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摘要:智能变电站属于供电系统中的重要组成部位,也是维持供电系统稳定,促使国家社会稳定的关键。保证供电系统能够安全稳定的运行,是供电行业发展的目标与核心。但在供电系统的保护中,继电保护则是其中最重要的一环。随着我国科学技术、供电技术的飞速发展,各种新型智能变电站继电保护装置陆续问世,但因为缺乏用于测试继电保护装置的先关系统与仪器,所以新型智能变电站继电保护装置的测试系统问题频频出现。基于此,本文简单分析了新型智能变电站继电保护装置自动测试系统。
关键词:新型智能变电站;继电保护装置;自动测试系统
随着我国经济水平的提高,人们的生活质量不断升高,各种电器、用电器械进入人们的生活中,人们对电的需求越来越高,直接导致供电企业、供电系统的压力不断升高。所以,电网系统的运行稳定性如今已经被社会各界广泛关注。众说周知,继电保护装置其实就是只能变电站中的核心保护设备,因此继电保护装置本身的安全稳定直接影响到电力的实际运行情况,直接关系着供电系统的稳定性与安全性[1]。我国政府近年来大力推动智能供电网络计划,智能供电技术不断被开发出来,并在实际生活中投入使用。因此,新型智能继电保护装置逐步取代了传统的继电保护装置。但新设备在实际应用过程中也出现了一些问题,这些问题在一定程度上影响供电系统的实际运行,而传统的测试方法很难检测出新型继电保护装置中存在的问题,难以确定继电保护装置自身的稳定性[2]。而手动测试,本身的测试效率非常低,容易被各种人为干扰因素影响。因此,研究智能变电站继电保护装置自动测试系统是非常有必要的。
1·原理与功能
智能变电站继电保护装置相较于传统继电保护装置,其跳闸方式、采样方式存在一定变化。但是新型继电保护装置在电力系统中的运行原理、作用原理以及继电保护装置的检测原理并未出现显著变化。因此,智能变电站的继电保护装置自动测试系统的测试原理必须符合继电保护装置的相关规程要求、使用要求,测试原理不能变动,才能在实际得到有效应用。但因为智能变电站的继电保护装置在采样环节出现了一定的变化,相较于传统继电保护装置,新型装置中的数字测试仪硬件结构得到简化,但电力故障的仿真模型数据与仿真数据精度复杂性明显提高,这一现象可辅助设计者丰富自动测试系统的功能[3]。因此,自动测试系统(详情见表一)必须囊括电力系统故障仿真功能。为保证自动测试系统能够顺利、完整的完成智能变电站继电保护装置的一系列测试,能够用数据说话确定新型继电保护装置的各项功能,及时检出各项缺陷,促使智能变电站继电保护装置在供电系统安全应用,新型继电保护装置还需要有以下功能。如闭环测试功能、信息解析功能、报文输出能力、脚本重要性测试功能、继电保护动作时间测试功能、透明化测试过程功能等等。
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2·自动测试系统的框架
从数据的传递逻辑上看,可将自动测试系统依次划分为五个层次,依次囊括物理、数据、逻辑、通讯接口以及应用层五个。不同的层次具有不同的功能,每一层均有不同的模块组件。所以这种自动测试系统不仅可在智能变电站的新型继电保护装置功能测试中广泛应用,还可在常规电站的传统继电保护装置测试中应用。不同层级的装置、模块具有不同的应用效果。
2.1物理层
物理层一共有测试仪、PC机以及保护装置等组件,这一层主要用于自动化测试全过程所需使用的物理装置与物理部件。
2.2数据层
数据层则有模板数据、实验参数、原始记录、报告数据、规程信息等等,这一层主要用于存储数据,若自动测试过程中获得的数据并不多,可不使用则一层。
2.3通讯接口层
通讯接口层则有保护装置通讯接口以及测试仪通讯接口,其中保护装置通讯接口主要根据IEC 61850 规约制作,其间隔成数据主要采用SV链路、GOOSE链路进行传输,而站控层则主要采用MMS链路进行传输。测试仪通讯接口主要有网口、USB接口等等数据接口和PC通讯接口,该接口主要用于辅助测试仪软件运行,而测试仪主要通过连接测试仪、下载相关测试参数达到测试继电保护装置的目的。在测试完成后可读取、下载相应的测试结果数据。然后通过继电保护数据接口定义、阐述测试结果数据。所以,接口只需要定义继电保护装置测试过程中的各项操作,如读取配置参数、下载参数、进行与停止测试、读取报告结构数据、测试异常信息以及需要处理的对象等等。
2.4逻辑层
逻辑层一共有数据管理模块、测试仪控制模块、测试报告生成模块、保护通讯控制模块与保护检验规程处理模块等重要核心模块。其中数据管理模块主要用于管理、储存测试结构数据、测试配置参数、测试报告等等信息,在获取报告数据后进行相关分析,若数据不多,可不使用该模块。其中测试仪控制模块,这一模块的主要功效是探寻非封闭式与封闭式测试之间的平衡点,并根据测试方式有所侧重,从而突出自动测试的优越性与特点,但又不能失去原有平台的应用特点。其中测试报告生成模块主要用于生成测试报告数据,然后测试人员可将报告数据插入相应表格中。其中保护通讯控制模块主要辅助继电保护装置完成相应的自动测试,这一模块可调动测试模板中的各项数据,并且可根据提前设置好的测试过程,通过相应的数据接口、测试仪器与该模块互相配合,实现修改定值、控制测试量输出、判断测试结果等过程,并将测试数据填入相应的测试报告中。这个模块必须与其他模块相互配合,才能达到理想的应用。但因为这一模块本身比较复杂,所以最好使用多线程设计。
2.5应用层
应用层则有测试过程调度控制模块、通讯规约制定运动模块、测试报告处理模块、测试计划编辑模块等等。其中测试过程调度这一模块主要具有调度、控制测试过程这两项功能,可完成建立测试任务、测试模式、选择测试项目等环节。再者,因为测试项目本身是一个树形图。所以在实际测试过程中,可根据智能变电站继电保护装置的实际测试需求,合理选择各个层次的测试项目。在测试过程中,该模块可提供动态监视界面,可实时反映测试过程中的各项数据、测试时间、测量量等等数据。在测试结束后,可汇总测试结果信息,方便研究人员调试查询相关数据。同一测试项目在不同测试状态下由不同颜色显示,比如测试不合格是红色,测试过程中是绿色或蓝色,未进入测试状态则是常见的黑色。通讯规约制定运动这一模块主要具有选择、解析模型的作用,传统的继电保护装置可通过通讯过程中的监视、调试与通讯规约的选择、编辑功能达到测试目的。测试报告处理这一模块主要可简单处理测试报告,比如修改、复制、保存、传输报告等等。同时,该模块还可设定测试报告的操作权限,可针对不同级别的测试人员提供不同的测试权限,可保证测试报告的真实、准确、完整性。测试计划编辑这一模块主要通过XML数据描述语言达到保存测试计划的目的,而且可以通过面向对象界面达到让用户参与测试试验的过程,让用户更准确、直观的了解智能变电站继电保护装置的相关功能与相关缺陷,在测试结束后可在模块中涉及相关测试步骤,并且可为用户提供批量处理功能。
3·结束语
我国智能变电站建设速度的加快,促进了我国电力事业的飞速发展。但为了保证智能变电站始终安全稳定的运行,做好继电保护装置的自动测试系统是非常有必要的。根据智能变电站继电保护装置的测试需求,制定相应系统,可有效检出缺陷。
参考文献:
[1]崔乃忱,刘刚,聂颖.智能变电站继电保护装置自动测试系统研究和应用分析[J].数字化用户,2018,24(34):76.
[2]马静鹏.智能变电站继电保护装置自动测试系统研究和应用[J].名城绘,2018,000(002):P.287-287.
[3]朱倩芸.智能变电站继电保护装置自动测试系统研究和应用[J].中国化工贸易,2018,10(7):133.