数字化变电站继电保护测试技术对策

国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司 葛 蕾

近年供电系统的科技水平有了显著提高，生产与生活越发地离不开电力资源，这也使得我国变电站进入了数字化阶段。相对传统的变电站而言，这种新型的变电站继电保护测试技术具有更多应用优势，不仅可有效降低继电保护故障的发生率，还能为继电保护的安全运行奠定基础，同时提高继电保护测试的精准性[1]。

1 数字化继电保护测试技术的相关概述

1.1 数字化保护测试技术的特点

通用性。就现阶段实际情况来看，数字化变电站的网络应用基础是IEC60044-7-8以及IEC61850-9-2，主要负责对采样数据的整理与分析，在数字化变电站发展中有着非常重要的位置。其中IEC60044主要是采用FT3帧格式来进行相关数据参数的报文传递，这种方式相对来说速度较慢，主要是以传递模式为点对点，在一定程度上会影响采样数据的准确性与实效性。而IEC61850则有所不同，其接口为以太网接口，其中61850-1是按照点对点的单项传输方式，61850-2是数字化网络传输方式，两种方式都有较快的传输速度，且能实现资源全网共享，在当前时代发展进程中有着非常突出的应用优势。

实时性。数字化保护测试技术还具有实时性的特点，这里所指的主要是测试系统的实时性，想要更好地满足当前社会发展需求，就须确保测试系统满足实时性的条件。通常情况来说，测试体系涉及到非常多的操作环节，比如采样值数据的打包发送、电磁暂态仿真计算等，在这个过程中，通信接口的数据处理时间会受到外部因素的制约，而导致系统技术无法满足实际要求。因此必须要确保速度，保证各个环节间数据传输接口的良好连接，这样才能更好地满足系统技术的实时性要求[2]。

同步性。在数字化变电站继电保护中，所谓的同步性主要是指信号传递的同步，是保证数据传输真实有效的关键内容。由于电压和电流数据在系统保护当中起到了非常重要的作用，一旦当系统中各单位间的信号传输无法达到同步，则极有可能影响后续数据信息的真实性，使得采样数据来源对象出现不一致的情况，进而导致相位及幅值间产生误差，直接影响到系统的整体运行质量。基于此，须确保数字化保护测试技术具备同步性特征，以减少因相位和幅值出现误差而导致设备出现错误运行的情况，确保测试系统的稳定运行，并为电力设施应用情况的分析提供依据。

1.2 数字化保护与传统保护的差别

硬件设施有一定差别。传统微机保护的硬件设施主要由数据信息分析处理单元、模拟量的输入接口、通信交流接口以及开关量的输入接口等组成，这些设施都与系统的运行质量息息相关。而数字化变电站继电保护则有所不同，通过相关调查可发现，ECT/EVT数字信号是其主要的数据来源，与以往的继电保护方式相对比，之所以会出现数据处理方式和接收方式存在较大差异，主要原因在于两者结构上的不同，数字化变电站继电保护所涉及的硬件设施主要有以下部分：光接口单元、人机接口、中央处理单元等。通过对比就可发现，数字化保护在信号采集和传输方面有着更为优秀的作用，不仅信号传输更为精密，且更有保障[3]。

信号传输方式的不同。通过对新旧变电站的相关研究发现，传统变电站是依靠电缆传输，在具体的传输过程中，通常是先将模拟信息传递到保护装置处，之后再将这一信息进行处理，使其转化为数字信号，然后再传送到监控系统当中。而数字化变电站保护系统则有所不同，主要是借助光纤进行信号传输，采样值转化为信号的这一过程中通常在过程层的互感器中得以进行，对于当前社会发展现状来说，这种信号传输方式更受青睐，想要确保继电保护系统的安全性，就必须要研发全新的保护测试系统，以便更好地满足系统实际需求。

2 数字化变电站继电保护测试系统的具体构建

构建硬件平台。硬件平台的构建是变电站继电保护测试系统满足数字化要求的前提和基础，想要达到这一要求，就须完善系统内的各种检测结构，以确保各种弱电压都能满足规定要求。就现阶段实际情况看，电力系统数字仿真装置占据着非常重要的位置，是测试平台的关键设备，其简称为ADPSS，同时该装置还配备了带模转换单元PWF-2T，也可将其简单理解为光数据转换接口，其能对ADPSS输出的电压信号进行转换，从而更好的满足采样要求的报文形式。此外PWF-2T在一定条件下还能解析GOOSE动作信号，并反馈给ADPSS，由于该仿真装置的机群服务器性能较高，将其与通信网络作为传输条件，可实现大规模的保护系统测试，并获得更为全面、客观的测试结果。

构建测试模型。电力系统分析综合程序是ADPSS的关键软件，简单来说就是指PSASP，通常都有着很好的可靠性，在具体的应用过程中能发挥非常大的作用。将PSASP作为运行程序来创建电磁模型，不仅能实现高精度模式下的仿真计算，某种程度上还能对不同类型的数据参数进行输入，从而可更精准地模拟出故障类型，并以此作为依据来判断给出动作是否正确。在测试模型的构建过程中，还能对电磁模型中的故障位置、类型等信息进行自主设置，甚至还能进行复合故障的模拟，从而更好地保证测试数据的真实性与完整性。

实施校线上电。通过对数字化保护测试技术的分析与研究发现，该技术具有很好的应用性，将其运用到变电站继电保护中有着重要意义，为使其更好地发挥作用，还需对部分装置进行校线上电，充分做好前期的准备工作，防止不合规的行为出现，保证变电站继电保护测试的有序开展。在实际实施中，如果是对装置电源部分的校线上电，通常需先对装置进行详细且全面的检查，之后再根据相关的应用要求对装置进行上电处理，以改善当前的环境，确保不会引发故障或安全隐患。如果是对迎接点信号的校线上电，则也需遵循相关的规范要求，全方位地检查开关、刀闸及电气回路等部件，之后才能进行上电处理[4-5]。

加强网络测试。就当前实际情况来看，想要充分发挥数字化变电站继电保护测试技术的应用效果，还须加强网络测试，这也是非常重要的一项测试环节，主要涉及一致性测试、网络性能测试等内容。在进行网络测试前需确保网络连接良好，如网络信号较差则很难确保测定结果的准确性与有效性，因此须保证网络的良好运行，这样才能对继电保护进行全方位的测定，并检测出系统运行的整体情况是否存在安全隐患，以便为后续继电保护工作的开展奠定良好的基础。

3 数字化变电站继电保护测试技术的应用策略

加大对相关装置的管理。在现阶段社会发展背景下，数字化变电站的继电保护测试技术的受重视程度越来越高，想要使其发挥更大的应用效果，则必须要做好对各种类型装置的管理工作，保障这些装置的良好运行。基于此，在具体的管理过程中，首先需要对各类装置的使用性能进行全方位的监督与管理，确保其使用效果能满足各方面的基本需求，这样才充分展现出继电保护测试技术的应用价值，更好地保障系统的安全稳定运行。此外，还需要加强对这些装置的质量管理，应当安排相关人员从装置设备的生产环节就进行质量控制，严格控制好出厂装置的质量，一旦发现问题应当不予出厂，防止其出现在具体的电力设备当中。

把握好具体的安装环节。想要进一步提升数字化变电站继电保护测试技术的应用水平，除了要重视对各类装置的质量管理之外，还不能忽视对设备的安装实施环节，如果没有控制好这一阶段的质量工作，那么也很难达到预期的应用效果。基于此，在具体的安装实施过程中，相关负责人应当严格按照相关的安装流程进行各项装置的安装，并充分考虑到数字化变电站的实际运行情况，防止出现安装过程中出现故障而影响变电站的正常运行。除此之外，由于数字化变电站自身规模越来越大，在安装过程中所面临的环境也更加复杂，如果没有做好相应的准备工作，就会大大影响安装效果，因此工作人员还应当提前对数字化变电站进行全方位的检查，尽可能地降低外部因素的影响力，保障安装工作的顺利进行。

提升管理人员技术能力。在新时期社会高速发展的当下，人才管理是一个企业发展的重要内容，为了更好地发挥数字化变电站继电保护测试技术的应用优势，提升其使用价值和效果，还必须要对管理人员的技术能力进行有效培训，切实提高管理队伍的综合实力，更好地保障继电保护测试技术的实施效果。基于此，在具体得实施过程中，应当定期安排相关的技术培训活动与技术研讨会，对当前变电站继电保护测试技术在实际应用当中的问题进行详细分析与讨论，以制定出更符合实际的管理方法与技术手段，更好地保障继电保护测试技术的有效应用，并确保数字化变电站能够更好地为人们提供稳定可靠的电力服务。与此同时，还应当加大技术研发力度，不断学习和探究新的技术理念与方法，提升管理人员的技术管理水平，更好地保障系统运行的稳定性与安全性。

加大对周围环境关注度。通过对数字化变电站的相关研究可以发现，继电保护测试技术在具体的应用过程中，极易受到外部环境因素的影响，使得最终的测试效果并不能满足实际要求，甚至还有可能影响到整个系统的运行情况，难以保障人们生产生活方面的电力需要，因此必须要做好环境监测工作，尽可能地降低环境对继电保护测试技术的干扰。另外，当今社会更提倡绿色环保生态的发展理念，数字化变电站继电保护测试技术想要获得更大的发展前景，也必须要与时俱进，加大对周围环境的关注力度，这样不仅可减少隐藏风险的发生，同时还能很好地保护周围环境，使继电保护测试技术可更好地发挥作用。

4 数字化变电站继电保护测试技术的未来发展

当前概念技术的缺失。就现阶段实际情况来看，我国电力系统的建设规模越来越大，极大地推动了我国电力行业的发展。在这样的背景下，很多传统的电力技术都已被淘汰，数字化变电站的出现成为必然趋势，而继电保护测试技术是保障数字化变电站得以持续发展的重要前提。虽然目前我国数字化继电保护测试技术取得了一定的成就，在具体的使用过程中也发挥了较大的作用，但实际上仍存在“重开发研究、轻已开发技术测试”的现象，导致继电保护测试技术水平提升缓慢，极大地阻碍了我国电力系统的行业发展步伐。

未来技术的发展方向。现阶段，数字化变电站继电保护测试技术存在的一个最主要问题，就是其还无法满足数字化保护装置的测试要求，因此未来的发展方向应当围绕这这一问题展开，持续加大对该测试技术的深入研究，尤其是要重视对闭环测试的研究工作。目前情况来看，IEC-61850的应用十分广泛，其能够最大程度地满足互操作要求，但由于采用的是串行网络技术输入数字信号，还需要持续加强对这一方面的研究工作，重点研发符合IEC61850标准的继电保护测试装置，这样才能推动数字化变电站的进一步发展。

5 结语

在我国科技水平持续攀升的背景下，数字化变电站继电保护的出现给人们的生产生活都带来了非常显著的影响，不仅弥补了传统继电保护的不足，而且还促进了我国电力事业的长效发展。基于此，相关技术人员必须要加强对数字化变电站的深入研究，并分析数字化继电保护测试技术的特点，以及其在测试中的运行方法与构建对策，这样才能为系统的正常运行做出有效保障，提高继电保护的应用性，从而更好地满足人们的用电需求。