專利名稱：一鍵式測試光數(shù)字化繼電保護裝置的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護領域，尤其涉及數(shù)字化變電站測試光數(shù)字化繼電保護裝置的方法。
背景技術：
目前，數(shù)字化變電站的數(shù)量越來越多，各類數(shù)據(jù)從源頭實現(xiàn)數(shù)字化，真正實現(xiàn)信息 集成、網(wǎng)絡通信、數(shù)據(jù)共享。在電流、電壓的采集環(huán)節(jié)采用光電/電子式互感器數(shù)字化電 氣測量系統(tǒng)，實現(xiàn)了電氣量數(shù)據(jù)采集的數(shù)字化應用，并為實現(xiàn)常規(guī)變電站裝置冗余向信息 冗余的轉(zhuǎn)變、為實現(xiàn)信息集成化應用提供了基礎。數(shù)字化變電站繼電保護裝置運算需要 的電流電壓以符合IEC 61850協(xié)議的SMV報文從光以太網(wǎng)口獲?。槐Ｗo的開入信號以IEC 61850標準的GOOSE報文通過光以太網(wǎng)口從過程層網(wǎng)絡獲??；保護的跳合閘出口以GOOSE 報文經(jīng)開關智能單元執(zhí)行跳合閘；但通過GOOSE指令也可以對智能開關置檢修模式，閉鎖 智能開關的跳閘和合閘功能。光數(shù)字化繼電保護校驗要求測試裝置能夠較真實地模擬系統(tǒng)故障，目前在數(shù)字化 變電站的現(xiàn)場校驗程序是在一次設備停電做好安全措施，斷開保護出口壓板后，首先進行 外觀檢查；然后進行試驗接線，工作人員斷開光數(shù)字化繼電保護裝置與合并單元的連接光 纖，將數(shù)字化測試儀的光以太網(wǎng)口通過光纖接入光數(shù)字化繼電保護裝置的光以太網(wǎng)口，對 于復雜保護，需要施加不止一組激勵量，比如變壓器保護要施加兩側(cè)或三側(cè)電流，母線差動 保護要同時施加多條線路電流，這些就需要連接多個光以太網(wǎng)口至保護裝置；然后保護整 定值校驗，這需要工作人員根據(jù)被測保護的類型以及繼電保護定值來計算出要施加的激勵 量值，然后開始施加故障激勵直到保護裝置動作，記錄動作值和返回值，每套繼電保護裝置 有幾十項定值，要經(jīng)過上述多次計算和操作過程才能完成全部定值校驗；最后進行整組試 驗和帶開關傳動試驗。以上整個過程至少需要兩人在現(xiàn)場共同完成，檢驗一套復雜保護的 時間一般要兩三天。這對于普通的現(xiàn)場保護專業(yè)人員來說，具有一定的難度，它要求專業(yè)人 員對保護原理及測試方法非常清楚。這就增加了對高水平繼電保護人員的依賴度，現(xiàn)場工 作中經(jīng)常出現(xiàn)錯誤檢驗、或檢驗無法進行下去的情況。而且對于現(xiàn)場調(diào)試工作，由于新安裝設備投產(chǎn)往往比較倉促，留給驗收測試的時 間較短，導致現(xiàn)場人員往往未按照保護原理編制合理的測試方案。對保護功能未進行全部 測試，造成設備隱患。目前還普遍存在測試報告格式不固定，絕大部分用戶需要將測試裝置 形成的結(jié)果人工填寫到試驗報告中，一方面試驗報告的整理需要花費大量時間；另一方面， 由于報告的手工處理，很難保證試驗數(shù)據(jù)的真實性。綜上所述，現(xiàn)有的數(shù)字化變電站測試方 法需要改進，針對數(shù)字化變電站的保護采用一鍵式測試是繼電保護測試技術的發(fā)展方向。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)字化變電站繼電保護裝置一鍵式測試方法，能夠提高 數(shù)字化變電站繼電保護裝置測試的準確性和效率。
本發(fā)明采用下述技術方案一種一鍵式測試光數(shù)字化繼電保護裝置的方法，包括 以下步驟(1)、由操作人員啟動計算機中的“測試”鍵，數(shù)字化測試儀按照IEC61850通信標 準，通過光以太網(wǎng)口讀取被測光數(shù)字化繼電保護裝置的信息，根據(jù)此信息自動生成測試方 案；(2)、檢查被測光數(shù)字化繼電保護裝置交流電流、電壓量及開入、開出量是否符合 要求若符合要求則進行步驟(3)，若不符合要求則異常告警；(3)、依次校驗被測光數(shù)字化繼電保護裝置每一項保護功能，并記錄各項保護功能 的動作時間；(4)、當全部保護功能校驗完成后自動生成試驗報告。所述的步驟(2)中檢查被測光數(shù)字化繼電保護裝置交流電流、電壓量是否符合要 求具體包括首先通過數(shù)字化測試儀的光以太網(wǎng)口向被測光數(shù)字化繼電保護裝置加入符合 IEC61850通信標準的交流電壓與電流量，然后被測光數(shù)字化繼電保護裝置的顯示值再以 SMV報文的形式從光以太網(wǎng)口傳回給數(shù)字化測試儀，然后數(shù)字化測試儀通過檢查零漂與線 性度來自動判斷交流電流、電壓量是否符合要求。所述的步驟(2)中檢查被測光數(shù)字化繼電保護裝置開入、開出量是否符合要求具 體包括首先通過數(shù)字化測試儀的光以太網(wǎng)口向被測光數(shù)字化繼電保護裝置發(fā)送包含每一 項開入量的GOOSE信息，然后被測光數(shù)字化繼電保護裝置的每一項開入、開出量的“通道狀 態(tài)”值再以GOOSE信息的形式從光以太網(wǎng)口傳回給數(shù)字化測試儀，數(shù)字化測試儀通過檢查輸 入的開入、開出量與“通道狀態(tài)”是否一致來判斷開入、開出量是否符合要求；檢查完成后再 將。所述的步驟(3)中自動校驗被測光數(shù)字化繼電保護裝置每一項保護功能具體包 括以下步驟(a)、數(shù)字化測試儀通過光以太網(wǎng)口發(fā)送GOOSE信息自動投退所校驗保護試驗項 目所需的軟壓板；(b)、根據(jù)所校驗的保護類型及保護定值自動計算出施加故障量SMV,使 其分別滿 足保護定值的0. 95倍和1. 05倍；(C)、判斷被測光數(shù)字化繼電保護裝置是否正確動作如果正確動作，則數(shù)字化測 試儀自動記錄動作時間；如果不正確動作，數(shù)字化測試儀將發(fā)出該保護試驗項目異常告警， 并停止試驗。所述的判斷被測光數(shù)字化繼電保護裝置正確動作應滿足的條件為a)、對于過量式的保護，被測光數(shù)字化繼電保護裝置應在保護定值的1. 05倍時可 靠動作，在保護定值的0. 95倍時可靠不動作，而對于欠量式保護，則恰好相反；b)、數(shù)字化測試儀通過光以太網(wǎng)口讀出被測光數(shù)字化繼電保護裝置的動作報文中 的裝置動作原因應與所校驗保護試驗項目一致；C)、數(shù)字化測試儀通過光以太網(wǎng)口讀取的開出量GOOSE信息，應與要求的動作相 別一致、動作順序、動作時間符合要求。所述的步驟(1)中數(shù)字化測試儀按照IEC61850通信標準，通過光以太網(wǎng)口讀取被 測光數(shù)字化繼電保護裝置的信息包括被測繼電保護裝置的型號、額定參數(shù)、互感器變比、保 護定值、通道定義。
本發(fā)明利用了光數(shù)字化繼電保護裝置信息集成化強、交互性好的特點，利用IEC61850通信標準，實現(xiàn)保護裝置交流電壓、電流量及開入量的自動檢查，并能夠自動從被 測光數(shù)字化繼電保護裝置中讀取定值，按照定值要求逐個自動校驗保護裝置中的每一項保 護功能，由于通過光以太網(wǎng)口可讀取被測繼電保護裝置的定值等信息，而且可以通過發(fā)送 GOOSE信息自動投退檢驗所需的軟壓板，因此本發(fā)明真正可以實現(xiàn)一鍵式測試。本發(fā)明對測 試人員的要求降低，提高了測試效率，也避免了由于選擇的測試方法不當而產(chǎn)生的測試錯 誤。本發(fā)明使繼電保護測試過程更加智能化、自動化，縮短停電時間，減少勞動強度和人為 因素的干擾，提高測試的可靠性和準確性。
圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；圖2為本發(fā)明中的方法流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，一鍵式測試光數(shù)字化繼電保護裝置的系統(tǒng)包括數(shù)字化測試儀、計算 機以及被測光數(shù)字化繼電保護裝置，計算機通過電以太網(wǎng)口與數(shù)字化測試儀連接來控制數(shù) 字化測試儀的測試過程，計算機中有“測試”鍵，數(shù)字化測試儀具有四組光以太網(wǎng)口(圖1中 只表示了一組)，此光以太網(wǎng)口能夠收發(fā)GOOSE信息和SMV信息，能夠通過光纖與被測光數(shù) 字化繼電保護裝置的光以太網(wǎng)口連接。數(shù)字化測試儀可以通過四組光以太網(wǎng)口同時對四個 不同的繼電保護裝置進行試驗，也可以同時接在一個繼電保護裝置的不同光口進行試驗， 數(shù)字化測試儀是實現(xiàn)本發(fā)明的硬件平臺，采用新一代DSP+FPGA構成的數(shù)字信號處理系統(tǒng)， 系統(tǒng)實時性好，強大的數(shù)據(jù)處理能力使其發(fā)送SMV報文時仍能夠保證極高的輸出穩(wěn)定性， 同時保證最大采樣率不低于現(xiàn)場EVT和ECT采樣率，能夠發(fā)送和接收解析多達20組GOOSE 報文，一組GOOSE報文最大支持32個GOOSE數(shù)據(jù)。本實施例中數(shù)字化測試儀采用許繼電氣 生產(chǎn)DRT-800型數(shù)字化繼電保護測試儀作為硬件平臺，按照本發(fā)明的測試方法編程實現(xiàn)， 同時對被測光數(shù)字化保護裝置的軟件功能進行修改，使之能夠?qū)⑿ｒ炈枰男畔⑼ㄟ^光 數(shù)字化保護裝置的光以太網(wǎng)口傳送到數(shù)字化測試儀。光數(shù)字化繼電保護裝置校驗最重要的就是檢查裝置交流電壓、電流采樣值是否符 合要求，開入、開出是否正常，裝置的每一項保護功能是否正確。因此本發(fā)明利用了光數(shù)字 化繼電保護裝置功能模塊化、信息集成化強、交互性好的特點，實現(xiàn)保護裝置交流電壓、電 流量及開入量的自動檢查，做到按照定值要求逐個自動校驗光數(shù)字化繼電保護裝置中的每 一項保護功能。如圖2所示，對本發(fā)明具體包括以下步驟S201 操作人員啟動計算機中的測試鍵；S202 數(shù)字化測試儀通過光以太網(wǎng)口讀取被測光數(shù)字化繼電保護裝置的信息，包 括裝置型號、額定參數(shù)、互感器變比、保護定值、通道定義；S203 根據(jù)以上信息自動生成測試方案；S204 檢查被測光數(shù)字化繼電保護裝置的交流電流、電壓零漂及線性度是否符合 要求若是，執(zhí)行S205，若否，數(shù)字化測試儀發(fā)出采樣異常告警信號；其中檢查光數(shù)字化繼電保護裝置交流電流、電壓零漂及線性度是否符合要求具體包括首先通過數(shù)字化測試儀的光以太網(wǎng)口向被測光數(shù)字化繼電保護裝置加入符合 IEC61850通信標準的交流電流與電流量，然后被測光數(shù)字化繼電保護裝置的顯示值再以 SMV報文的形式從光以太網(wǎng)口傳回給數(shù)字化測試儀，然后數(shù)字化測試儀通過檢查零漂與線 性度來自動判斷交流電流、電壓量是否符合要求；S205 檢查被測光數(shù)字化繼電保護裝置的開入量、開出量是否正常若是，執(zhí)行 S206，若否，數(shù)字化測試儀發(fā)出開入量異常告警信號；其中檢查被測光數(shù)字化繼電保護裝置開入量、開出量是否符合要求具體包括首 先通過數(shù)字化測試儀的光以太網(wǎng)口向被測光數(shù)字化繼電保護裝置逐一發(fā)送包含每一項開 入量、開出量變位的GOOSE信息，然后被測光數(shù)字化繼電保護裝置的每一項開入量、開出量 的“通道狀態(tài)”值再以GOOSE信息的形式從光以太網(wǎng)口傳回給數(shù)字化測試儀，數(shù)字化測試儀 通過檢查輸入的開入量、開出量與“通道狀態(tài)”是否一致來判斷開入量、開出量是否符合要 求；S206 數(shù)字化測試儀通過光以太網(wǎng)口發(fā)送GOOSE信息自動投退第一個保護試驗項 目所需的軟壓板；S207:數(shù)字化測試儀自動調(diào)整故障量SMV，使其分別滿足被測繼電保護裝置保護 定值的0. 95倍和1. 05倍;S208 自動判斷被測光數(shù)字化繼電保護裝置是否正確動作若是，執(zhí)行S209 ；若 否，數(shù)字化測試儀發(fā)出該保護試驗項目異常告警信號；其中判斷被測光數(shù)字化繼電保護裝 置正確動作應滿足的條件為a)、對于過量式的保護，被測光數(shù)字化繼電保護裝置應在保護定值的1. 05倍時可 靠動作，在保護定值的0. 95倍時可靠不動作，而對于欠量式保護，則恰好相反；b)、數(shù)字化測試儀通過光以太網(wǎng)口讀出被測光數(shù)字化繼電保護裝置的動作報文中 的裝置動作原因應與所校驗保護試驗項目一致；C)、數(shù)字化測試儀通過光以太網(wǎng)口讀取的開出量GOOSE信息，應與要求的動作相 別一致，動作順序、動作時間符合要求符合要求。S209 數(shù)字化測試儀自動記錄所述動作時間；
S210 校驗下一項保護試驗項目；步驟同S206至S209 ；S211 直至校驗最后一項保護試驗項目；步驟同S206至S209 ；S212 全部試驗完成，自動生成試驗報告。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
一種一鍵式測試光數(shù)字化繼電保護裝置的方法，其特征在于包括以下步驟(1)、由操作人員啟動計算機中的“測試”鍵，數(shù)字化測試儀按照IEC61850通信標準，通過光以太網(wǎng)口讀取被測光數(shù)字化繼電保護裝置的信息，根據(jù)此信息自動生成測試方案；(2)、檢查被測光數(shù)字化繼電保護裝置交流電流、電壓量及開入、開出量是否符合要求若符合要求則進行步驟(3)，若不符合要求則異常告警；(3)、依次校驗被測光數(shù)字化繼電保護裝置每一項保護功能，并記錄各項保護功能的動作時間；(4)、當全部保護功能校驗完成后自動生成試驗報告。
2.根據(jù)權利要求1所述的一鍵式測試光數(shù)字化繼電保護裝置的方法，其特征在于 所述的步驟(2)中檢查被測光數(shù)字化繼電保護裝置交流電流、電壓量是否符合要求具 體包括首先通過數(shù)字化測試儀的光以太網(wǎng)口向被測光數(shù)字化繼電保護裝置加入符合 IEC61850通信標準的交流電壓與電流量，然后被測光數(shù)字化繼電保護裝置的顯示值再以 SMV報文的形式從光以太網(wǎng)口傳回給數(shù)字化測試儀，然后數(shù)字化測試儀通過檢查零漂與線 性度來自動判斷交流電流、電壓量是否符合要求。
3.根據(jù)權利要求2所述的一鍵式測試光數(shù)字化繼電保護裝置的方法，其特征在于所 述的步驟(2)中檢查被測光數(shù)字化繼電保護裝置開入、開出量是否符合要求具體包括首 先通過數(shù)字化測試儀的光以太網(wǎng)口向被測光數(shù)字化繼電保護裝置發(fā)送包含每一項開入量 的GOOSE信息，然后被測光數(shù)字化繼電保護裝置的每一項開入、開出量的“通道狀態(tài)”值再 以GOOSE信息的形式從光以太網(wǎng)口傳回給數(shù)字化測試儀，數(shù)字化測試儀通過檢查輸入的開 入、開出量與“通道狀態(tài)”是否一致來判斷開入、開出量是否符合要求；檢查完成后再將。
4.根據(jù)權利要求3所述的一鍵式測試光數(shù)字化繼電保護裝置的方法，其特征在于所 述的步驟(3)中自動校驗被測光數(shù)字化繼電保護裝置每一項保護功能具體包括以下步驟(a)、數(shù)字化測試儀通過光以太網(wǎng)口發(fā)送GOOSE信息自動投退所校驗保護試驗項目所 需的軟壓板；(b)、根據(jù)所校驗的保護類型及保護定值自動計算出施加故障量SMV，使其分別滿足保 護定值的0. 95倍和1. 05倍；(C)、判斷被測光數(shù)字化繼電保護裝置是否正確動作如果正確動作，則數(shù)字化測試儀 自動記錄動作時間；如果不正確動作，數(shù)字化測試儀將發(fā)出該保護試驗項目異常告警，并停 止試驗。
5.根據(jù)權利要求4所述的一鍵式測試光數(shù)字化繼電保護裝置的方法，其特征在于所 述的判斷被測光數(shù)字化繼電保護裝置正確動作應滿足的條件為a)、對于過量式的保護，被測光數(shù)字化繼電保護裝置應在保護定值的1.05倍時可靠動 作，在保護定值的0. 95倍時可靠不動作，而對于欠量式保護，則恰好相反；b)、數(shù)字化測試儀通過光以太網(wǎng)口讀出被測光數(shù)字化繼電保護裝置的動作報文中的裝 置動作原因應與所校驗保護試驗項目一致；c)、數(shù)字化測試儀通過光以太網(wǎng)口讀取的開出量GOOSE信息，應與要求的動作相別一 致、動作順序、動作時間符合要求。
6.根據(jù)權利要求1至5任一所述的一鍵式測試光數(shù)字化繼電保護裝置的方法，其特征 在于所述的步驟(1)中數(shù)字化測試儀按照IEC61850通信標準，通過光以太網(wǎng)口讀取被測光數(shù)字化繼電保護裝置的信息包括被測繼電保護裝置的型號、額定參數(shù)、互感器變比、保護定值、通道定義。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種一鍵式測試光數(shù)字化繼電保護裝置的方法，由操作人員啟動測試按鍵，數(shù)字化測試儀按照IEC61850通信標準，通過光以太網(wǎng)口讀取被測數(shù)字化繼電保護裝置的信息并生成測試方案，接著首先檢查保護裝置交流電流、電壓量及開入、開出量，然后依次對保護試驗項目進行校驗，直到全部試驗完成，最后自動生成試驗報告。本發(fā)明真正可以實現(xiàn)一鍵式測試，對測試人員的要求降低，提高了測試效率，也避免了由于選擇的測試方法不當而產(chǎn)生的測試錯誤。本發(fā)明使繼電保護測試過程更加智能化、自動化，縮短停電時間，減少勞動強度和人為因素的干擾，提高了測試的可靠性和準確性。
文檔編號G01R31/327GK101799501SQ20101013323
公開日2010年8月11日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權日2010年3月26日
發(fā)明者余曉朋, 劉巍, 石光, 趙軍, 趙勇, 韓平 申請人:河南電力試驗研究院