探究继电保护装置自动测试系统设计

探究继电保护装置自动测试系统设计

高进

（国网蒙东检修公司变电运检中心内蒙古通辽028000）

摘要：近几年来，变电站的发展速度总体呈现高速态势，建设规模越来越大，智能化程度也越来越高。为了顺应电力系统朝智能化发展的潮流，必须提高继电保护装置的科技含量与自动化程度。在传统继电保护系统的研发过程中，为了保证相关程序不出现任何漏洞和缺陷，往往需要开发人员花费几个月的时间和精力来对测试系统的保护程序进行手动调试。总体来说，当下的继电保护装置的自动测试系统自动化程度不够高，远远落后于时代的需求。

关键词：继电保护；自动测试系统；设计

一、传统继电保护装置的人工测试

一般来说，传统继电保护装置的测试是针对每种具体的保护功能进行的单项测试，然后再对得出的结果进行手动记录，其中所有的操作皆需开发测试人员参与。以普通的相间过流I段保护为例，测试流程为：①将待测的过流保护所需的模拟量输入端子与测试仪对应的电压、电流输出端子，并进行手动连接，保护装置的跳闸出口与测试仪的输入连接；②根据待测功能手动调整保护装置的定值及压板控制字等；③确认方案及连线正确后进行测试；④测试完成后检查分析结果，计算结果误差并手动填写至最终的报告中。

从以上测试过程可以发现，所有的测试过程皆需人工参与，而且以上测试过程需要根据不同的保护功能进行相应的调整。另外，由于不同厂家的测试仪以及保护装置的操作不尽相同，也会增加互相配合时操作的复杂性，故而在实际测试过程中不仅存在工作效率不高的现象，同时也会增加出错的概率。

二、智能化继电保护装置的自动测试

为了适应现阶段电力系统继电保护智能化发展的需要，各保护厂家的智能化保护装置皆是在ICE61850规约的基础上研发的。通过统一的标准通信规约和设计思路可将各厂家保护装置的设计最大可能地统一，使保护装置在智能电网内可以通过专用网络完美连接，达到大电网中的任一节点数据皆可随意调取的目的，真正实现电网的智能化。鉴于智能化系统的网络特点，在连接回路中尽可能取消了传统的电缆连接而代之以光缆连接，故而传统的自动测试根本无法满足要求。在此背景下，智能化自动测试系统应运而生。在此全新的自动测试系统中，可通过对保护装置提供的抽象的能力描述文件（ICD）进行解析，得出各保护装置的定值、压板、保护动作事件及告警事件等，再根据接收到的具体动作告警信息，与测试模板中的脚本文件进行比较，得出最终结论。

三、新型继电保护自动测试系统的设计

当前，新型继电保护自动测试系统自身主要使用的是模块化的设计室外，整体来说继电保护装置自动测试系统的构成主要有以下的几个模块。

3.1通信模块

这一模块起到的作用主要是进行智能通信。其自身在进行使用的时候主要展现的就是为读操作：①在线读保护装置远程监控以及远程数据还有远程的控制操作；②在出现异常保护的状况下能够自动去记录并且对于数据的传输进行保存。因为系统一定会面对很多各种各样的保护设备，尽管制造商都会参照统一的标准进去对产品完成设计，可是其自身还是会产生很多的问题，并且还会有一些理解上标准上的差异，同时通信模块还会被系统自动的转换成为一个单独的配置文件，系统中的的数据交换将会按照这一数据文件，从而去对相关的保护器件进行辨别，这样能够预防早期的自动测试软件所需要的各种保护装置去专门进行开发的配置问题。此外，因为很多电流保护器件保护以及监控器件，原本的系统在反应上还有这一定的滞后性，自动测试系统自身还能够非常更充分的对测试的要求给予满足。

3.2模板编辑模块

该模块用于自动测试系统，通过相关文档生成的自动测试具体步骤进行指定，结合报告模块，可以自由定义格式和书签自动填充功能。自动测试系统中的模板编辑被定义为模板中的模板，主要有三个类别。其中最小应用模块的子模板基于配置文件作为站点保护功能；具有特定保护设备描述文件（SCD）的相应子模板，具体的测试模块配置生成；以及用于文件的多个实例化复合模板。在实践中，按照相关设置运行。

3.3自动化测试执行模块

自动测试系统软件功能模块如图1所示。

主机模块采用Windows操作系统，提供友好的人机界面。其主要任务是：用户命令界面，自动测试系统配置，导入和管理测试案例，监控和测试过程，测试结果分析和处理以及测试报告生成。在运行时，根据要求选择自动测试程序，运行测试脚本，通过Help2000界面管理模块，通过从站模块实现计算机继电保护测试仪输出，完成保护功能测试。并收集测试结果，按测试程序完成测试结果确定。同时监测测试过程信息的状态，并对整个测试过程和通信进行统一管理。

从站模块主要包括Help2000控制模块和从站通信协议接口模块。主机模块不与被测设备直接交互，所有信息都通过从站模块进行转发。当从站模块运行时，测试脚本由系统目标配置进行说明，Help2000用于输出实时仿真信号，并将被测设备的消息信息收集并发送到主机模块。受保护设备的联系动作信息由help2000记录选择，并通过从站模块，以远程邮件的形式转发到主机模块，对主机模块进行实时分析。

测试用例模块主要是参照被测产品自身的功能完成分类的，对于具体型号的保护装置，参照相关的测试标准，并且离线生成。进行测试的时候，通过主控程序去对执行进行解释，测试用例主要是使用调用在机的接口函数，去对保护装置完成相关的测试，同时对于保护装置的动作信息进行收集，和事先涉及的动作完成比对，对于保护装置的动作逻辑是不是正确进行判断。

结语

当前的智能继电保护装置自动测试系统主要使用的是IEC协议当成是设计的基准，使其鞥个对于信息的共享以及互操作性给予实现。新的自动测试系统能够运用基本模板去对其自身不同的保护功能给予实现，使其能够对于不同的保护器件自身的自动辨别的功能给予保证，并自动的生成测试模块以及有关的测试数据，使其能够对整个测试过程无人参与的基本目标给予实现，非常好的对智能电网自身的保护与开发过程给予保证，降低了变电站自身的调试时间。

参考文献

[1]陈俊生.智能变电站继电保护装置一键式测试方法及系统[J].中国高新技术企业，2016.

[2]周林宁.智能变电站继电保护装置一键式测试方法及系统[J].科技资讯，2014.

[3]刘巍，赵勇，石光.智能变电站继电保护装置一键式测试方法及系统[J].电力自动化设备，2013.

作者简介

高进（1990.01.26），性别:男；籍贯:通辽；民族:汉族；学历:本科；职称:助工。职务：技术员研究方向:继电保护；单位：国网蒙东检修公司变电运检中心。