高 飛

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0 引 言

隨著市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展和進(jìn)步，電力系統(tǒng)運行安全性受到了廣泛的關(guān)注。為了保證大電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，需要整合技術(shù)要求，積極提高安全穩(wěn)定控制裝置的應(yīng)用效能，減少錯誤和缺陷，推進(jìn)技術(shù)實用化發(fā)展進(jìn)程。

1 電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制裝置測試技術(shù)要求

（1）穩(wěn)定性。對于電網(wǎng)應(yīng)用而言，系統(tǒng)運行會受到多種因素的干擾，例如雷電和操作過電壓、工頻過電壓、短路、暫態(tài)振蕩以及功率波動等。正常負(fù)荷和參數(shù)波動產(chǎn)生的干擾稱為小干擾項，而系統(tǒng)故障短路等情況造成的功率變化或電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化稱為大干擾項。要想從根本上維持系統(tǒng)安全運行效果，就要結(jié)合干擾情況采取有效的控制措施，促使電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制裝置的應(yīng)用效果達(dá)到最優(yōu)化[1]。

（2）可靠性。結(jié)合暫態(tài)穩(wěn)定控制裝置的應(yīng)用要求，為了維持系統(tǒng)的安全性，需要確保安全穩(wěn)定控制裝置能及時動作，即該動作時產(chǎn)生動作，不該動作時避免任何不安全誤動，從而在長期連續(xù)工作狀態(tài)下依舊能維持較好的抗干擾能力，提高整體系統(tǒng)的可靠性。

（3）實效性。要想發(fā)揮電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制裝置的應(yīng)用優(yōu)勢，就要從系統(tǒng)控制要求出發(fā)，在確保安全穩(wěn)定運行的同時將控制量維持在規(guī)范系統(tǒng)內(nèi)，并優(yōu)先選擇有效性更高的對象完成控制工作[2]。

（4）選擇性。由于安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)本身就是實現(xiàn)分層分區(qū)管理，因此控制裝置保護對象要有一定的選擇性，能有效進(jìn)行不同性質(zhì)故障和故障嚴(yán)重程度的評估，并采取更加高效的處理措施，從而實現(xiàn)統(tǒng)籌管理效果的最優(yōu)化。

2 電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制裝置測試技術(shù)內(nèi)容

在電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制裝置測試技術(shù)應(yīng)用過程中，需要建立有效且匹配的測試分析模式，將工作測試、報告考核、故障動作時間測試等工作落實到位，最大程度上保證應(yīng)用的邏輯性和穩(wěn)定性[3]。

2.1 靜態(tài)測試

在電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制裝置測試工作中，初期測試和中期測試采用靜態(tài)測試法。初期測試完成的是模塊測試，中后期測試完成的是裝置部分靜態(tài)測試。一般來說，規(guī)范化的靜態(tài)測試內(nèi)容涉及硬件測試和軟件測試[4]。

2.1.1 硬件測試

在研制過程、開發(fā)階段予以硬件測試處理，保證模塊測試的合理性和規(guī)范性。目前，較為常見的測試方式就是專家系統(tǒng)，在輸入?yún)⒖紲y試信號后就能實時測試相應(yīng)元件的輸出效能，從而結(jié)合專家?guī)煜嗤盘栞斎霑r采集的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行比較和判定[5]。此外，可以采取開環(huán)測試的處理機制對同型號電路板進(jìn)行測試，或者借助示波器完成輸出信號的分析。開環(huán)測試流程如圖1所示。

圖1 開環(huán)測試

暫態(tài)穩(wěn)定控制單元分為數(shù)據(jù)采集模塊、穩(wěn)定判斷模塊以及執(zhí)行模塊，配合相應(yīng)的模塊測試工序，確保測試工作都能落實到位。針對前置機數(shù)據(jù)采集模塊的測試，要將模數(shù)轉(zhuǎn)換子模塊、隨機存取存儲器（Random Access Memory，RAM）子模塊以及串口通信子模塊等作為基礎(chǔ)，完成一系列測試工作[6]。

2.1.2 軟件測試

在滿足控制條件的基礎(chǔ)上，結(jié)合檢測要求開展具體工作，著重落實系統(tǒng)分析機制，從而及時發(fā)現(xiàn)隱患并處理。軟件測試具體流程如圖2所示。

圖2 軟件測試基本流程

程序開發(fā)人員借助白盒測試法開展相應(yīng)的測試，在自測工作結(jié)束后，由項目程序人員向測試人員講解軟件的具體工作思路和要求等，便于理解對應(yīng)的程序邏輯。與此同時，采取黑盒測試法，建立集成測試和系統(tǒng)整體測試處理機制，對模塊間的接口和通信予以實時性測定[7]。

在測試過程中，對系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)安全性和穩(wěn)定性的集中測定，有效評估相關(guān)內(nèi)容，并完善快速執(zhí)行管理工作，實現(xiàn)通信可靠性控制的目標(biāo)。分析系統(tǒng)長時間無間斷運行的可靠性，對策略表查找準(zhǔn)確性予以評估，快速執(zhí)行相應(yīng)操作內(nèi)容。

2.2 動態(tài)測試

在安全穩(wěn)定控制裝置組裝結(jié)束后，就要完成相應(yīng)的動態(tài)測試，以評估整個測試系統(tǒng)的應(yīng)用效能。在動態(tài)測試環(huán)節(jié)，要借助旋轉(zhuǎn)設(shè)備構(gòu)成的動態(tài)模擬試驗分析系統(tǒng)進(jìn)行輸出模擬量的分析。動態(tài)測試較為常見的方法是數(shù)字仿真分析法，能對復(fù)雜多機電力系統(tǒng)進(jìn)行分析和測試，在提高工作效率的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)便捷化的測試處理，確保系統(tǒng)動態(tài)全過程評估的合理性和可控性[8]。

結(jié)合故障錄波回放、自定義仿真波形等相關(guān)內(nèi)容，有效匹配動態(tài)模擬試驗錄波數(shù)據(jù)，同時還原動態(tài)模擬過程。結(jié)合測試要求，建立狀態(tài)模擬過程，實現(xiàn)單相永久性故障、過負(fù)荷故障、發(fā)電機故障以及單重故障等相關(guān)內(nèi)容的全面測試，真正意義上建立閉環(huán)測試系統(tǒng)，全面完成分析工作。使用基于PC機的電力系統(tǒng)分析綜合程序（Power System Analysis Software Package，PSASP）仿真測試安全穩(wěn)定控制裝置，所獲取的數(shù)據(jù)包括仿真波形、開關(guān)量等。借助串口通信就能完成測試儀的對應(yīng)試驗處理，從而提高閉環(huán)測試的實效性[9]。將數(shù)字仿真模塊和動態(tài)模擬試驗結(jié)合在一起，利用數(shù)字仿真替代動態(tài)模擬實現(xiàn)整體操作。聯(lián)合系統(tǒng)操作流程如圖3所示。

圖3 聯(lián)合系統(tǒng)操作流程

3 電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制裝置測試技術(shù)實現(xiàn)

以某測試儀為例，該變電站主接線結(jié)構(gòu)中的交流信號通道較多，動態(tài)測試方案選擇的是聯(lián)合系統(tǒng)。對#1主變進(jìn)行過負(fù)荷測試試驗，初期#1主變電流出現(xiàn)突變，而在0.01 s左右安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的電流突變啟動，0.99 s時#1主變過負(fù)荷電流達(dá)到2 700 A，并且穩(wěn)控裝置過負(fù)荷啟動。與此同時，測試儀器還能接收到穩(wěn)控裝置的故障線路數(shù)據(jù)和動作信息相關(guān)數(shù)據(jù)，將其和故障線路初始數(shù)據(jù)進(jìn)行比對后輸出。對三相短路予以試驗，在完成相應(yīng)實時性數(shù)據(jù)對比后，測試儀器接收到的穩(wěn)控裝置故障信息和動作數(shù)據(jù)與預(yù)想故障信息結(jié)果并不一致，此時還需要測試人員進(jìn)行實時性排查。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)策略表有改動，并不是執(zhí)行錯誤[10]。除此之外，還進(jìn)行了自動監(jiān)視試驗，結(jié)果較為理想，能滿足預(yù)期測試的基本要求。

4 結(jié) 論

總而言之，為了完成相應(yīng)服務(wù)程序的控制工作，需要結(jié)合實時性測試結(jié)果進(jìn)行分析，通過合理的方案設(shè)計保證測試儀器能充分發(fā)揮相應(yīng)的作用，最大程度上提高電網(wǎng)安全控制工作的水平，減少安全隱患，為電力系統(tǒng)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。