０ 引言

在變電站運(yùn)維工作中，維護(hù)繼電保護(hù)的穩(wěn)定性一直是其核心問(wèn)題。目前的變電站繼電保護(hù)檢驗(yàn)工作中依舊存在著部分問(wèn)題，導(dǎo)致在運(yùn)維過(guò)程中工作人員的

工作效率低，風(fēng)險(xiǎn)性大。同時(shí)，當(dāng)前的變電站監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入了系統(tǒng)化和智能化階段。在變電站中，繼電保護(hù)檢驗(yàn)工作結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)一系列硬件和軟件系統(tǒng)的搭建，能實(shí)現(xiàn)變電站監(jiān)控系統(tǒng)繼電保護(hù)的自動(dòng)檢驗(yàn)，對(duì)變電站的穩(wěn)定性和安全性有著極其重要的意義。

１ 變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的檢驗(yàn)要求

目前大多數(shù)變電站的繼電保護(hù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了信息化和數(shù)字化。對(duì)于運(yùn)維工作人員來(lái)講，當(dāng)前的變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)的邏輯關(guān)聯(lián)性強(qiáng)、各個(gè)信息之間的

交互和分配場(chǎng)景復(fù)雜，在檢驗(yàn)過(guò)程中，必須耗費(fèi)大量的精力和時(shí)間才能有效理清其中的特點(diǎn)和原則，嚴(yán)重影響運(yùn)維工作的效率和質(zhì)量。一般來(lái)講，變電站的繼電保護(hù)檢驗(yàn)工作需要遵守以下原則［１］： （１）繼電保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)和現(xiàn)場(chǎng)的檢驗(yàn)對(duì)象一致，即保證變電站的配置、接線(xiàn)等施工環(huán)節(jié)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試對(duì)象一致； （２）設(shè)備與實(shí)際運(yùn)行環(huán)節(jié)的一致，即檢驗(yàn)方法設(shè)備和實(shí)際的系統(tǒng)覆蓋范圍一致； （３）繼電保護(hù)接線(xiàn)和變電站設(shè)計(jì)一致，保障繼電保護(hù)的多層次保護(hù)功能。

２ 設(shè)計(jì)背景

傳統(tǒng)的變電站繼電保護(hù)檢驗(yàn)方式中，維修人員通過(guò)對(duì)單一的設(shè)備節(jié)點(diǎn)進(jìn)行排除，檢驗(yàn)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性。這種檢驗(yàn)方式主要使用繼電保護(hù)測(cè)試儀

進(jìn)行操作，運(yùn)維人員在繼電保護(hù)裝置中接入電壓電流測(cè)試線(xiàn)，隨后對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行測(cè)試，讓繼電保護(hù)裝置處在模擬的工作環(huán)境中，進(jìn)而對(duì)變電站繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)。這種檢測(cè)方式雖然能檢測(cè)出變電站繼電保護(hù)裝置的各個(gè)技術(shù)性能以及相關(guān)二次回路邏輯的完整性，但在一定程度上并不能**反映出變電站繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀況，同時(shí)人工檢驗(yàn)方式還會(huì)為加重運(yùn)維工作人員的工作任務(wù)，降低檢驗(yàn)效率。

基于此，相關(guān)研究者研究了繼電保護(hù)檢驗(yàn)裝置，如 ＲＴＤＳ仿真平臺(tái)自動(dòng)檢驗(yàn)裝置，但由于對(duì)運(yùn)行條件和運(yùn)行環(huán)境的要求較高，因此并不能有效適用于變電站的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境；同時(shí)還有基于數(shù)字化測(cè)試儀提出的智能站單裝置功能自動(dòng)檢驗(yàn)，但該檢驗(yàn)方式由于系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)裝置之間的配合性還有待加強(qiáng)，因此并不能在變電站中獲得推廣和普及。

通過(guò)對(duì)變電站繼電保護(hù)裝置進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的繼電保護(hù)自動(dòng)檢驗(yàn)裝置的運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性強(qiáng)、組網(wǎng)十分復(fù)雜，同時(shí)并不能有效檢驗(yàn)整個(gè)繼電

保護(hù)自動(dòng)檢驗(yàn)裝置的運(yùn)行狀況，降低了繼電保護(hù)自動(dòng)檢驗(yàn)裝置的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。本文研究了當(dāng)前變電站的監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)分析可以得出當(dāng)前變電站的二次設(shè)備能利用站控層的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)各個(gè)設(shè)備信息的互通互聯(lián)、實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)變電站中設(shè)備的集中檢測(cè)，為實(shí)現(xiàn)變電站繼電保護(hù)的自動(dòng)檢驗(yàn)功能提供了實(shí)現(xiàn)依據(jù)?；诖耍疚姆謩e設(shè)計(jì)架構(gòu)了變電站繼電保護(hù)裝置自動(dòng)檢驗(yàn)的硬件和軟件，提出了基于變電站監(jiān)控系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置自動(dòng)檢驗(yàn)方法［２］。

３ 設(shè)計(jì)內(nèi)容

３.１ 硬件設(shè)計(jì)

繼電保護(hù)裝置自動(dòng)檢驗(yàn)系統(tǒng)的硬件主要有 ＧＰＳ／ＢＤＳ同步時(shí)鐘裝置、監(jiān)控主機(jī)、檢驗(yàn)控制中心、智能終端、網(wǎng)絡(luò)傳輸儀以及繼電保護(hù)測(cè)試儀等，并借助站控層實(shí)現(xiàn)信息集中以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互通等功能。在變電站繼電保護(hù)工作中，該設(shè)備能有效實(shí)現(xiàn)單裝置以及多裝置的自動(dòng)檢驗(yàn)功能，同時(shí)檢驗(yàn)繼電保護(hù)中的各項(xiàng)保護(hù)動(dòng)作等信息的準(zhǔn)確性，減少了變電站繼電保護(hù)故障的發(fā)生。

在具體檢驗(yàn)操作中，首先利用監(jiān)控主機(jī)將線(xiàn)路、終端等一系列繼電保護(hù)信息鏡像至檢驗(yàn)控制中心，隨后在檢驗(yàn)控制中心中嵌入自動(dòng)檢驗(yàn)流程，讓檢驗(yàn)控制

中心能有效控制以及讀寫(xiě)線(xiàn)路保護(hù)、母線(xiàn)保護(hù)、主變保護(hù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)自動(dòng)檢驗(yàn)流程的有效控制，*終利用檢驗(yàn)控制中心對(duì)整個(gè)變電站的信息進(jìn)行監(jiān)視，并驗(yàn)證通過(guò)繼電保護(hù)反饋的變電站運(yùn)行信息的正確性。在這**程中，監(jiān)控主機(jī)、檢驗(yàn)控制中心、待檢保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、測(cè)試儀等硬件裝置利用站控層的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息的交互與統(tǒng)一。同時(shí)在該硬件系統(tǒng)中安裝北斗衛(wèi)星對(duì)時(shí)系統(tǒng)，統(tǒng)一整個(gè)參與檢驗(yàn)工作的硬件設(shè)備時(shí)間，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的同步工作，保證設(shè)備運(yùn)行的科學(xué)性。*后，再利用硬件設(shè)備中的測(cè)試儀，按照檢驗(yàn)流程檢驗(yàn)，在相關(guān)電流、電壓等出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)為保護(hù)裝置提供故障參數(shù)，同時(shí)將保護(hù)裝置的出口信息反饋至檢驗(yàn)控制中心，自動(dòng)檢驗(yàn)系統(tǒng)如圖 １所示。

３.２ 軟件設(shè)計(jì)

變電站監(jiān)控系統(tǒng)的繼電保護(hù)自動(dòng)檢驗(yàn)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)原則為模塊化分層設(shè)計(jì)，能有效提高檢驗(yàn)系統(tǒng)的拓展性，為后期軟件的維護(hù)和檢驗(yàn)等提供了極大的便

利性，軟件架構(gòu)見(jiàn)表 １。

變電站繼電保護(hù)的檢驗(yàn)工作主要通過(guò)對(duì)各個(gè)管理平臺(tái)進(jìn)行操作來(lái)實(shí)現(xiàn)［３］，具體如下： （１）利用檢驗(yàn)管理平臺(tái)，能有效檢驗(yàn)和維護(hù)檢驗(yàn)任務(wù)和檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)檢驗(yàn)、報(bào)告、規(guī)約等模塊進(jìn)行管理；（２）利用任務(wù)管理模塊，能將繼電保護(hù)系統(tǒng)中的各相關(guān)任務(wù)進(jìn)行檢驗(yàn)并下發(fā)，此外，如果任務(wù)出現(xiàn)變動(dòng)，還能撤銷(xiāo)下發(fā)任務(wù)，在任務(wù)完成后，對(duì)任務(wù)進(jìn)行審核，并將任務(wù)記錄在歷史當(dāng)中； （３）利用模板管理模塊，上傳和下載相關(guān)的檢驗(yàn)?zāi)０?，如?bào)告模板、規(guī)約模板、裝置模型文件等；（４）在變電站繼電保護(hù)檢驗(yàn)工作中，數(shù)據(jù)管理模塊主要是用于保存相關(guān)的操作記錄，例如檢驗(yàn)歷史記錄、系統(tǒng)檢驗(yàn)記錄，同時(shí)，還能利用大數(shù)據(jù)及時(shí)生成相應(yīng)的管理標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告和管理記錄； （５）檢驗(yàn)方案編輯模塊主要用于編寫(xiě)和檢驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的檢驗(yàn)?zāi)０搴蛨?bào)告模板，并且還可以根據(jù)變電站繼電保護(hù)檢驗(yàn)要求新增或刪減相關(guān)模板； （６）規(guī)約模板和編輯模板主要用于對(duì)系統(tǒng)中不同的規(guī)約進(jìn)行編輯，利用腳本等信息技術(shù)文字語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)相關(guān)模板或信息的搜索引擎；（７）規(guī)約引擎模塊在系統(tǒng)中主要結(jié)合規(guī)約模塊進(jìn)行操作，能有效實(shí)現(xiàn)不同模塊之間信息的有效交互，如自動(dòng)檢驗(yàn)?zāi)K和保護(hù)裝置之間的交互等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)裝置與模型等文件的召喚功能，對(duì)參數(shù)進(jìn)行定制，實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)系統(tǒng)的讀寫(xiě)功能以及對(duì)相關(guān)的動(dòng)作報(bào)文進(jìn)行讀取等功能； （８）自動(dòng)檢驗(yàn)?zāi)K中的測(cè)試儀接口模塊，主要是用來(lái)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)測(cè)試儀的通信功能，通過(guò)與測(cè)試儀進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)的故障進(jìn)行分析并轉(zhuǎn)化為故障參數(shù)，并將故障參數(shù)反饋到測(cè)試儀，能為測(cè)試儀開(kāi)關(guān)量提供信息； （９）自動(dòng)檢驗(yàn)?zāi)K通過(guò)搭建系統(tǒng)檢驗(yàn)環(huán)境和制定系統(tǒng)檢驗(yàn)方案，實(shí)現(xiàn)

對(duì)相關(guān)方案的執(zhí)行，并展示系統(tǒng)檢驗(yàn)的過(guò)程，*后根據(jù)檢驗(yàn)工作的開(kāi)展按照規(guī)約生成相應(yīng)的檢驗(yàn)報(bào)告。

４ 自動(dòng)檢驗(yàn)方法研究

基于變電站監(jiān)控系統(tǒng)的繼電保護(hù)自動(dòng)檢驗(yàn)方法主要的檢驗(yàn)內(nèi)容有零漂檢查、模擬量精度檢驗(yàn)、保護(hù)功能邏輯及保護(hù)定值驗(yàn)證等，不同檢驗(yàn)內(nèi)容檢驗(yàn)的原則

也不一致，見(jiàn)表 ２。（１）在檢驗(yàn)零漂時(shí)，要求電壓的零漂值在 ０.０５Ｖ以?xún)?nèi)，即保護(hù)裝置采樣電壓應(yīng)該小于０.０５Ｖ；同時(shí)要求電流的零漂值在 ０.０１Ｉｎ 以?xún)?nèi)，即外部施加電流應(yīng)該小于 ０.０１Ｉｎ。（２）在檢驗(yàn)?zāi)M量精度檢驗(yàn)時(shí)，要求液晶顯示幅值與外部加量的誤差應(yīng)小于±５％，即保護(hù)裝置采樣電壓和外部施加電壓之間的誤差率應(yīng)該在 ５％以?xún)?nèi)，并且保護(hù)裝置采樣電流與外部施加電流之間的誤差率應(yīng)該在 ５％以?xún)?nèi)；同時(shí)模擬量精度檢驗(yàn)要求液晶顯示角度與外部加量的誤差應(yīng)不大于 ±３°，即保護(hù)裝置采樣電壓和外部施加電壓之間的差距應(yīng)該３°以?xún)?nèi)，同時(shí)保護(hù)裝置采樣電流和外部施加電流也應(yīng)該在 ３°以?xún)?nèi)。 （３）在檢查保護(hù)功能邏輯與保護(hù)定值驗(yàn)證時(shí)，要求過(guò)量保護(hù)時(shí)，０.９５倍可靠不動(dòng)作，１.０５倍可靠動(dòng)作，相反在欠量保護(hù)時(shí)，要求 １.０５倍可靠不動(dòng)作，０.９５倍可靠動(dòng)作。對(duì)此當(dāng)可靠動(dòng)作時(shí)，裝置報(bào)文和出口信息應(yīng)該和預(yù)置內(nèi)容一致，當(dāng)不動(dòng)作時(shí)，沒(méi)有預(yù)定裝置報(bào)文和出口信息。

當(dāng)前大多檢驗(yàn)系統(tǒng)中，要想實(shí)現(xiàn)自動(dòng)判斷檢驗(yàn)結(jié)果，需要相關(guān)運(yùn)維人員手動(dòng)編寫(xiě)判斷腳本，這要求該檢驗(yàn)方法的開(kāi)發(fā)人員和變電站檢修人員具備相關(guān)的編

程知識(shí)，不利于后期相關(guān)檢修人員運(yùn)維工作的開(kāi)展。對(duì)此，本研究通過(guò)對(duì)大量腳本文件的解讀，總結(jié)出其中的變量腳本語(yǔ)言和固定腳本語(yǔ)言，并將固定的腳本語(yǔ)言進(jìn)行封存和定義，形成了相關(guān)的腳本函數(shù)集，如圖 ２所示，檢驗(yàn)人員在進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，可以直接調(diào)用相關(guān)的函數(shù)，降低了運(yùn)維工作人員的工作難度，提高了工作效率［４］。

例如系統(tǒng)在檢驗(yàn)保護(hù)裝置 Ａ相電壓時(shí)，使用的是腳本 函 數(shù) 集 中 的 ＣａＬＡｉｎＥｒｒｏｒ，取 用 相 關(guān) 的 參 數(shù) 值ＭＭＸＵ５ ＭＸ ＰｈＶ ｐｈｓＡ ｃＶａｌ ｍａｇ ｆ、基 準(zhǔn) 值ｖ＿Ｕａ、目標(biāo)參數(shù) ｖｇ＿ＵＥｒｒＡｂｓ和 ｖｇ＿ＵＥｒｒＲｅｌ，自動(dòng)生成判斷腳本，對(duì) Ａ相電壓進(jìn)行**檢驗(yàn)，具體如下。

ｌｏｃａｌｖ＿Ｕａ＝ＧｅｔＰａｒａ（＂．＼＼＂，＂＿Ｕａ＂）；

ｌｏｃａｌｖｇ＿ＵＥｒｒＡｂｓ＝ＧｅｔＴｅｓｔＰａｒａ（＂ｇ＿ＵＥｒｒＡｂｓ＂）；

ｌｏｃａｌｖｇ＿ＵＥｒｒＲｅｌ＝ＧｅｔＴｅｓｔＰａｒａ（＂ｇ＿ＵＥｒｒＲｅｌ＂）；

ｌｏｃａｌｎＲｓｌｔＪｄｇ＝０；

ｎＲｓｌｔＪｄｇ＝ｎＲｓｌｔＪｄｇ＋ＣａｌＡｉｎＥｒｒｏｒ（＂ＭＭＸＵ５ ＭＸ

ＰｈＶ ｐｈｓＡ ｃＶａｌｍａｇ ｆ＂，ｖ＿Ｕａ，ｖｇ＿ＵＥｒｒＡｂｓ，ｖｇ＿

ＵＥｒｒＲｅｌ）；

ｉｆ（ｎＲｓｌｔＪｄｇ＝＝１）ｔｈｅｎ

ＳｅｔＲｓｌｔＪｄｇ（＂＂，１）；

ｅｌｓｅ

ＳｅｔＲｓｌｔＪｄｇ（＂＂，０）；

ｅｎｄ；

５ 結(jié)束語(yǔ)

隨著人們對(duì)用電的需求越來(lái)越大，當(dāng)前的變電站工作任務(wù)也越來(lái)越重。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)檢驗(yàn)方式單一、檢驗(yàn)內(nèi)容不**，不能滿(mǎn)足當(dāng)前的變電站維護(hù)工作需要?；谧冸娬颈O(jiān)控系統(tǒng)的繼電保護(hù)自動(dòng)檢驗(yàn)方法，通過(guò)建立變電站硬件設(shè)施和軟件設(shè)施，并按照檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)制定相應(yīng)的檢驗(yàn)方法，極大地減輕了變電站運(yùn)維人員的工作負(fù)擔(dān)，同時(shí)提高了變電站檢驗(yàn)工作的效率。將本方法在變電站中進(jìn)行測(cè)試，驗(yàn)證出該方法能有效提高繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)的科學(xué)性，同時(shí)繼電保護(hù)的工作效率提升了 ８５％。