智能变电站继电保护装置一键式测试方法及系统

摘要：随着社会的发展，我国的智能电网建设正在逐步推进，建成的智能变电站也越来越多。为更好地保障这些智能变电站的安全、稳定运行，文章研究了智能变电站继电保护装置的测试，以继电保护装置的特点与测试需求为切入点，提出了一种一键式测试继电保护装置的方法。

关键词：智能变电站；继电保护装置；一键式测试方法；智能电网建设；供电企业 文献标识码：A

中图分类号：TM774 文章编号：1009-2374（2016）22-0074-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.22.036

近年来，由于人们对电能的需求量不断增大，为更好地满足市场需求，各供电企业纷纷投入了大量输变电设备，电网规模越来越大，继电保护检验工作量成倍增加，给供电企业带来了严重负担，因此各供电企业也越来越重视继电保护装置自动测试技术的研究，但由于继电保护非常复杂也非常重要，真正意义上的自动测试一直未能实现。

1 当前智能变电站继电保护测试特点与测试需求

智能变电站继电保护测试具有自动化、智能化的特点，变电站的智能化建设与应用IEC61850协议，在技术上更好地支撑了继电保护自动化测试的发展，由于采样值报文成为了保护需要电流、电压的主要传输形式并且获取可直接从光以太网口得到，功率放大问题与模拟量接线等问题在实际测试中将无需再考虑，GOOSE报文成为了开入信号与跳合闸信号传输的主要形式，并且传输也是从以太网口，这样将大大简化测试接线。

当前，校验一个智能变电站继电保护装置，要有两人或两人以上才能完成，若校验的继电保护装置比较复杂，需花费2～3d，并且现场校验人员应相当熟悉保护原理、具体测试方法以及装置配置等，就当前的实际检验情况来看，错误检验或不能连续检验的情况时有发生，此外，加之测试报告没有固定格式，整理试验报告需耗费大量时间，且整理以手工处理为主，试验数据的真实性难以保证，因此急需研究一种简单方便的测试

方法。

2 一键式测试方法

2.1 配置信息自动导入

SCD文件与CID文件是智能变电站所有电子设备IED信息的存储区，这样在技术上便支持了继电保护装置的一键式测试。

对于继电保护装置的一键式测试而言，其最关键的两个步骤就是装置通道的具体配置与导入定值，依据保护定值对测试参数进行自动计算是一键式测试的重中之重，对于被测继电保护装置参数、通道配置的获取，可借助把被测继电保护的CID文件与SCD文件导入得到，对于定值信息的获取可借助MMS网络，对于软压板的投退可借助发送与接受的GOOSE信息获取，这样自动配置便可实现

2.2 一键式自动测试

图1为一键式测试系统接线图，使用光纤把一键式测试系统接入SV网、GOOSE网以及MMS网，对于待测继电保护信息的配置一键式测试借助的是SCD文件，对于保护定值信息的获取借助的是MMS网络，特别是对于那些新建变电站来说，待测保护装置信息的获取主要靠的就是配置文件，对原有的MU进行断电处理，通过模拟MU一键式测试系统发送信息给保护装置，对保护跳闸信息的接受主要借助的是GOOSE网络以及对智能终端断路器位置信息的接受也主要借助的是GOOSE网络。对保护给主站上传的SOE的接受借助的是MMS网络，对故障动作报文信息的接受借助的也是MMS网络。

2.3 一键式测试具体流程

首先把SCD、CID文件导入，这样便可得到全站装置的配置信息，把各个装置中的具体数据流向得到，如SV与GOOSE流向；然后综合分析这些信息，后台软件把全站模型搭建起来，对全站各设备信息进行列举，用户选择待测试的设备，系统把需配置信息列举出来，列举的内容应涵盖相关定值以及保护配置动作定义，用户对这些信息的配置可采用手动形式，也可借助把保护内部文件的导入来获取；最后测试系统整合这些信息，自动生成测试方案与测试结果模板，用户可对测试结果模板进行微调，把全部信息都确认完毕后，便可开展一键式测试作业，测试系统会自动按照配置开展测试，测试完成后把具体测试结果输出。

3 一键式测试系统

3.1 硬件平台

计算机借助以太网口连接IEC61850继电保护测试仪，SCD文件与CID文件由计算机导入，计算机还负责控制管理整个测试过程，生成试验报等，计算机下达的配置指令与试验控制指令传输给IEC61850继电保护测试仪，通过测试仪生成SV报文或GOOSE报文，进而测试待测继电保护装置，为与开关量硬接点信号实现兼容，人们设计了接入开入量的8路硬接点，与输出开关信号的4路硬接点。系统的对时可借助GPS的光IRIC-B码。

继电保护测试仪借助4组光以太网口可试验多个不同继电保护，本系统得以实现的主要硬件平台就是IEC61850继电保护测试仪，数字信号处理系统可使用数字信号处理器DPS与FPGA构成，该系统具有很好的实时性，由于继电保护测试仪处理数据的能力足够强大，致使测试仪进行SV报文发送时，其实际输出稳定性还相当高，并且其最大采样率比ECT的采样率与EVT的采样率都高，继电保护测试仪发送与解析GOOSE报文的数量比较多，1组GOOSE报文支持的GOOSE数据可多达32个左右。

3.2 软件平台

公用平台及功能模块都应包含在测试软件机构中，可采用动态链接库模式来设计功能模块，依据需要的实际测试功能，进行多种小模块的划分，这样进行功能细化后，可简化每个模块的功能，这样只需较少的接口参数，使用起来会更加方便。公用平台属于一种运行平台，其状态是始终打开的，各模块的公用部分是其主要包含的内容，通过动态链接库方式对功能模块进行调用测试，这样打开与关闭便可依据实际情况随时进行，这种方式不但结构简单，而且具有很好的运行稳定性。

公用平台软件对功能模块运行的调用主要是通过模块方式，模块调用以及定义参数的具体格式文件主要是模板，模板的编辑借助的是字符方式。随测试功能的不同使用的模板文件定义也会不同。运行测试软件也就是公用平台运行测试了模板，借助测试模板技术，便可对测试流程进行组织，对测试方法进行定义，对具体测试参数进行计算，让一键式测试实现。

4 结语

总之，随着智能变电站的大量建设与IEC61850规约的实施，继电保护的一键式测试也将会越来越成熟。通过本文对一键式智能测试基本思想与系统结构的简单阐述，测试流程的分析，测试系统软、硬件的研究，人们必将会对继电保护一键式测试有一个新的认识，一键式测试也必将会得到更好的推广与应用。

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作者简介：陈俊生（1965-），男，山西长治人，供职于国网山西省电力公司长治供电公司检修公司，研究方向：继电保护检修维护及管理。

（责任编辑：蒋建华）