摘要：近年来，随着我国智能电网建设力度的日益增多，继电保护装置在智能变电站中获得了广泛的应用，但与人工检验与操作为主要方式的传统继电保护测试已经无法满足电网运行安全的需求，这就要求必须增强对智能变电站继电保护装置自动测试系统的研究，并将其逐步投入到实际应用中，以促进我国电力系统的持续发展。
关键词：智能变电站继电保护装置自动测试系统
引言
在电力系统正常运行过程中，继电保护装置的可靠性具有十分重要的作用，这就要求必须做好继电保护装置测试工作。通过自动测试系统软件的应用，可有效减少作业人员工作量，并且还能够为测试结果的准确性提供保障，针对此，必须对继电保护装置自动测试系统进行深入的研究，以推动我国智能变电站的持续发展。
1智能变电站继电保护装置自动测试技术研究
智能表电站继电保护装置自动测试用例的合理性对于自动测试系统的运行状况有很大影响，要想在智能变电站发挥出自动测试系统的作用，就必须应用开放式的自动测试系统，针对不同类别的继电保护装置编辑自动测试用例，只有保证测试用例的科学性和合理性，才能发挥出继电保护装置自动测试系统的作用。测试用例包括以下几个部分：
一是故障施加量，二是预期结果。其中，故障施加量又包括：装置参数整定和故障参数设置。在应用自动测试系统之前，故障人员需要对自动测试装置的相关参数进行调整，比如装置的定值等等。故障参数的设置实际上就是工作人员需要确定好故障的类型，确定需要在自动测试装置上设定的时间。预期结果是开展继电保护装置全自动测试时所必需的，在自动测试完成后，工作人员需要比较测试结果与预期结果数值是否一致，这样才能判定测试的继电保护装置是否符合要求。预期变位信息包括以下部分：一是保护信息，二是测试反馈信息。其中，测试反馈信息就是自动测试设备的测试结果。
2自动测试系统核心技术概述
对继电保护装置，进行自动化测试时，需要利用故障模拟系统．以确保装置可以稳定运行，及时解决变电站设备运行问题故障模拟系统，可以实现故障回放，提高装置故障处理效率。变电站SV采取直接采样方式，报文传递速率较高。在研究自动测试系统时，还需要运用到外部接技术。
3继电保护装置自动测试系统设计
3.1自动测试系统框架
基于继电保护测试仪器．简化测试仪器．将其获取的仿真数据．利用数据通道，发送给继电保护装置模拟量，实现电力系统故障仿真。基于此，构建快速自动测试系统，其系统架构如图1所示．测试仪客户终端软件与测试系统软件。可以通过套接字．实现程序通信，进而完成控制指令发送与结果反馈。自动测试系统和被测试的装置，是基于IEC61850标准．遵循MMS通信协议，实现单播通信以及控制指令下发等功能。此自动检测系统。能够实现测试任务自动调度与控制，同时可以实现闭环测试。此系统模块，主要包括执行控制模块、通信模块、用例编辑模块、用例管理模块、日志模块、报告生成模块等，能够实现自动化测试并且按照指定格式生成测试报告。
图1 基于测试仪的自动测试系统架构示意图
3.2测试脚本设计
3.2.1语言规则
对于脚本中测试逻辑以及数据模型等的描述．在测试脚本中，对其特征进行约定，比如将“：”约定为从属关系除了做好语义约定外，还需要进行语法规则约定，结合语法与语义规则，以准确的执行测试脚本。语法规则中对文本定义有所约定，通常测试脚本一行文本表示的是：测试脚本一个条件操作（或者是一个测试判决），比如[定值整定]DZ：电流Ⅱ段定值=1．4（A），此文本所代表的意思为执行定值整定操作，将电流Ⅱ段定值，设置成1．4（A）。测试脚本类型与自动测试结构（或者测试内容）之间存在着联系，通常测试脚本类型是以测试内容为基础确定的，自动测试系统所使用的语句类型，代表着不同含义，比如软压板，其指的是软压板控制信息。
3.2.2实例化测试脚本
本研究进行虚拟测试脚本测试时，主要涉及以下内容：①测试仪特征实例化。基于测试仪器的工作任务，即故障仿真数据输出以及GOOSE跳闸信号检测．即测试操作条件与测试判决。为了实现跨装置运用，将实际仿真数据以及配置信息（被测试装置）相互隔离，在测试开始时，一次性加载配置信息，故障数据在测试过程中使用与加载。同时通道配置信息可以在自动系统测试开始阶段，进行装置对象选择时，同时关联通道配置文件故障输出数据模式．可以选用故障模板与故障数据结合方式。G0OSE的相关配置，也可以在配置信息中，因为装置模式配置与配置信息之间存在紧密关系．当确定被测装置时，则配置信息难以再次修改与调整，因此在测试时，需要一次性加载。②装置特征信息实例化。信息解析主站与装置采取MMS报文方式，可以通过SCD直接生成信息模型。信息以数据条目形式存在，数据与模型索引之间是一对一映射关系，利用配置工具能够追加特征字。
4基于测试仪器的自动测试系统应用流程
利用基于测试仪器的装置自动测试系统．1lOkV线路光纤差动保护装置，CPU采用80C196KB．测量为14位A，D转换．模拟量输入回路为24，通信速率80MHz，对此装置进行性能自动化测试。按照以下流程（如图2所示）：（1）制定测试方案，明确测试内容，主要对差动保护、距离保护、零序保护、重合闸功能模块，进行性能与故障测试，对CT断线、断线、SV报文异常、GOOSE报文异常等进行处理。②进行测试用例库构建对测试项目进行细化处理，编制测试用例．完成有效性测试后．提交测试用例库。⑧开展自动化测试从测试用例库中，选择对应测试用例，一次性加载，进行自动化测试。在保护装置上进行测试，实现了全自动化故障测试．具有较强的应用效果．优化自动化测试的流程。提高了继电保护装置自动化测试效率．为产品反复测试，提供技术保障。
图2 自动测试系统应用流程示意图
5继电保护装置自动测试系统的应用
5.1应用实例分析
某220kV线路光纤差动保护装置中自动测试系统应用流程具体如下：①制定具体的测试方案，规定测试项目，确定测试要求。在该项目中，线路保护测试方案主要包括以下四个保
护模块：差动保护、距离保护、零序保护与重合闸功能，同时，保护模块测试主要包括以下两方面内容：a.性能方面的测试，主要为定值精度与动作时间两个指标的测试。b.保护逻辑方面的测试，主要为各种区内外瞬时故障、转换型、永久性故障方面的测试。②构建测试用例库。以项目具体测试方案为依据，对测试项目进行合理的细化，并且进行测试用例的编制，完成上述操作之后，验证测试用例有效性，满足合格标准之后将其提交给测试用例库。③测试过程中，从测试用例库中提取相对应的测试用例直接加载，并落实自动测试。
5.2应用效果分析
对于该智能继电保护测试仪继电保护装置中自动测试系统效果，具体如下：①通过该系统的应用，实现了继电保护装置的全自动测试，从而使得继电保护装置的测试流程更加优化，并大大提高了继电保护装置自动测试的效率。②该系统可以支持继电保护装置重复测试，并能够将测试过程中的小概率问题进行充分的暴露，从而使得自动测试更加完善而全面。
③该系统的运用排除了人工测试中容易出现的不确定因素，不仅保证了测试的一致性，同时还保证了测试结果的精确性。
结语：
综上所述，在电力系统正常运行过程中，继电保护装置的可靠性具有十分重要的作用，这就要求必须做好继电保护装置测试工作。通过自动测试系统软件的应用，可有效减少作业人员工作量，并且还能够为测试结果的准确性提供保障，针对此，必须对继电保护装置自动测试系统进行深入的研究，以推动我国智能变电站的持续发展。
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论文作者:宋伟成,郭继超,倪江,鲍军云
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/4
标签：测试论文; 保护装置论文; 系统论文; 继电论文; 变电站论文; 故障论文; 装置论文; 《电力设备》2018年第28期论文;