李世延 趙耀民

摘要：隨著我國經(jīng)濟和科技的不斷進步。當前我國電.力系統(tǒng)所應(yīng)用的變電站繼電保護測試技術(shù)已，進入數(shù)字化。通過數(shù)字化變電站繼電保護測試技術(shù)，可以對變電站繼電保護進行全面、有效、精確的測試，為變電站繼電保護有效應(yīng)用創(chuàng)造條件。相比與傳統(tǒng)變電站，數(shù)字化變電站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化較大，對變電站的繼電保護系統(tǒng)也有所調(diào)整，相對的，為保障電站的正常運行，對繼電保護系統(tǒng)的測試項目及測試手段也隨之更新?；诖吮尘埃疚木蛯?shù)字化變電站繼電保護測試技術(shù)有關(guān)內(nèi)容進行分析，可供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化變電站;繼電保護;測試技術(shù)

自改革開始，我國的經(jīng)濟發(fā)展一直處于高速增長狀態(tài)，經(jīng)濟的發(fā)展提高了對電力的需求。一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題。將會導致重大安全事故，造成難以預(yù)估的損失。在電力系統(tǒng)中，經(jīng)常出現(xiàn)的問題便是變電站繼電保護部分。所以，引入數(shù)字化變電站繼電保護測試技術(shù)以適應(yīng)日益復(fù)雜的電力系統(tǒng)發(fā)展成為必然趨勢。

1、數(shù)字化繼電保護與傳統(tǒng)繼電保護間的區(qū)別分析

1.1設(shè)施硬件的差別

傳統(tǒng)微機保護主要由開關(guān)量輸入輸出接口、人機接口、通信接口以及數(shù)據(jù)處理單元等結(jié)構(gòu)構(gòu)成。但是數(shù)字化保護其數(shù)據(jù)來源為ECT/EVT傳輸?shù)臄?shù)字信號，較傳統(tǒng)保護方式而言，兩者間對數(shù)據(jù)的接收方式和處理方式等差別也體現(xiàn)了兩者結(jié)構(gòu)上的不同。數(shù)字化保護主要構(gòu)成為光接口單元、開關(guān)單元、中央處理單元、人機接口以及通信接口等結(jié)構(gòu)組成，較傳統(tǒng)保護更為精密。

1.2信號的傳輸方式

傳統(tǒng)保護的信號傳輸方式是通過常規(guī)綜自站來完成的。具體的信號傳輸過程是在綜自站利用一次設(shè)備進行模擬量的采集，再利用電纜將模擬信號傳輸?shù)奖Ｗo裝置，通過保護裝置進行模數(shù)轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理，最后通過網(wǎng)線將數(shù)字量傳至后監(jiān)控系統(tǒng)。而數(shù)字化保護的信號傳輸方式則是在過程層的光電互感器將采樣值進行內(nèi)部轉(zhuǎn)換，利用光纖傳輸?shù)胶喜卧ㄟ^合并單元對信號進行二次測數(shù)據(jù)匯總，并打上時間標簽，利用智能電子裝置進行采樣和控制信息?？梢?，數(shù)字化保護信號傳輸方式更加適用，使信號傳輸動作更加靈敏、快速，并保證所傳輸?shù)男盘柲軌蛘鎸嵎从畴娏ο到y(tǒng)情況，為真實解決電力系統(tǒng)問題提供依據(jù)。

2、數(shù)字化保護對其測試系統(tǒng)的需求分析

2.1測試系統(tǒng)應(yīng)滿足實時性

測試體系整體應(yīng)由采樣值數(shù)據(jù)的打包發(fā)送、GOOSE報告數(shù)據(jù)發(fā)送及解析、電磁暫態(tài)仿真計算等環(huán)節(jié)構(gòu)成，在各個數(shù)據(jù)傳輸端口的處理分析時間將對保護裝置的動作時間產(chǎn)生直接影響，在實際應(yīng)用中，各個環(huán)節(jié)間的數(shù)據(jù)傳輸與分析速度必須保證其傳輸速度，才能符合閉環(huán)仿真測試其對于實時性傳輸?shù)男枨蟆?/p>

2.2對通信端口的通用性

目前在合并單元主要支持IEC-60044、IEC-61850等通訊標準的采樣數(shù)據(jù)進行分析。其中，ICE-60044對于合并單元的報告分析及信息傳輸均采用FT3幀格式以點對點方式完成傳輸工作，整體速度較慢;IEC-61850作為通信標準具體細分了兩種傳輸方式，其中61850-1為串行間點對點的單向傳輸，屬于傳統(tǒng)傳輸端口向數(shù)字化傳輸?shù)倪^渡方案，而61850-2使用完全的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)傳輸，以資源共享的方式做到采樣值數(shù)據(jù)的高速傳輸，其速度較快。而測試系統(tǒng)則需要能夠完成對不同形式報文的收發(fā)工作，保障其在不同端口變電站間可以正常使用。

2.3對于信號傳遞的同步性

數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置及數(shù)字保護設(shè)備之間在傳輸數(shù)字信號的過程中，需要保證測試技術(shù)系統(tǒng)具有同步性。測試采集電壓及電流信號務(wù)必要來源于相同的采樣點，將其作為保護技術(shù)裝置性能判斷的重要根據(jù)。同時，數(shù)字采集應(yīng)保證精準性。幅值及相位的誤差將會降低保護技術(shù)裝置的性能，嚴重時甚至還會造成系統(tǒng)判斷失誤的后果。所以為了保證電力系統(tǒng)的可靠性，應(yīng)使所采集數(shù)字信號的同步性得到切實保障。

2.4保證測試的規(guī)模性

如果要對數(shù)字化變電站進行系統(tǒng)性能的二次測試，測試系統(tǒng)就需要同時與多個保護裝置對接進行測試，這需要測試系統(tǒng)可以支持足夠多的信號輸入通道才進行數(shù)據(jù)傳輸。目前的仿真裝置可以實現(xiàn)6組電壓、6組電流以及12路開關(guān)量規(guī)模的仿真測試，這樣的條件可以保障簡單的數(shù)字化變電站二次系統(tǒng)構(gòu)建，完成性能閉環(huán)測試。

3、數(shù)字化繼電保護測試系統(tǒng)的具體構(gòu)建分析

3.1構(gòu)建硬件平臺

現(xiàn)階段的測試平臺的核心設(shè)備為電力系統(tǒng)數(shù)字仿真裝置（ADPSS），并配合其研發(fā)了對應(yīng)的光數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口——帶模轉(zhuǎn)換單元PWF-2T，它可以做到將ADPSS所輸出的電壓信號進行轉(zhuǎn)化，以符合合并單元采樣要求的報文形式由光纖傳輸至待測保護設(shè)備中。同時，PWF-2T通過對保護設(shè)備發(fā)出的GO0SE動作信號進行解析，可將其轉(zhuǎn)化為開關(guān)模擬量信號，并與ADPSS進行反饋，由此完成一個完整的數(shù)字化繼電保護閉環(huán)測試系統(tǒng)。

3.2測試模型的構(gòu)建

數(shù)字化仿真設(shè)備的關(guān)鍵軟件為PSASP，即電力系統(tǒng)分析綜合程序，其具有良好的可靠性與可信度。使用該軟件創(chuàng)建電磁模型，對各種參數(shù)進行輸入，完成高精度模式下的仿真計算，能準確模擬系統(tǒng)運行方式與故障類型。其優(yōu)越性在于可以在電磁模型中對故障位置、故障類型及持續(xù)時間等參數(shù)都做到自由設(shè)定，并且可以做到復(fù)合故障的模擬，進一步對保護裝置面對故障的動作行為做出測試。

結(jié)語：

由于數(shù)字化變電站保護系統(tǒng)的運作方式較傳統(tǒng)保護系統(tǒng)有了較大改變，對于保護設(shè)備的檢測系統(tǒng)也需要根據(jù)設(shè)備的不斷升級來進行逐步調(diào)整和完善，保證繼電保護測試方法能得出有效準確的測試結(jié)果，維護數(shù)字化變電站可靠運行?？傊?，唯有綜合我國當前輸電線路建設(shè)及運行情況，應(yīng)用先進的科學理念，引入國外先進技術(shù)，并不斷進行技術(shù)創(chuàng)新，才能更高效、全面的處理輸電線路在建設(shè)及運行中存在的各項問題，提高線路的穩(wěn)定性及安全性，促進電力行業(yè)不斷發(fā)展，保證人們的用電安全。因此，對輸電線路建設(shè)和運行中的制約與技術(shù)創(chuàng)新進行探討具有重要的意義。

參考文獻

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