电力系统智能装置自动化测试系统的设计

邢文强

国网内蒙古东部新巴尔虎左旗供电有限公司

电力系统智能装置自动化测试系统的设计

邢文强

国网内蒙古东部新巴尔虎左旗供电有限公司

电力系统进入了智能变电技术全面发展的时期，而各项智能变电站关键技术研究的不断深入，新建智能变电站的规模和电压等级都再创新高，对智能变电站系统的测试技术研究需求也更为迫切。从目前电力系统自动化检测技术和测试手段来看，对智能变电站系统级的网络性能、稳定性及可靠性等测试项目涉及较少，还没有形成一定测试方法和标准，因此需要不断研究探索更有效、更先进、更全面的智能变电站系统测试技术和测试方法，才能满足智能变电站技术发展及国家电网公司“十三五”电网智能化规划中建设坚强智能电网的要求。

变电站；过电保护；自动测试

随着电子计算机技术的不断进步，变电站中继电保护电子化趋势越发明显。传统的人工继电保护方式不仅占用过多的劳动力，同时还存在效率低下，故障率较高的缺点。电子信息技术的发展为继电保护装置带来了新的设计思路，因此也需要新的自动测试系统设计进行辅助。

1 智能变电站系统测试特点

1.1 系统的通信网络性能测试地位凸显

智能变电站作为建设统一坚强智能电网的重要组成部分，将变革传统变电站一﹑二次设备的运行方式，每套一次设备的保护和测控装置均需运行于网络，二次设备所需的电流﹑电压和控制信号，以及保护和测控装置在运行中产生的所有数据，又都以统一的通信规约与网络进行交换，形成了一个不可分割的整体，整个系统架构中的信号传输全部采用数字方式。例如，在过程层采用以太网的智能变电站中，G OOSE网络实际上相当于传统变电站中保护测控装置的跳合闸回路，网络出现问题相当于保护失灵，此时如果发生电力系统故障，就会出现保护动作但跳闸报文无法传输，从而导致断路器无法及时跳开，造成相当于拒动的严重后果；如果网络出现异常﹑误发动作报文，有可能造成误动出口的问题，所以通信网络的建设质量和性能决定了智能变电站运行的可靠性。与传统变电站相比，智能变电站中的通信网络在结构﹑功能﹑性能和重要性等方面都存在差异。

1.2 通信规约及信息建模标准化测试。

IEC 61850标准的应用就是使变电站系统网络化和数字化的过程。这一过程使智能变电站赋予了新的工作内涵，也对智能变电站系统测试工作提出了全新的要求和规范，即不仅需要根据IEC 61850标准测试和验证系统中的硬件﹑软件，还需对系统中使用设备的配置文件﹑系统数据和信息模型文件进行测试和验证。

2 变电站继电保护装置测试系统的评价

2.1 人工测试系统

变电站的继电保护人工测试系统主要是根据对继电保护装置不同功能的测试数据的综合统计，给出保护装置的最终测试结果。每一项性能的具体数据有人工手动测量和录入分析。其测试过程包括：输入国电保护电流的模拟量，连接跳闸口和测试仪，手动测试，连线测试和结果分析输出等，最后，根据测出的结果计算误差并计入测试报告。整个过程全程需要人工实现。但是在实际的操作中，往往出现由于测试工人没有根据保护功能调整测试方案﹑测试技术不合格等问题，再加上配合中也存在一定的人工误差，导致测试结果与实际数据存在差距。

2.2 自动测试系统

由于当前国家电网一直在实行供电智能化改革，因此，变电站作为输变电工程的主要工程点，参与智能化﹑自动化技术改革势在必行。而且国家电网对于传统的ICE61850保护装置有过技术规约的要求，当前我国大多数继电保护自动测试系统都是基于上述规约进行研发的，以方便电网内部的网络的假设和信息的调取以及传输。

此外，由于技术革新后的电网连接已经由电缆升级成光缆，因此，传统的人工检测系统难以满足测试技术要求。这就需要建立符合技术标准的智能化继电保护自动测试系统。智能化自动测试系统自带解析软件，能充分提取并解析出保护装置生成的ICD文件(能力描述文件)，测量出定值﹑压板﹑保护行为等具体动作，再结合数据库中的已生成脚本进行对比，得出测试结果和分析报告。自动测试系统不仅是检测装置，同时还带有一定的预警功能。

3 测控智能装置在电力系统自动化中的发展应用

综合看来，在电力系统自动化发展中，该测控智力装置搭配计量芯片，并采纳了带有高性能表征的新式单片机，具体运用方面，对于精准数值电流﹑电能关联的若干参数及对应的电压率，计量必备芯片都可以进行精准测控，单片机范畴的配件保护，拟定通讯性能，且包含人机接口，由双层级架构中的互感器，对三相电压信号﹑配套电流信号快速予以降幅，从而使其满足系统运行的需求；拟定好的体系保护精度﹑测控精度有着一定的差异性，从而通过对处理模块，使得可以变更成许可的电流电压，促进了对系统运行方面的完善。

对于传统架构中的测控疑难，借助智能测控途径进行了有效化解，从而使其带有自动化范畴的多重优势，符合系统未来发展的趋向。除此之外，该装置运用中，开关量配有的多重路径端口，形成了对反相器的有效衔接，对体系内的继电器进行了直接管控。此外，在分配整合成模拟量的必备通道方面，其通过布设了六种特有的引脚来完成，从而将它们设定成模拟量关联的输入路径，结合这一方式，搭配为串行架构中的这类引脚，测控智能装置体系供应了某一接口来完成，经由成套接口，单片机实现了对寄存器的便捷访问，借助此操作方式，即可实现对体系频率参数﹑电能必备参数，及带有精准特性的功率数值的准确获取，为完善测控智能装置于电力系统自动化发展中的运用奠定了基础。

伴随着智能用电行业的快速发展和智能用电产品的快速更新，智能用电采集自动化测试系统在对产品质量把控和提高测试效率方面必将发挥自己的独特作用。由于市场对产品的交付周期不断加快和对产品成本的不断压缩，这样一款可以快速实现自动化测试的测试系统对于缩短整个项目周期﹑节省测试成本有着直接的效应，这也就决定了它必将是测试市场和业界所需要的。

[1] 姚成，黄国方，周劭亮等.软PLC技术应用于智能保护测控装置的实现方案[J].电力系统自动化，2010，(23)：115-118.

[2] 李忠安，沈全荣，王言国等.电力系统智能装置自动化测试系统的设计[J].电力系统自动化，2009，33(8)：77-80.