关键词：继电保护；信息标准化；自动测试
1 引言
随着智能电网建设的推进，智能变电站在标准制定、设备研制和工程建设等领域取得重大突破，智能化设备、数字化技术、网络控制技术的应用加速了继电保护专业的技术进步。继电保护是电网重要的基础数据源之一，随着智能电网建设的稳步推进，继电保护告警信息、动作信息、中间接点信息等越来越规范化，为保证继电保护信息的正确、标准化，需花费大量时间与精力对继电保护装置信息进行手动测试验证。为解决上述问题，本文分析了智能电网继电保护信息流，阐述了继电保护信息标准化的内容，在此基础上开发了自动测试软件对继电保护信息标准化进行验证。
2 继电保护信息标准化规范应用
继电保护信息标准化是建设互动智能电网的必经之路，即对各类继电保护装置信息开展规范应用，其主要提出了以下新的要求：（1）保护装置应输出与保护功能实际状态一致的状态信息。装置故障或者外回路异常导致保护功能退出、保护功能相关的功能压板和功能控制字投退导致保护功能退出、保护功能相关的全部SV、GOOSE接收压板退出、检修不一致导致保护功能退出以及其他原因导致保护功能退出时，对应保护功能状态应输出“0”。（2）装置输出保护功能闭锁告警信息，根据不同保护类型的保护功能设置独立的数据集，由保护功能状态数据集信号经本装置功能压板和功能控制字组合形成。任一保护功能失效，且功能压板和功能控制字投入，对应的保护功能闭锁数据集信号状态置1”，否则置“0”。（3） 装置提供远方操作保护软压板后相关保护功能投退状态信息，“1”表示保护功能压板投入且至少有一个相应保护功能控制字投入；“0”表示保护功能压板退出或相应保护功能控制字退出，用于远方操作保护软压板双确认。（4）装置提供运行状态信号，运行状态信号与保护装置面板显示灯一一对应。通过装置运行状态信号与装置面板显示灯一一对应，方便就地监控或远方形成与装置实际运行状态一致的虚拟装置。
3 智能变电站继电保护装置自动测试系统设计
3.1 系统架构设计
系统采用分层式平台化设计，包括四个层次：接口层、自动测试层、二次开发平台层、标准层。自动测试过程为兼容各测试仪厂家测试仪测试参数，建立标准层；规范保护测试功能参数定义和描述、保护数据模型定义和描述、通信命令的定义和描述，建立相应的标准格式文件。实现保护装置的信息规范化自动测试，需编辑描述测试流程、测试方法、标准报告的装置测试方案，因此设计装置测试方案开发平台，以标准层定义的标准格式文件为基准，根据被测的保护装置，编辑装置测试方案。自动测试层设计分为两个部分，自动测试程序和MMS规约后台程序。MMS规约后台程序开放标准程序调用接口，并实现标准层中通信命令标准文件中定义的通信命令。自动测试程序打开装置测试方案，运行测试仪接口程序，实现保护功能测试；调用MMS规约后台程序实现与被测保护装置的通信。以接口程序和MMS规约后台程序反馈的结果数据和标准数据进行对比，自动判断测试结果，形成标准格式的测试报告。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆接口层包含了各厂家继电保护测试仪的控制接口程序，实现标准层的“保护测试功能标准文件”中定义和描述的测试功能，供自动测试程序调用。
3.2 设计流程
对智能变电站的自动化测试系统过程，主要包括两个部分：初步测试准备和测试过程。只有在测试条件准备充分的情况下，测试过程才会变得更加顺利。同时要根据设备的ICD文件创建SCD文件，并连接每个设备的虚拟终端。如果要使用IED配置工具，首先要导出SCD文件对配置文件的信息进行处理，然后再从SCD文件中导出测试仪的客户端，并对软件进行检测。在测试工作完成之后，首先要对场景进行测试，当使用场景通过测试时，就要适当调整相关的测试参数，如果相关参数被修改后，自动测试系统就会通过输出信息的反馈得出测试结果。最后，要完成整个测试过程中所需的测试日志。使用自动测试系统能够进一步提高资源利用率。在测试继电保护装置时，可以使用计算机网络技术对控制器进行密切的监视和控制。并且还可通过在控制器上安装测试软件，来实现自动获取测试结果的目的。同时，要准确对测试结果进行记录，以便更快的推算出实际数据，并通过计算机向客户发送测试结果。自动测试仪器的作用主要是对继电保护装置的输出信号进行测量，由于测量设备的类型不同，可根据具体的情况选择更方便有利的测量设备。随着社会的发展，在自动测试系统中引入错误检查程序，能够促进对智能变电站的错误检查。智能变电站继电保护装置能自动将错误信息发送给相关人员，这样一来就节省了大量的工作时间和人力资源。
3.3 二次操作回路状态在线检测技术
目前我国运行监视断路器二次操作回路主要采用的是箱回路内的跳闸位置继电器（TWJ）以及合闸位置继电器（HWJ），箱回路内的跳闸位置继电器和合闸位置继电器中的常闭节点在串联的基础上，发出报警信号，该信号代表控制回路断线。二次操作回路状态在线检测技术不能对二次控制回路中全部的异常情况进行检测，只能检测出控制回路断线的问题。针对该检测技术存在的不足，某电力公司对其进行积极改进，研制出了新型断路器操作箱。此种装置不仅可以对箱回路内的跳闸位置继电器和合闸位置继电器进行有效的保护，还可以判断断路器位置辅助接点的运行状态，解决了在线检测断路器二次操作回路的问题。在对断路器跳合闸位置进行检测时采用二次操作回路在线检测，并综合分析断路器辅助接点开入量状态，就可以及时发现存在异常情况的断路器二次操作回路。当断路器辅助接点异常时，该装置会发出报警信号；断路器辅助接点没有异常情况存在，代表断路器位置信息的可靠性较强。
4 结束语
继电保护信息标准化是保证远方调控一体化及变电站无人值守实施的基础。本文结合目前电网需求，提出了继电保护信息标准化的思路以及装置规范应用的具体要求，开发了继电保护信息标准化自动测试软件，验证各类继电保护装置信息上送的正确性。对继电保护标准化开展相关研究及验证工作，能为变电站建立电网故障分析和继电保护运维信息展示平台等高级应用提供基础；能有效推进变电站无人值守工作的深化，支撑变电站未来的信息平台建设，支撑电网实时控制和智能调节，提升电网运行的稳定性和可靠性。
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论文作者:冯超
论文发表刊物:《中国电业》2019年15期
论文发表时间:2019/11/20
标签：测试论文; 变电站论文; 保护功能论文; 继电保护论文; 装置论文; 回路论文; 信息论文; 《中国电业》2019年15期论文;