继电保护装置自动化检测系统的研究及应用

继电保护装置自动化检测系统的研究及应用

董俊杰

国网阳泉供电公司 山西省 阳泉市 045000

摘要：现如今，我国经济在快速发展，电力企业也在加快发展。保护装置定检及验收主要过程是根据装置检测要求，通过人工手动方式来对继电保护检测仪检测，然后根据检测结果逐项填写检测报告。而在现场实际检测过程中，由于继电保护标准检测报告中的检测项目种类繁多，检测结束后需要手动填写大量数据，因而增加了出错的风险；另外，继电保护检测仪很少能够做到自动校验、自动生成标准报告，需要我们根据定值和设备的类型进行大量人工操作，包括检测项目的选择，试验参数的修改等，过多的人工操作会给最终保护装置的检测结果埋下了隐患，也给现场作业带来了一定的安全风险。同时，由于检测人员理论水平、实际操作水平各不相同，而且每个人所采用的检验方法与作业流程也各不相同，因此所需的检测时间差别较大，通常现场检测所需时间较长，有时甚至可能超出预定工期，而且后续的检验数据、报告的整理输入等工作也占用了检测人员相当长的一部分时间和精力。

关键词：继电保护装置;自动化;检测系统;研究;应用

引言

目前，电力系统中的继电保护是变电站的二次核心，它的运行也直接关系到电力系统的稳定性和安全性。自动测试作为智能电网稳定性的一种有效测试手段成为了目前工作的重点。但是就目前的应用情况来看，传统的变电器依然是当前基层变电所中的主力军，而大多数的变电站继电保护装置对外接口存在不统一的现象，这在很大程度上限制了自动测试的用途，目前大多数的继电保护装置的测试工作还是用手动测试的方法，主要原因还是受到人为因素的影响以及外界环境的影响。变电站的继电保护装置都是在IEC61850的基础上运行的，能够基本实现输出、输入信息化和数字化的目标，但是由于我国计算机技术的飞速发展，现在的数据交互传输越来越便捷，用时越来越短，传统的手动测试并不能满足人们的需要。相比之下新型的继电保护装置的对外接口、软压板、建模等方面都实现了更加规范和流畅的设计，这就使得自动测试成为了可能。

1概述

继电保护测试仪作为电力系统中检测二次设备功能和性能的重要设备，其实现方式以及输入、输出方式也势必顺应变电站需求的发展，满足智能设备的测试要求。变电站继电保护测试仪功能的正确和性能的可靠，是保证试验结果准确的必要条件，也是保证智能变电站系统可靠运行的基本条件。目前国内还没有针对变电站继电保护测试仪的专用测试设备或测试系统。验证继电保护测试仪功能和性能只能通过其它间接的方法进行，这使得验证不同的功能需要构建不同的测试环境，实现复杂、繁琐，更无法实现对继电保护测试仪的自动检测。随着IEC61850标准体系的推广应用，电子式互感器、模拟量输入合并单元、终端等智能设备的逐步实用化，变电站中设备之间的信息交互方式由大量的电缆传输被以太网通信所代替。

2动化检测系统设计思路

自动化检测需要满足的条件有：检测过程标准化、自动化，在检测结束时能够生成统一的标准模板，系统能够根据不同的检测任务进行添加或修改。通过对硬件结构和软件结构的调整和规划，使得检测系统满足需求。硬件结构要体现自动化检测系统的整体布局，实现检测控制端与电子设备（继电保护装置自动化检测系统与继电保护装置）的有效隔离；软件结构系统的设计是整个检测系统的核心，运用分层结构和模块化的方法，实现自动独立多回路的闭环检测。

2.1自动化检测系统的硬件结构

自动化检测系统应该具有操作便捷、信息收集全面的特点。通过操作检测系统（PC），能够将检测过程中信息的采集、测量、控制、保护和检测等命令进行调节，在检测结束之后，将需要收集的数据进行处理，并生成一份标准报告，实现检测、检测报告“一键式”完成。

2.2变电站继电保护检测步骤

变电站继电保护测试仪自动化检测系统的检测方法，其特征在于：包括自动检测模式和手动检测模式；自动检测模式的过程包括以下步骤：步骤（A1），制定检测任务：选择检测项目，建立检测任务列表；步骤（B1），控制管理机调用动态链接库中的控制接口函数和与检测项目对应的预先统一定义的XML格式参数文件，实现对继电保护测试仪的输出控制；步骤（C1），检测执行装置接收继电保护测试仪输出的所有报文；步骤（D1），检测执行装置根据检测项目处理分析接收到的报文，获取检测结果，并将检测结果发送给控制管理机；步骤（E1），查看检测任务列表是否有未完成检测项目，如果有则重复步骤（B1）至步骤（D1），对下一项检测项目进行检测，如果没有则转至步骤（F1）；步骤（F1），控制管理机保存接收的所有检测结果，并生成检测报告。手动检测模式的过程包括以下步骤：步骤（A2），制定检测任务：选择检测项目；步骤（B2），选定一项检测项目，手动配置与选定的检测项目对应的XML格式参数文件；步骤（C2），手动控制继电保护测试仪按照对应的XML格式参数文件中的参数进行输出；步骤（D2），检测执行装置接收继电保护测试仪输出的所有报文；步骤（E2），检测执行装置根据检测项目处理分析接收到的报文，获取检测结果，并将检测结果发送给控制管理机；步骤（F2），检测是否已结束，如果未结束，则重复步骤（D2）至步骤（E2），如果已结束，则转至步骤（G2）；步骤（G2），控制管理机保存接收的所有检测结果，并生成检测报告。

3自动化检测系统检测原理

3.1装置检测项目设计

为控制输出检测量，从被测装置读取响应检测结果，以及进行检测过程的定义，设计检测项目。主要包括检测项目的通用项目、电气量项目、检测仪控制和保护装置控制，具体如下：（1）检测通用项目。包括分组、提示信息、安全措施、统计项目等，该类项目的主要特征和任何外部设备无关。（2）电气量项目。保护的逻辑检测项目的主要特征是是控制检测仪输出检测量给被测保护装置，并通过与被测保护装置的通信获取保护的相关动作事件。（3）检测仪控制。检测仪的相关配置项目的主要特征是只需要检测仪通信，下达相关配置信息。（4）保护装置控制。保护装置的相关通信命令项目的主要特征是执行保护的通信命令，如读定值、写定值、投切压板、读取保护的动作信息等。

3.2装置检测方案开发系统设计

检测方案编辑模块分为检测模板的编辑和报告模板的编辑。检测模板的编辑就是将继电保护装置所需检测项目进行编辑，包括检测前准备，项目的运行和检测后的复归。报告模板的编辑就是将检测模板中所得到的数据与报告文档（Word文档）的位置进行关联，报告模板编辑程序启动时自动打开Word程序，与普通Word相同，还可以在报告生成后进行修改。设计检测方案智能编辑模块，基于现有的装置检测方案和新的装置设备数据模型文件，智能、快速生成新的装置检测方案。

结语

本文针对继电保护装置自动化检测领域的问题，提出了一套继电保护装置自动化检测系统的结构和实现方法，在设计上采用分层结构和模块化思想，将现场检测中的重复性工作交给检测系统，不仅有效的减轻了现场工作人员的压力，并且提高了效率和准确性，使试验更加简易化，报告标准化。本系统由于是被测设备、检测仪器和计算机之间的连接，不需要网络设备，所以不会有网络安全风险。

参考文献

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