一種智能變電站繼保自動化檢測方法

摘 要：文章分析了智能變電站繼電保護測試系統(tǒng)的技術(shù)背景，針對性的介紹了一種智能變電站繼電保護測試儀自動化檢測系統(tǒng)及檢測方法，介紹了該方法的技術(shù)方案，檢測步驟以及保護測試儀的輸出控制方法。

關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護；自動化檢測

1 概述

繼電保護測試儀作為電力系統(tǒng)中檢測二次設(shè)備功能和性能的重要設(shè)備，其實現(xiàn)方式以及輸入、輸出方式也勢必順應(yīng)智能變電站需求的發(fā)展，滿足智能設(shè)備的測試要求。智能變電站繼電保護測試儀功能的正確和性能的可靠，是保證試驗結(jié)果準確的必要條件，也是保證智能變電站系統(tǒng)可靠運行的基本條件。

目前國內(nèi)還沒有針對智能變電站繼電保護測試儀的專用測試設(shè)備或測試系統(tǒng)。驗證繼電保護測試儀功能和性能只能通過其它間接的方法進行，這使得驗證不同的功能需要構(gòu)建不同的測試環(huán)境，實現(xiàn)復(fù)雜、繁瑣，更無法實現(xiàn)對繼電保護測試儀的自動檢測。隨著IEC 61850標準體系的推廣應(yīng)用，電子式互感器、模擬量輸入合并單元、智能終端等智能設(shè)備的逐步實用化，智能變電站中設(shè)備之間的信息交互方式由大量的電纜傳輸被以太網(wǎng)通信所代替。

2 檢測技術(shù)方案

智能變電站繼電保護測試儀自動化檢測系統(tǒng)，包括控制管理機和檢測執(zhí)行裝置；控制管理機用以制定檢測任務(wù)，為檢測執(zhí)行裝置分配檢測任務(wù)，控制繼電保護測試儀的輸出，監(jiān)視檢測過程，接收并存儲檢測執(zhí)行裝置的檢測結(jié)果，根據(jù)檢測結(jié)果自動生成檢測報告，控制管理機包括計劃制定模塊、過程監(jiān)視模塊、報告生成模塊和存儲模塊；檢測執(zhí)行裝置接收控制管理機分配的檢測任務(wù)，接收并存儲繼電保護測試儀輸出的所有報文，根據(jù)分配的檢測任務(wù)處理分析報文，完成檢測任務(wù)并將檢測結(jié)果發(fā)送給控制管理機；檢測執(zhí)行裝置包括FPGA、CPU、時鐘模塊、電源模塊、第一以太網(wǎng)接口、第二以太網(wǎng)接口、光以太網(wǎng)接口、光串口和光B碼對時接口；電源模塊為檢測執(zhí)行裝置供電FPGA和CPU相連，F(xiàn)PGA和CPU均連接有存儲設(shè)備，時鐘模塊分別與FPGA和CPU連接，CPU、第一以太網(wǎng)接口和第二以太網(wǎng)接口依次連接，光以太網(wǎng)接口、光串口和光B碼對時接口均與FPGA連接，所述第二以太網(wǎng)接口、光以太網(wǎng)接口、光串口和光B碼對時接口作為檢測執(zhí)行裝置與繼電保護測試儀的連接端口，分別與繼電保護測試儀相連接；第一以太網(wǎng)接口還作為檢測執(zhí)行裝置與控制管理機連接端口，與控制管理機的以太網(wǎng)接口連接。

3 測試儀輸出控制方法

A）控制管理機自動加載動態(tài)鏈接庫，調(diào)用動態(tài)鏈接庫中的聯(lián)機函數(shù)，若聯(lián)機失敗直接進入檢測異常處理流程，結(jié)束檢測，卸載動態(tài)鏈接庫；若聯(lián)機成功，則進入后續(xù)步驟；B）檢查與檢測項目對應(yīng)的XML格式參數(shù)文件中的參數(shù)；C）調(diào)用動態(tài)鏈接庫中的控制接口函數(shù)，將與檢測項目對應(yīng)的XML格式參數(shù)文件傳遞給繼電保護測試儀，控制繼電保護測試儀的輸出；D）若繼電保護測試儀未能成功輸出，則直接進入檢測異常處理流程，結(jié)束檢測，卸載動態(tài)鏈接庫；若繼電保護測試儀成功輸出，進入后續(xù)步驟；E）若檢測項目對于繼電保護測試儀無需外部觸發(fā)就開始試驗，控制管理機直接調(diào)用動態(tài)鏈接庫中的結(jié)果查詢接口函數(shù)，檢查繼電保護測試儀是否產(chǎn)生試驗結(jié)果；若檢測項目對于繼電保護測試儀需要外部觸發(fā)才能進行試驗，控制管理機調(diào)用動態(tài)鏈接庫中的觸發(fā)接口函數(shù)，觸發(fā)繼電保護測試儀進行試驗，然后控制管理機再調(diào)用動態(tài)鏈接庫中的結(jié)果查詢接口函數(shù)，檢查繼電保護測試儀是否產(chǎn)生試驗結(jié)果；F）若繼電保護測試儀未產(chǎn)生試驗結(jié)果，檢查繼電保護測試儀是否已停止試驗，若未停止試驗，繼續(xù)調(diào)用動態(tài)鏈接庫中的結(jié)果查詢接口函數(shù)，對繼電保護測試儀的試驗結(jié)果進行查詢；若繼電保護測試儀已停止試驗，停止檢測；G）若繼電保護測試儀已有試驗結(jié)果，則控制管理機對繼電保護測試儀的試驗結(jié)果進行分析、處理，判斷繼電保護測試儀試驗結(jié)果的正確性，然后檢查是否需要對繼電保護測試儀繼續(xù)進行檢測，若需要，重復(fù)步驟B）至步驟D）；若不需要，停止檢測；H）釋放檢測，卸載被測裝置的動態(tài)鏈接庫。

4 檢測步驟

智能變電站繼電保護測試儀自動化檢測系統(tǒng)的檢測方法，包括自動檢測模式和手動檢測模式；自動檢測模式的過程包括以下步驟。步驟（A1），制定檢測任務(wù)：選擇檢測項目，建立檢測任務(wù)列表；步驟（B1），控制管理機調(diào)用動態(tài)鏈接庫中的控制接口函數(shù)和與檢測項目對應(yīng)的預(yù)先統(tǒng)一定義的XML格式參數(shù)文件，實現(xiàn)對繼電保護測試儀的輸出控制；步驟（C1），檢測執(zhí)行裝置接收繼電保護測試儀輸出的所有報文；步驟（D1），檢測執(zhí)行裝置根據(jù)檢測項目處理分析接收到的報文，獲取檢測結(jié)果，并將檢測結(jié)果發(fā)送給控制管理機；步驟（E1），查看檢測任務(wù)列表是否有未完成檢測項目，如果有則重復(fù)步驟（B1）至步驟（D1），對下一項檢測項目進行檢測，如果沒有則轉(zhuǎn)至步驟（F1）；步驟（F1），控制管理機保存接收的所有檢測結(jié)果，并生成檢測報告。

手動檢測模式的過程包括以下步驟：步驟（A2），制定檢測任務(wù)：選擇檢測項目；步驟（B2），選定一項檢測項目，手動配置與選定的檢測項目對應(yīng)的XML格式參數(shù)文件；步驟（C2），手動控制繼電保護測試儀按照對應(yīng)的XML格式參數(shù)文件中的參數(shù)進行輸出；步驟（D2），檢測執(zhí)行裝置接收繼電保護測試儀輸出的所有報文；步驟（E2），檢測執(zhí)行裝置根據(jù)檢測項目處理分析接收到的報文，獲取檢測結(jié)果，并將檢測結(jié)果發(fā)送給控制管理機；步驟（F2），檢測是否已結(jié)束，如果未結(jié)束，則重復(fù)步驟（D2）至步驟（E2），如果已結(jié)束，則轉(zhuǎn)至步驟（G2）；步驟（G2），控制管理機保存接收的所有檢測結(jié)果，并生成檢測報告。

5 結(jié)束語

文章介紹的方法實現(xiàn)自動、閉環(huán)、標準化檢測；自動檢測模式只需要制定檢測任務(wù)，不需要其他干預(yù)，自動形成檢測報告；手動檢測模式，可靈活配置與選定的檢測項目對應(yīng)的XML格式參數(shù)文件，并可以針對某一檢測項目進行重讀排查檢測。同時通過連接的控制管理機和檢測執(zhí)行裝置實現(xiàn)了智能變電站繼電保護測試儀自動化檢測系統(tǒng)，提高了繼電保護測試儀測試結(jié)果的可信度，保證了智能變電站可靠運行。

參考文獻

[1]韓民疇，顧明遠.智能變電站繼電保護自動測試系統(tǒng)研究[J].智能電網(wǎng)，2015，10：937-942.

[2]卜強生，向前，袁宇波，等.智能變電站繼電保護測試儀自動化檢測系統(tǒng)及檢測方法[P].北京：CN103823199A，2014-05-28.

作者簡介：范義（1979-），男，漢族，吉林省東豐縣人，工程師，主要研究電氣工程及其自動化，主要從事電網(wǎng)繼電保護工作。

邱雁莊，（1979-），男，漢族，甘肅省張掖市人，工程師，主要從事電網(wǎng)運維檢修工作，主要研究方向為電氣工程及其自動化。