继电保护测试技术的现状与展望张爱红

继电保护测试技术的现状与展望张爱红

张爱红甫日布才仁陈立汉

(国网新疆电力公司巴州供电公司新疆库尔勒841000)

摘要：现在，随着继电保护测试的不断发展，我国对于继电保护测试技术更为重视，同时对于此技术也提出了更高的发展要求。近年来，数字化的继电保护测试技术在继电保护装置中得到了更多的使用与测试，其依靠着全数字化、全网络化和一体化的技术形式为继电保护的良好发展供给了巨大的条件。环绕继电保护测试技术，总结了继电保护测试技术的历史和现状，分析了它们的特点；根据继电保护原理和继电保护技术的发展，展望了继电保护测试技术的发展。

关键词：继电保护测试仪；功率放大器；非传统互感器；行波保护；lec61850

引言

近年来，我国电力事业发展迅速，新式的继电保护装置开始投入使用并得到推行，这对继电保护提出了更高的测试技术要求。现在国内外的许多科研机构及相关生产厂家纷纷加大科研力度开展新式继电保护测试装置的研发工作，而在这当中，以计算机为基拙的自动化测试技术成为了研究的最主要方向。

1继电保护测试技术的现状

1.1国内继电保护的稳态检测

稳态测试，即向待测的继电保护装置输入交流相量，在电压一定的情况下渐渐调理电流大小，或者是在电流一定的情况下慢慢调理电压，直至是保护装置产生动作，这个使保护装置出现动作的临界值就是衡量装置稳态的标准。所以稳态测试仅以单一的工频基波信号输出，不能将不断改变的电力系统全面的表现出来。所以说该测试方法只能进行单一的检测，对于全面积的测试作用作用不好。

1.2国内继电保护的动态检测

与稳态测试不同，动态测试针对于多状况测试，其测试宽度比稳态测试要大得多;再者，动态测试使用范围较广，因为动态测试信号是通过短路计算程序获取的，绝大多数的常见设备均可实现。可是动态测试仅有缺陷是疏忽了不同状况之间的变换过程，不适用于高速继电保护装置的测试。

1.3国内继电保护的暂态测试

暂态测试以谐波和非周期重量的影响为主，对于干动状态下的系统能够进行比较精确的模拟，然后愈加精确的评价继电保护装置的综合性能。与前两种测试技术比较，其精确性更高，实用性更强。在电力企业实践发展过程中，暂态测试使用较为广泛，其不仅能够适用于继电保护某个整定值的验证，还能够分析继电保护误动作产生的原因，对纠正误动作有很好的参考价值。

2发展继电保护测试技术的要求

2.1提供继电保护技术发展的条件

现在，在各大厂家继电保护测试的发展过程中，大都应用统一致的硬件平台，近来工作过程中，硬件平台通常是用于独立式，与此同时，此平台可在不改动硬件基础上通过改动配置文件来改动保护类型，不过他也有一系列的缺陷，例如硬件无法完成替换，替换时可能需要改动一些硬件，对于可以进行替换的，也由于操作性匾乏而不被考虑。是否可以完成一键替换呢?这样就会大大减轻现场保护人员的工作量，降低工作难度。

2.2新型技术出现

随着IE1:61850标准的发布和61850产品产出，即数字，网络一体的继电测试技术的发展给继电的现状带来了巨大变化。在此改变下继电保护测试技术工作应怎么适应新的通讯结构，保护信号的交流怎么可以满足分布式保护的要求等问题，都在我们考究的范围之内。

2.3继电保护测试的广域发展

近来随着机电保护技术的发展，出现了广域相量测量体系(WAMS)，也出现了相应的广域保护概念。在现在工作中，继电保护测试技术被很多应用于广域研讨方面，尤其是其重的时间同步技术在工作研讨的过程中更为大放光彩，时间同步能力测试已成为广域研讨过程的核心内容，也是现在继电保护测试开展的主要方式和关键模式，对于未来的继电保护发展而言有着重要的指导意义。

3继电保护测试装置的发展

3.1基于暂态行波信息的继电保护测试

目前的继电保护大都都是通过检测稳态工频电气量的故障特征而构成的，这些技术为保证电力体系安全运行发挥了重要作用。但是，由于作为故障信息的稳态工频电气量存在先天性缺陷，比如，难以区别故障和重负荷，受电流互感器饱满特性的影响，受过渡电阻的影响，受长线分布电容的影响，使得故障检测的可靠性、灵敏性大打折扣。严格地讲，电力体系中的输电线路、配电线路、母线、变压器和发电机的绕组都归于分布参数电路。分布参数电路发生故障后的暂态过渡过程实际上是电磁波的传播过程。故障行波是故障过渡过程中所特有的电气量，反映了故障的发生、发展和改变的过程，自身就是一种故障信息，此外，它还具有其它优势:不反映电力体系振动、不受CT饱满的影响、不受过渡电阻的影响、不受长线分布电容的影响，这些优势使得它成为继电保护发掘和使用的新焦点。开始了使用小波变换的现代行波保护的研讨，行波保护装置的测试要求能实在模拟电力体系行波信息。理论分析表明:行波信号为非平稳改变的全频域信号。因而要测试基于行波的继电保护装置，需求可以实在再现全频域，非平稳改变信号，要求继电保护测试装置具有宽频带，大电流，高电压能力，并具有良好的跟随性能。综观上述现有的继电保护测试装置，继电保护测试仪和动模体系不能输出行波信号;实时数字仿真体系和暂态信号发生器，虽能输出行波信号，但只能是5V以下的小信号。因而为满足基于暂态行波信息的继电保护测试的需要，迫切需求研讨高电压、大电流宽频带功率放大器。

3.2全数字继电保护测试装置

随着传感技术的发展，传统的电磁式互感器逐步被电子式互感器和光互感器取代。传统的互感器输出模拟量信号，而且因为精度和动态输出范围的冲突，继电保护用互感器和测量用互感器是分别配置的。而包含电子式互感器和光互感器在内的非传统式互感器直接输出数字信号，可实现保护用互感器和测量用互感器合一。因而根据传统互感器的继电保护输人信号都是模拟信号，在继电保护装置内部进行模拟信号到数字信号的变换。而根据非传统互感器的继电保护输人信号直接是数字信号。而且随着可以满足互操作要求的变电站通讯和系通的新标准IEC61850被广泛地接受和应用，新的继电保护装置将选用串行网络技术直接输人数字信号。因而，怎么模拟非传统互感器的输出，是新的继电保护测试装置的发展必然。另一方面，IEC61850中规定了继电保护装置的输出信号不再直接输出给继电器，而是输出满足不同功能要求、不同输出方式的数字量，如输出给一次设备的报文需求满足GOOSE报文规范，输出给变电站层的报文需求满足MMS规范。因而，新的继电保护测试装置中要能接收并解析GOOSE报文和MMS报文，满意数字化变电站中智能电气装置的测试需要。因而，符合IEC61850规范的继电保护测试装置是现在测试技术研制的重点。

结束语

综上所述，高新技术和电力工作的发展推动着继电保护工作的发展，也加快了继电保护测试技术和测试装置的研发速度。纵观几十年的发展过程，继电保护测试技术将最终的发展方向对准自动化是电力工作法展的一定潮流，也是社会进步的大势所趋。信任建立在多年科研经验基础之上的新型的继电保护测试技术会在保证电力产品质量的过程中发挥更为重要的作用。

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