摘要:隨著社會的發(fā)展,我國的智能電網建設正在逐步推進,建成的智能變電站也越來越多。為更好地保障這些智能變電站的安全、穩(wěn)定運行,文章研究了智能變電站繼電保護裝置的測試,以繼電保護裝置的特點與測試需求為切入點,提出了一種一鍵式測試繼電保護裝置的方法。
關鍵詞:智能變電站;繼電保護裝置;一鍵式測試方法;智能電網建設;供電企業(yè) 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM774 文章編號:1009-2374(2016)22-0074-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.22.036
近年來,由于人們對電能的需求量不斷增大,為更好地滿足市場需求,各供電企業(yè)紛紛投入了大量輸變電設備,電網規(guī)模越來越大,繼電保護檢驗工作量成倍增加,給供電企業(yè)帶來了嚴重負擔,因此各供電企業(yè)也越來越重視繼電保護裝置自動測試技術的研究,但由于繼電保護非常復雜也非常重要,真正意義上的自動測試一直未能實現。
1 當前智能變電站繼電保護測試特點與測試需求
智能變電站繼電保護測試具有自動化、智能化的特點,變電站的智能化建設與應用IEC61850協(xié)議,在技術上更好地支撐了繼電保護自動化測試的發(fā)展,由于采樣值報文成為了保護需要電流、電壓的主要傳輸形式并且獲取可直接從光以太網口得到,功率放大問題與模擬量接線等問題在實際測試中將無需再考慮,GOOSE報文成為了開入信號與跳合閘信號傳輸的主要形式,并且傳輸也是從以太網口,這樣將大大簡化測試接線。
當前,校驗一個智能變電站繼電保護裝置,要有兩人或兩人以上才能完成,若校驗的繼電保護裝置比較復雜,需花費2~3d,并且現場校驗人員應相當熟悉保護原理、具體測試方法以及裝置配置等,就當前的實際檢驗情況來看,錯誤檢驗或不能連續(xù)檢驗的情況時有發(fā)生,此外,加之測試報告沒有固定格式,整理試驗報告需耗費大量時間,且整理以手工處理為主,試驗數據的真實性難以保證,因此急需研究一種簡單方便的測試
方法。
2 一鍵式測試方法
2.1 配置信息自動導入
SCD文件與CID文件是智能變電站所有電子設備IED信息的存儲區(qū),這樣在技術上便支持了繼電保護裝置的一鍵式測試。
對于繼電保護裝置的一鍵式測試而言,其最關鍵的兩個步驟就是裝置通道的具體配置與導入定值,依據保護定值對測試參數進行自動計算是一鍵式測試的重中之重,對于被測繼電保護裝置參數、通道配置的獲取,可借助把被測繼電保護的CID文件與SCD文件導入得到,對于定值信息的獲取可借助MMS網絡,對于軟壓板的投退可借助發(fā)送與接受的GOOSE信息獲取,這樣自動配置便可實現
2.2 一鍵式自動測試
圖1為一鍵式測試系統(tǒng)接線圖,使用光纖把一鍵式測試系統(tǒng)接入SV網、GOOSE網以及MMS網,對于待測繼電保護信息的配置一鍵式測試借助的是SCD文件,對于保護定值信息的獲取借助的是MMS網絡,特別是對于那些新建變電站來說,待測保護裝置信息的獲取主要靠的就是配置文件,對原有的MU進行斷電處理,通過模擬MU一鍵式測試系統(tǒng)發(fā)送信息給保護裝置,對保護跳閘信息的接受主要借助的是GOOSE網絡以及對智能終端斷路器位置信息的接受也主要借助的是GOOSE網絡。對保護給主站上傳的SOE的接受借助的是MMS網絡,對故障動作報文信息的接受借助的也是MMS網絡。
2.3 一鍵式測試具體流程
首先把SCD、CID文件導入,這樣便可得到全站裝置的配置信息,把各個裝置中的具體數據流向得到,如SV與GOOSE流向;然后綜合分析這些信息,后臺軟件把全站模型搭建起來,對全站各設備信息進行列舉,用戶選擇待測試的設備,系統(tǒng)把需配置信息列舉出來,列舉的內容應涵蓋相關定值以及保護配置動作定義,用戶對這些信息的配置可采用手動形式,也可借助把保護內部文件的導入來獲??;最后測試系統(tǒng)整合這些信息,自動生成測試方案與測試結果模板,用戶可對測試結果模板進行微調,把全部信息都確認完畢后,便可開展一鍵式測試作業(yè),測試系統(tǒng)會自動按照配置開展測試,測試完成后把具體測試結果輸出。
3 一鍵式測試系統(tǒng)
3.1 硬件平臺
計算機借助以太網口連接IEC61850繼電保護測試儀,SCD文件與CID文件由計算機導入,計算機還負責控制管理整個測試過程,生成試驗報等,計算機下達的配置指令與試驗控制指令傳輸給IEC61850繼電保護測試儀,通過測試儀生成SV報文或GOOSE報文,進而測試待測繼電保護裝置,為與開關量硬接點信號實現兼容,人們設計了接入開入量的8路硬接點,與輸出開關信號的4路硬接點。系統(tǒng)的對時可借助GPS的光IRIC-B碼。
繼電保護測試儀借助4組光以太網口可試驗多個不同繼電保護,本系統(tǒng)得以實現的主要硬件平臺就是IEC61850繼電保護測試儀,數字信號處理系統(tǒng)可使用數字信號處理器DPS與FPGA構成,該系統(tǒng)具有很好的實時性,由于繼電保護測試儀處理數據的能力足夠強大,致使測試儀進行SV報文發(fā)送時,其實際輸出穩(wěn)定性還相當高,并且其最大采樣率比ECT的采樣率與EVT的采樣率都高,繼電保護測試儀發(fā)送與解析GOOSE報文的數量比較多,1組GOOSE報文支持的GOOSE數據可多達32個左右。
3.2 軟件平臺
公用平臺及功能模塊都應包含在測試軟件機構中,可采用動態(tài)鏈接庫模式來設計功能模塊,依據需要的實際測試功能,進行多種小模塊的劃分,這樣進行功能細化后,可簡化每個模塊的功能,這樣只需較少的接口參數,使用起來會更加方便。公用平臺屬于一種運行平臺,其狀態(tài)是始終打開的,各模塊的公用部分是其主要包含的內容,通過動態(tài)鏈接庫方式對功能模塊進行調用測試,這樣打開與關閉便可依據實際情況隨時進行,這種方式不但結構簡單,而且具有很好的運行穩(wěn)定性。
公用平臺軟件對功能模塊運行的調用主要是通過模塊方式,模塊調用以及定義參數的具體格式文件主要是模板,模板的編輯借助的是字符方式。隨測試功能的不同使用的模板文件定義也會不同。運行測試軟件也就是公用平臺運行測試了模板,借助測試模板技術,便可對測試流程進行組織,對測試方法進行定義,對具體測試參數進行計算,讓一鍵式測試實現。
4 結語
總之,隨著智能變電站的大量建設與IEC61850規(guī)約的實施,繼電保護的一鍵式測試也將會越來越成熟。通過本文對一鍵式智能測試基本思想與系統(tǒng)結構的簡單闡述,測試流程的分析,測試系統(tǒng)軟、硬件的研究,人們必將會對繼電保護一鍵式測試有一個新的認識,一鍵式測試也必將會得到更好的推廣與應用。
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作者簡介:陳俊生(1965-),男,山西長治人,供職于國網山西省電力公司長治供電公司檢修公司,研究方向:繼電保護檢修維護及管理。
(責任編輯:蔣建華)