中的应用，需要用到导入配置信息技术、故障模拟系统技术等关键技术。因此，在实践中对系统进行设计时，要先明确设计思路和框架，在按照设计方案中的流程对系统进行设计。通过对自动测试系统的应用，能够很大程度地提升继电保护装置测试的自动化水平，优化测试流程。

参考文献：

[1]鲁普天.智能变电站继电保护装置自动测试系统设计与实现研究[J].通讯世界，2017（10）：191-192.

[2]张燕，张剑.智能变电站继电保护装置自动测试系统研究和应用[J].科技资讯，2016，14（35）：58-59.

（作者单位：广西电网有限责任公司桂林供电局）