数字化变电站继电保护测试技术对策

李世延 赵耀民

摘要：随着我国经济和科技的不断进步。当前我国电.力系统所应用的变电站继电保护测试技术已，进入数字化。通过数字化变电站继电保护测试技术，可以对变电站继电保护进行全面、有效、精确的测试，为变电站继电保护有效应用创造条件。相比与传统变电站，数字化变电站的系统结构变化较大，对变电站的继电保护系统也有所调整，相对的，为保障电站的正常运行，对继电保护系统的测试项目及测试手段也随之更新。基于此背景，本文就对数字化变电站继电保护测试技术有关内容进行分析，可供参考。

关键词：数字化变电站;继电保护;测试技术

自改革开始，我国的经济发展一直处于高速增长状态，经济的发展提高了对电力的需求。一旦电力系统出现问题。将会导致重大安全事故，造成难以预估的损失。在电力系统中，经常出现的问题便是变电站继电保护部分。所以，引入数字化变电站继电保护测试技术以适应日益复杂的电力系统发展成为必然趋势。

1、数字化继电保护与传统继电保护间的区别分析

1.1设施硬件的差别

传统微机保护主要由开关量输入输出接口、人机接口、通信接口以及数据处理单元等结构构成。但是数字化保护其数据来源为ECT/EVT传输的数字信号，较传统保护方式而言，两者间对数据的接收方式和处理方式等差别也体现了两者结构上的不同。数字化保护主要构成为光接口单元、开关单元、中央处理单元、人机接口以及通信接口等结构组成，较传统保护更为精密。

1.2信号的传输方式

传统保护的信号传输方式是通过常规综自站来完成的。具体的信号传输过程是在综自站利用一次设备进行模拟量的采集，再利用电缆将模拟信号传输到保护装置，通过保护装置进行模数转换及数据处理，最后通过网线将数字量传至后监控系统。而数字化保护的信号传输方式则是在过程层的光电互感器将采样值进行内部转换，利用光纤传输到合并单元，通过合并单元对信号进行二次测数据汇总，并打上时间标签，利用智能电子装置进行采样和控制信息。可见，数字化保护信号传输方式更加适用，使信号传输动作更加灵敏、快速，并保证所传输的信号能够真实反映电力系统情况，为真实解决电力系统问题提供依据。

2、数字化保护对其测试系统的需求分析

2.1测试系统应滿足实时性

测试体系整体应由采样值数据的打包发送、GOOSE报告数据发送及解析、电磁暂态仿真计算等环节构成，在各个数据传输端口的处理分析时间将对保护装置的动作时间产生直接影响，在实际应用中，各个环节间的数据传输与分析速度必须保证其传输速度，才能符合闭环仿真测试其对于实时性传输的需求。

2.2对通信端口的通用性

目前在合并单元主要支持IEC-60044、IEC-61850等通讯标准的采样数据进行分析。其中，ICE-60044对于合并单元的报告分析及信息传输均采用FT3帧格式以点对点方式完成传输工作，整体速度较慢;IEC-61850作为通信标准具体细分了两种传输方式，其中61850-1为串行间点对点的单向传输，属于传统传输端口向数字化传输的过渡方案，而61850-2使用完全的数字化网络传输，以资源共享的方式做到采样值数据的高速传输，其速度较快。而测试系统则需要能够完成对不同形式报文的收发工作，保障其在不同端口变电站间可以正常使用。

2.3对于信号传递的同步性

数字转换装置及数字保护设备之间在传输数字信号的过程中，需要保证测试技术系统具有同步性。测试采集电压及电流信号务必要来源于相同的采样点，将其作为保护技术装置性能判断的重要根据。同时，数字采集应保证精准性。幅值及相位的误差将会降低保护技术装置的性能，严重时甚至还会造成系统判断失误的后果。所以为了保证电力系统的可靠性，应使所采集数字信号的同步性得到切实保障。

2.4保证测试的规模性

如果要对数字化变电站进行系统性能的二次测试，测试系统就需要同时与多个保护装置对接进行测试，这需要测试系统可以支持足够多的信号输入通道才进行数据传输。目前的仿真装置可以实现6组电压、6组电流以及12路开关量规模的仿真测试，这样的条件可以保障简单的数字化变电站二次系统构建，完成性能闭环测试。

3、数字化继电保护测试系统的具体构建分析

3.1构建硬件平台

现阶段的测试平台的核心设备为电力系统数字仿真装置（ADPSS），并配合其研发了对应的光数据转换接口——带模转换单元PWF-2T，它可以做到将ADPSS所输出的电压信号进行转化，以符合合并单元采样要求的报文形式由光纤传输至待测保护设备中。同时，PWF-2T通过对保护设备发出的GO0SE动作信号进行解析，可将其转化为开关模拟量信号，并与ADPSS进行反馈，由此完成一个完整的数字化继电保护闭环测试系统。

3.2测试模型的构建

数字化仿真设备的关键软件为PSASP，即电力系统分析综合程序，其具有良好的可靠性与可信度。使用该软件创建电磁模型，对各种参数进行输入，完成高精度模式下的仿真计算，能准确模拟系统运行方式与故障类型。其优越性在于可以在电磁模型中对故障位置、故障类型及持续时间等参数都做到自由设定，并且可以做到复合故障的模拟，进一步对保护装置面对故障的动作行为做出测试。

结语：

由于数字化变电站保护系统的运作方式较传统保护系统有了较大改变，对于保护设备的检测系统也需要根据设备的不断升级来进行逐步调整和完善，保证继电保护测试方法能得出有效准确的测试结果，维护数字化变电站可靠运行。总之，唯有综合我国当前输电线路建设及运行情况，应用先进的科学理念，引入国外先进技术，并不断进行技术创新，才能更高效、全面的处理输电线路在建设及运行中存在的各项问题，提高线路的稳定性及安全性，促进电力行业不断发展，保证人们的用电安全。因此，对输电线路建设和运行中的制约与技术创新进行探讨具有重要的意义。

参考文献

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