基于Android系统的变电站投运辅助测试软件的设计

基于Android系统的变电站投运辅助测试软件的设计

黄庶

（广东电网有限责任公司阳江供电局广东省阳江市529500）

摘要：针对新建或改建变电站在投入运行时人工进行的一系列的带负荷测试、电压（PT）核相等分析工作效率低的特点，本文基于Android开发一款可以代替人工计算及分析的变电站投运辅助测试软件，以提高变电站投运工作效率，避免人为误判风险。该软件在Android手机上运行，易于推广，能大大减少验收人员的手工计算量，为变电站投运工作提供方便。

关键词：变电站投运；带负荷测试；PT核相；Android

0引言

新建或扩建变电站设备在启动投运过程中，会根据实际需要进行PT（或TYD）二次核相和带负荷测试等来检查站内二次电压、电流回路接线的正确性。目前常规的方法是要求具备丰富专业知识的继保人员，根据相位表等仪器测试得到的电压电流幅值和相位，进行手工计算并绘制出电气量六角图（电压电流相量图）及潮流图，从而判断测试结果正确性。

以新建一座2台主变及4条110kV线路规模的110kV变电站为例，投运过程中需要进行13次PT核相、11次带负荷测试，且每次均需进行计算及正确性判断后，方能进入下一步骤，这种方法不仅耗时长、效率低，更存在测试人员误判的风险，直接影响投运进程。可见，设计一款可以代替人工计算及分析的工具显得尤为重要。本文基于Android开发一款可以代替人工计算及分析的变电站投运辅助测试软件，能让验收人员下载安装到手机上使用，提高投运效率。

1变电站投运辅助测试软件算法模型

1.1电压（PT）核相

PT核相主要工作是对电压相量的幅值和角度进行核对。一般是以一条母线电压为基准，对另一条母线或线路的电压相量的幅值和角度的准确性进行校验。测试所需数据为基准（#1）母线的相电压和线电压：和待核（#2）母线（如是线路则只需要单相数据）的相电压和线电压：以及两条母线每相与每相之间的测量值：，以上值一般用万用表电压档来测量，只有幅值大小，不带方向。核相判断主要通过电压之间角度，本文角度的计算方法为三角形的余弦定理，如以#1A相和#2A相电压之间角度为例：

(1)

式（1）右边都为已知数据，代入即可求得角度。当求得#1母线每相和#2母线每相电压之间的角度后，便可做出六角图，判断#2母线的相序是否正确。

1.2带负荷测试

带负荷测试主要工作是变电站带负荷运行时，进行线路或变压器电压、电流测试，并且计算和分析潮流，来确定电流互感器（CT）的极性和变比是否正确。以线路带负荷测试为例，首先获取后台监控系统中的数据如待测线路的电压、电流、有功功率和无功功率等数据，再以线路所在母线A相二次电压为基准，来对线路二次电流值进行测试，通过计算可得实际的线路功率值，然后与后台监控系统中的功率数据进行比较，验证线路电压与电流之间幅值、大小和相位关系。由于所有的电流都是以母线A相电压为基准，所以三相功率的计算公式为：

2变电站投运辅助测试软件开发

2.1Android系统介绍

Android平台是Google推出的基于Linux内核的嵌入式操作系统平台，广泛应用于智能手机、PDA、平板电脑以及其他便携式设备。Android系统使用广泛，应用兼容性好，稳定且易开发[1]。Android的开发工具较多，AndroidStudio是Google推出的专门为Android“量身订做”的是Google大力支持的一款基于IntelliJidea改造的集成开发环境（IDE），上升空间非常大，相比其他开发工具，有更快的启动速度，更加强大的UI编辑功能，更加智能，更完善的插件系统和更完美整合版本的控制系统[2]。本文选取的开发工具为AndroidStudio。其开发环境如图1所示。

图1AndroidStudio开发环境

2.2软件实现

软件整体的流程图（结构图）设计和描述如下图2所示。

图2软件流程图

根据实际需要，本文开发了四个功能模块，分别为：母线PT核相、TYD核相、线路带负荷测试和主变带负荷测试。如图3所示。

图3功能模块

每个功能模块包括数据输入界面和结果输出界面。如图4所示。

图4母线PT核相模块

当所需要的参数输好后，点击开始计算便能获取结果。如图4所示，结果页面对#1PT和#2PT电压向量进行绘制，让使用者直观看到两者电压的关系，并结出文字结果说明，如待测电压的相序、PT变比，结果的正确性等。其他功能模块与此类似。

3应用实例

以阳江电网110kV金郊变电站及配套工程所设计的其他变电站和间隔为例，在这些投运测试中，应用该辅助测试软件进行计算分析，抽取部分主要间隔做了效果检查情况表，如表1所示：

表1效果检查情况表

通过此辅助测试软件的帮助，变电站投运单间隔的测试工作时长从约21min降低为约11min。降低的时间主要为人工计算时间，人工计算可能会出错并且有时需要反复运算才能确定最终结果，所以耗时较长。而软件的计算时间几乎可以忽略不计，并且不易出错。该测试软件适用各类间隔投运测试工作，缩短了投运测试时长，在测试人员精神状态不佳、专业技能欠缺或者长时间重复性疲劳工作时，可在相当大程度上有效避免人为误判风险。

4结论

本文基于Android开发一款可以代替人工计算及分析的变电站投运辅助测试软件，该软件能在主流智能手机系统上运行，易于推广，能大大减少验收人员的手工计算量，提高了变电站投运工作效率，有效避免人为误判风险。

参考文献:

[1]吴立勇，丁作文．基于Android系统的手机计算器的设计与实现[J]．电子技术，2014(4)

[2]毕小朋．精通AndroidStudio[M]．清华大学出版社，2017

黄庶

作者简介：

黄庶(1989-)，男，硕士研究生，助理工程师，从事电力系统继电保护工作，ccctree@foxmail.com。