智能变电站继电保护装置自动测试系统的分析

引言

目前，电力系统中的继电保护是变电站的二次核心，它的运行也直接关系到电力系统的稳定性和安全性。自动测试作为智能电网稳定性的一种有效测试手段成为了目前工作的重点。但是就目前的应用情况来看，传统的变电器依然是当前基层变电所中的主力军，而大多数的变电站继电保护装置对外接口存在不统一的现象，这在很大程度上限制了自动测试的用途，目前大多数的继电保护装置的测试工作还是用手动测试的方法，主要原因还是受到人为因素的影响以及外界环境的影响。智能变电站的继电保护装置都是在 IEC61850 的基础上运行的，能够基本实现输出、输入信息化和数字化的目标，但是由于我国计算机技术的飞速发展，现在的数据交互传输越来越便捷，用时越来越短，传统的手动测试并不能满足人们的需要。相比之下新型的继电保护装置的对外接口、软压板、建模等方面都实现了更加规范和流畅的设计，这就使得自动测试成为了可能。

1 自动测试系统核心技术的分析

1.1 外部接口

根据国家电网公布的智能变电站继电保护装置的规范内容来看，对于在 66 kV、35 kV以下的电压等级，可以使用电子式互感器，每一个间隔的保护、智能终端、合并单元应当按照间隔的合并来实现。在目前的应用实践中，66 kV、35 kV 以及以下的电压等级的继电保护装置都是采用电子互感器输出的小信号来实现的，开关量也是按照传统意义上的电气应节点来实现的，而对于高于 110 kV 以上的电压等级，继电保护装置的开关输入输出项、保护装置等方面都是按照数字量来进行规定的。从当前的发展情况来看，智能变电站的继电保护装置和相关的监控系统都是基于 IEC61850 的标准来实现的，并且是按照 MMS 协议来进行通信畅通，而 IEC61850 的标准则是针对变电站的所有功能定义出了非常详细的数据对象和逻辑的节点，而这些抽象化的服务*终实现

了与后天的交互功能，随着智能化变电站工程的不断推进，各个区域的厂家所生产的继电保护装置经过了很多次的调试，到目前为止已经基本上形成了统一的规范，从而为自动测试提供了坚实的基础[1-3]。

1.2 故障模拟系统

故障模拟系统的创建是实现继电保护装置自动测试功能的关键性步骤。但是在故障模拟系统的设置中，必须能够灵活、逼真地模拟各种类型的故障，而且符合外部接口的要求。从目前的应用情况来看，SV 采样的方式一般都是以直接采样的方式呈现，而且 SV 采样值报文的发送间隔离散值应当小于 10μs，如果智能继电保护的测试仪能够满足上述的需求，那么就可以作为故障模拟系统，举个例子来说，北京博电公司的 PNF801 智能继电保护测试仪就可以作为故障模拟的子系统，其具体参数见表 1。

1.3 测试用例

在自动测试过程中，测试用例的可重用性和有效性是关键性环节，为了保证测试用例的有效性，必须将自动测试过程设计为开放式系统，这样就可以支持不同类型的保护装置灵活使用，尤其是测试用例的可重用性直接关系到了该测试手段能够继续推广实施的可能性。从流程上来说，一个完整的保护功能的测试用例应当包含着预期结果和故障施加量两个部分，而故障施加量又包含着参数整定和故障参数设置这两个方面的内容，而故障参数设置则主要指的是定制故障类型，通俗地来说就是在测试的过程中需要给保护装置施加一个怎么样的故障量、维持多长时间的故障等内容。而预期结果则是比较实际结果和预计结果是不是一致，进而判断自动测试的项目是否通过，具体的流程如图 1 所示。

2 自动测试系统的应用案例的分析

2.1 应用案例的描述

案例的选择主要是在 220 kV 线路的光纤差动保护装置下进行测试应用的，应用案例自动测试的整体思路以及流程如下描述。首先，应当根据实际环境的需要制定出行之有效的测试方案，使得测试项目以及要求更加的明确化和有针对性。按照表 2 所示的内容建立测试用例库，按照测试的方案使得测试项目更加细化、更加流畅，并且编制测试的用例，在所有工作准备完毕之后要进行用例的有效性验证，待一切合格之后再提交测试用例库。*后，开始测试工作，要从测试用例库中提取出来所对应的测试用例直接性地加载，并启用自动测试功能。

2.2 应用效果的分析

在应用的过程中，自动测试体系应用非常流畅，可以完全地实现继电保护装置的全自动测试，而且在继电保护产品的测试工作中效果十分显著，而且测试的效率得到了明显提高，自动测试也具备了可重复性的功能，这种可重复性功能的实现使得小概率问题的暴露成为了可能，可以在具体时间过程中有效地排除人工测试不稳定的现象，使得测试的一致性得到了明显提升，随着智能变电站的推进，测试用例库将日臻完善，测试的效率以及测试的**性将会得到明显提升，发展前景十分良好[4-5]。

3 结语

在当前的技术领域，智能变电站继电保护自动测试系统拥有着行业内**的优势，而且开发量比较小，能够节省大量人力、物力，且系统稳定、效率较

高，在目前的应用实践中，自动测试已经在很多智能变电站继电保护产品的测试中被广泛应用，而且测试方法也在不断得到改进。随着我国信息科学技术

的发展，网络技术必然会在智能变电站的推广过程中起到更加关键的作用，智能继电保护测试仪的硬件资源限制将会被打破，自动测试功能将会有着更

加广泛而又成熟的应用，会极大地提升电力系统的稳定性。