智能变电站控制保护系统现场测试方案研究谷志文

智能变电站控制保护系统现场测试方案研究谷志文

谷志文

中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司吉林省长春市130021

摘要：在智能变电站中控制保护系统发挥着十分重要的作用，其测试方案是否完善、科学、合理对于整个电力系统来说十分重要。智能变电站的控制保护系统测试分为两种，一种是集中集成测试，另一种是现场系统测试。目前我国对于现场系统测试的研究力度还不够，基于此本文对智能变电站的控制保护系统现场测试进行了探究，以期为相关人员提供参考。

关键词：智能变电站；控制保护系统；系统现场测试

引言

变电站调试是变电站建设中重要的部分，其直接关系到变电站能否正常、稳定和安全运行。随着智能变电站的不断发展，传统的变电站现场测试方式已经不能满足智能变电站的要求，并且当前我国对于智能变电站的控制保护系统现场测试的技术水平还不高，为了能够保障智能变电站的稳定、可靠运行，必须要加强对智能变电站的控制保护系统现场测试的研究。

1智能变电站现场测试的准备工作

对智能变电站进行现场测试的首要任务是准备好相应的资料以及测试用到的器材；其次，为调试工作做好记录，将需要进行的项目和需要使用的设备进行整理，并制成表格，方便工作的开展，相关的文字资料（如申请资料、重点记录、验收报告等）要做好整理，方便以后检查；最后，应该进行实时监控，核对好装置程序，做好充足的准备工作，避免出现技术上的疏漏，减少不必要的损失。

2智能变电站控制保护系统现场测试

2.1保护及测控装置的测试

第一，要对GOOSE、SV检修状态进行测试，通过数字继电保护测试仪控制施加信号的检修品质，通过投退保护装置检修压板控制装置输出信号的检修品质，通过抓包报文分析确定保护发出信号的检修品质的正确性。配置保护接收测试仪的输出信号，在测试仪与保护检修状态一致的情况下，保护装置正常运行，在测试仪与保护检修状态不对应的情况下，保护对相关输入信号的响应，保证检修设备的输出信号不影响运行设备的正常运行；第二，对GOOSE的输入功能进行测试，相类似于常规设备开入量的开入测试，由测试装置输出信号检査设备是否接收到正确的信号并提供给保护装置；第三，对通信功能进行测试，通过拔出对应的通信光纤或网线，保护装置与其他相关设备通信中断后，保护装置应可靠闭锁，不应导致保护装置误动作。

此外，还需要进行保护同步测试、采样数据标识异常测试、时钟对时测试、采样值传输异常测试、采样数据畸变测试、抗网络风暴测试等。这些测试内容由于现场运行环境的要求和调试设备的原因，在检修试验中不做要求，一般由厂方进行动模试验或变电站建设期完成。

以500kV线路保护为例进行说明。如图1所示，线路保护采用直接GOOSE跳闸方式，母差保护由于间隔较多，采用网络GOOSE跳闸方式。断路器失灵保护功能按照“六统一”最新要求由母差保护实现，线路保护和母差保护之间的启动失灵、闭锁重合闸信号都采用网络GOOSE方式，使用数字化保护测试仪发送SV采样值报文给保护装置，对各类故障进行模拟。

图1保护装置整组测试示意图

2.2监控系统基本功能测试

监控系统是指计算机监控系统，主要是通过网络技术监控变电站的输入和输出变化。对监控系统的测试工作主要是在监控系统的测控、监控上进行。监控系统涉及的方面比较广泛，测试项目主要包括遥信、遥测、遥控功能测试、监控后台性能测试、系统自诊断和自恢复能力测试、电压无功控制功能测试、事故追忆功能测试、历史数据记录管理功能测试等内容。监控系统的测试要求具有较高的实时性，要求在同一时间内测量出的各个分系统的变化数据具有较小的误差，如果因为时间问题产生的了一定的数据变化，那么此次测试的数据将被作废。

2.3网络系统测试

智能变电站中的通信网络和传统的变电站相比在结构、功能、性能以及重要性等方面都存在很大的差异。在过程层中GOOSE网络相当于传统变电站中保护测控装置的跳合阐回路，一旦系统发生故障时网络出现问题，就可能出现保护报文无法及时正确传输，导致开关出现拒动的现象，所以说通信网络的性能以及质量直接影响着智能变电站能否可靠运行。

网络系统测试的内容主要包括以下几个方面：对设备的外部进行检查，主要检查远动系统设备数量、型号、额定参数与设计相符合，检査设备是否正常接地；对通信进行检查，检查与远动通信系统功能相关的通信状态是否正常；检查系统的工程配置，依据变电站配置描述文件和远动信息表，分别对远动通信系统相关设备运行功能与参数进行配置；对主备切换功能进行测试，检查远动系统主备切换功能是否满足技术要求；对远动遥信、遥测、遥控功能进行调试，使远动通信系统的遥信、遥测、遥控满足相关技术要求。

2.4同步系统的现场测试

同步测试仪是同步系统进行调试所用的专门仪器，主要是指时间上的同步，测试人员在调试时应该仔细阅读使用说明，由于时钟源结构比较复杂，稍不注意就会产生偏差，因此工作人员在对时钟源以及同步测试仪进行连接时需要按照正确的方法连接，在同步系统运行时检查卫星信号是否精准、稳定，利用这种方法还能够对同步系统的工作状态进行有效的监控。

2.5电子互感器性能测试

由于电子互感器的施工安装等原因，需要对其精度、极性等性能进行现场测试。对于电子互感器性能测试一般采用专用电子式互感器校验仪进行。采用大电流发生器进行精度测试，提供额定电流的1％、5％、20％、100％、120％，用一个和全光纤电流互感器（OCT）额定变比相同的传统精密电流互感器作为标准，将标准电流互感器二次信号和OCT二次数字信号同时输入专用电子式互感器校验仪进行比较，如图2所示。

图2OCT精度测试示意图

结束语

综上所述，当前我国智能变电站的测试技术还不够完善，对智能变电站的现场测试方法研究还不够，影响了变电站的安全和稳定运行，因此相关人员应该加强对智能变电站的现场测试的研究工作。在对智能变电站的控制和保护系统进行现场测试，需要对保护及测控装置、监控系统基本功能、网络系统、同步系统等进行测试，进而为智能变电站的可靠运行提供保障。

参考文献：

[1]邓洁清，李修金，卜强生，等.智能变电站控制保护系统现场测试方案的研究[C]//江苏省电机工程学会输配电及电力系统专委会学术年会暨智能化变电站技术交流会.2011.

[2]姜鹤宇.智能变电站二次系统调试方法研究[D].华北电力大学，2016.