繼電保護測試裝置的現狀及發(fā)展

０　引言

供電系統逐漸步入智能化，帶動(dòng)了電力系統繼電保護裝置飛速發(fā)展，而我國繼電保護測試技術(shù)一直處于探索階段，可供借鑒的經(jīng)驗不多。特別是電力設備生產(chǎn)廠(chǎng)家重視設備生產(chǎn)，輕視設備試驗，這也給電氣試驗和繼保檢定工作造成了一定的困難。近幾年，數字化繼電保護裝置逐漸取代傳統繼電保護裝置成為電力系統的重要組成部分，鐵煤集團供電部也成功完成了６６ｋＶ 大興變電站的改造項目。在繼電保護檢定過(guò)程中，保護裝置測試儀器設計不夠人性化、操作繁瑣等問(wèn)題，須在未來(lái)的設計與制造中加以重視。

1　繼電保護測試裝置的現狀

現階段我國的繼電保護測試儀大體上可以分為３類(lèi)：常規型繼電保護測試儀、微機型繼電保護測試儀和光數字繼電保護測試儀。常規型繼電保護測試儀按照性能可以分為單相繼電保護測試儀、雙路繼電保護測試儀、三相繼電保護測試儀。常規型繼電保護測試儀大部分使用調壓器做調壓調流源，具有抗摔抗震、結實(shí)耐用、操作簡(jiǎn)單直觀(guān)、過(guò)載性能強、價(jià)格較低及維修方便等優(yōu)點(diǎn)，但測試儀器也有重量重、性能 比 較 單 一、精 度 較低、輸出受輸入電源影響等問(wèn)題，盡管如此，常規型繼電保護測試儀仍然可以對電磁型繼電器等老式繼電器進(jìn)行檢定。

微機型繼電保護測試儀針對當前廣為應用的微機型保護裝置，可分為三路電流四路電壓的微機繼電保護測試儀和六路電壓六路電流的微機繼電保護測試儀。在開(kāi)關(guān)柜配出的交接和定期繼保試驗中，用三路電流四路電壓的微機繼電保護測試儀就足夠了。后者主要是針對變壓器差動(dòng)試驗三相同時(shí)做的試驗，微機型保護測試儀應用計算機運算實(shí)現復雜的信 號 測試，使得保護裝置測試水平向測試智能化邁出了一大步。

近幾年來(lái)，數字化變電站的建立帶動(dòng)了光數字式繼電保護測試儀的發(fā)展，符合ＩＥＣ６１８５０標準的數字化保護裝置與傳統的繼電保護裝置在結構上有著(zhù)相當大的差別，主要體現在以下幾個(gè)方面：（１）硬件。傳統保護由模擬量輸入接口單元、開(kāi)關(guān)量輸入輸出接口、數據處理單元、人機接口、通信接口等組成。采用ＩＥＣ６１８５０標準的保護則由光接口單元、中央處理單元、開(kāi)入開(kāi)出單元、人機接口和通信接口等組成。（２）試驗方法。１）裝置測 量 精 度 區 別。 傳 統 方 式 通 過(guò) ＰＴ／ＣＴ 交 流 采 樣，而ＩＥＣ６１８５０的方式是接收過(guò)程層送來(lái)的數字信號———光 ＰＴ／ＣＴ或者電子式 ＰＴ／ＣＴ。２）增加了 ＳＯＥ分辨率。ＳＯＥ（事件順序記錄功能）分辨率指的是記錄一個(gè)開(kāi)關(guān)量變化的最小的時(shí)間精度，一般為小于１ｍｓ。傳統方式的試驗對象是繼電保護裝置。ＩＥＣ６１８５０方式的考核對象是過(guò)程層數字模塊。（３）時(shí)間同步性。ＩＥＣ６１８５０要求測試系統的各個(gè)單體光數字轉換裝置、數字保護設備等之間信號的傳輸必須滿(mǎn)足同步性要求，而傳統模式?jīng)]有要求一定同步。（４）實(shí)時(shí)性要求。ＩＥＣ６１８５０要求閉環(huán)仿真測試系統各個(gè)環(huán)節滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性要求。傳統模式?jīng)]有這種要求。由于傳統的繼電保護裝置與ＩＥＣ６１８５０標準的數字化保護裝置在結 構 上 有 巨 大 差 別，因 而 傳 統 的 測 試 技 術(shù) 不 能 用 于ＩＥＣ６１８５０標準的數字化保護裝置。

2　繼電保護測試儀的未來(lái)發(fā)展趨勢

雖然光數字繼電保護測試儀已成為當前發(fā)展的主流，但光數字繼電保護測試儀等繼電保護測試裝置都是以測試保護的單項功能原理而設計的，測試軟件也是按不同的原理劃分成不同的功能模塊，測試過(guò)程人工控制，測試參數人工設置，測試結果人工處理，測試過(guò)程的人工檢查和操作（如接線(xiàn)、投退壓板）需要對照圖紙和檢驗規程，測試完成后需要人工整理 測 試 報告。隨著(zhù)電子設備智能化發(fā)展，繼電保護自動(dòng)測試技術(shù)未來(lái)對軟件平臺提出了新的要求：

2.1　測試軟件和功能模塊簡(jiǎn)潔化現在我們使用的繼電保護測試軟件各個(gè)功能模塊相互獨立，不能同時(shí)打開(kāi)和運行，每個(gè)模塊包含了參數輸入界面、信息交換接口、試驗結果輸出等全部功能。未來(lái)軟件結構可分為標準操作平臺和功能模塊２部分，標準操作平臺只包含了各個(gè)模塊公用的部分，實(shí)現試驗對象參數共享。標準操作平臺作為主要的運行平臺，始終處于打開(kāi)狀態(tài)，測試功能模塊以動(dòng)態(tài)鏈接庫方式調用，隨時(shí)可以打開(kāi)和關(guān)閉，方便操作，這對于保護測試的過(guò)程更加直觀(guān)。測試功能模塊除了常用的電氣量測試功能之外，還應包含試驗報告管理、上位機與下位機連接、自動(dòng)殺毒保護、安全措施自檢、保護裝置接線(xiàn)自檢等模塊，只需要將繼電保護測試裝置與保護裝置連接，就可以完成測試的電氣量和非電量的保護試驗。

2.2　測試過(guò)程智能化現階段，測試人員在現場(chǎng)操作測試儀器時(shí)，需要輸入相應的定值、步長(cháng)、頻率等，試驗過(guò)程以測試人員為主。未來(lái)，智能化繼保測試裝置的測試過(guò)程，就是調用自己需要的功能模塊來(lái)進(jìn)行相關(guān)試驗，采用字符的方法編寫(xiě)試驗的對象名稱(chēng)，以方便測試裝置自動(dòng)出具試驗報告。測試軟件的運行過(guò)程就是標準操作平臺模板的過(guò)程?；跍y試模板技術(shù)，我們可以選擇保護測試裝置人工或者自動(dòng)２種模式來(lái)完成組織流程、定義測試方法、計算測試參數。在一個(gè)測試模板文件中，可以定義保護裝置的全部測試功能和測試項目，還可以對測試人員發(fā)出必要的操作提示，如果發(fā)生錯誤，及時(shí)報警提醒。模板運行期間，不需要人工操作，可自動(dòng)連續地按預定程序執行測試，還可以自動(dòng)對結果進(jìn)行評估計算，并對評估結果給予提示。

2.3　保護定值與參數導入自動(dòng)化

未來(lái)智能化繼保測試裝置在測試中的一個(gè)重要特點(diǎn)就是通過(guò)試驗對象保護定值來(lái)設置相應的試驗方法及參數。將智能化測試儀器與保護裝置聯(lián)機通訊，就可以直接將保護裝置內部的運行定值、基本試驗參數等導入到測試儀。當然測試儀軟件也要具備人工輸入和電子文檔格式定值單的導入和導出功能，方便測試儀與保護裝置發(fā)生通信故障時(shí)能將所有運行設備的定值單形成電子文檔，在現場(chǎng)測試時(shí)直接導入應用。

2.4　測試報告標準化

未來(lái)智能化測試裝置的測試結果要通過(guò)標準試驗報告進(jìn)行記錄，試驗報告是記錄設備健康狀況有效、直觀(guān)且具有法律效力的文件。我們現在使用的微機保護測試儀軟件只能提供通用的格式，無(wú)法滿(mǎn)足不同型號的保護裝置技術(shù)要求和試驗委托方的格式要求，一般都是測試人員先將測試儀的試驗結果用紙筆記錄或者將測試儀生成的格式報告轉換為字符格式，然后重新編輯、整理成符合要求的形式。如果能直接在完成測試后，根據計量檢定規程報告的格式可按照質(zhì)量監督局要求調整報告版面，直接生成符合計量檢定規程的標準格式的試 驗 報告，既可減少測試人員的勞動(dòng)強度，又可減少整理測試報告的時(shí)間，避免人為錯誤。試驗報告管理模板技術(shù)可以定義用戶(hù)自己的格式報告，定義測試結果的填寫(xiě)位置，在試驗結束后，立刻自動(dòng)生成用戶(hù)自定格式的試驗報告，并且根據國際、國家標準和相關(guān)行業(yè)規范對測試結果進(jìn)行標定和評價(jià)，可以更好地保存試驗的第一手數據，方便以后的計量溯源及比對工作。

3　結語(yǔ)

隨著(zhù)保護裝置的不斷更新，繼電保護測試技術(shù)也處于不斷發(fā)展中。在新的形勢下，怎樣使用新型智能化繼電保護測試儀器探索一種新的規范化、標準化的自動(dòng)測試技術(shù)，提高檢驗工作效率，保證檢驗質(zhì)量，是供電部門(mén)亟需解決的問(wèn)題，同時(shí)也具有很大的現實(shí)意義。