0 引 言

繼電保護裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它的任務是保證電力系統(tǒng)安全、可靠運行［1 － 2］。因此，繼電保護裝置的檢測是非常重要的［3］。隨著堅強智能電網(wǎng)建設的推進，將大量開展智能變電站新建、改造、檢修工作，數(shù)字化繼電保護裝置的檢測任務也越來越多。數(shù)字化繼電保護裝置主要依靠人工測試，測試時間長、工作量大，測試效率受多方面因素影響［4］。自動測試是一種高效的測試技術，可以極大地提高繼電保護裝置測試效率。因此，研究人員開展了繼電保護裝置自動測試技術方面的研究［5 － 12］。

但是，現(xiàn)有的繼電保護裝置自動測試技術未考慮測試過程中可能會出現(xiàn)的異常情況，當測試過程中出現(xiàn)問題時，不能及時返回錯誤信息，仍舊依靠測試人員排查問題，測試效率受到影響。下面提出一種數(shù)字化繼電保護裝置自動測試方案，對保護裝置進行**性的測試。該方案考慮了測試過程中可能出現(xiàn)的異常情況，充分利用了 MMS服務及站控層信息。通過 MMS 服務可修改定值、控制字，投退軟壓板，實時讀取裝置參數(shù)、SV、GOOSE、告警等信息，進行自動分析診斷，輔助測試人員排查、解決問題。智能變電站采用 IEC 61850 標準，且繼電保護信息逐漸規(guī)范統(tǒng)一，使得該自動測試方案可適用于不同廠家的保護裝置。

1 常用測試方案

目前，數(shù)字化繼電保護裝置的測試是由測試人員操作數(shù)字化繼電保護測試儀完成，其測試流程如如圖 1 所示，測試流程包含虛端子連線檢查、壓板功能檢查、交流量精度檢查、保護定值校驗［13 － 14］。測試過程中，測試人員手動配置測試儀，設置保護裝置定值、控制字及壓板，且不同測試項目均需重新操

作，測試效率不高［15］。

2 典型自動測試流程

典型的自動測試流程如圖 2 所示［16］。

圖 2 所示的典型測試流程對保護裝置進行流程化測試，僅顯示試驗結果，未對測試流程中出現(xiàn)的異常情況及時進行分析。若試驗結果不滿足要求，需要靠人工尋找問題，然后重新測試，測試效率依舊未得到改善。

3 自動測試方案

3． 1 測試信息

所提出的自動測試方案通過對 SV、GOOSE、保護動作、告警、裝置狀態(tài)等信息進行綜合分析，實現(xiàn)對測試過程中出現(xiàn)的異常情況進行自動分析診斷。測試方案所利用的測試信息具體如下:

1) SV。

2) GOOSE 輸出報文、GOOSE 輸入報文。

3) 保護動作信息: 保護動作類型、保護動作相

別、保護動作時間、保護動作定值。

4) 告警信息: 裝置自檢、鏈路告警、保護告警。

5) 裝置狀態(tài)信息: 光口光功率、裝置溫度。

3． 2 測試方案

所提出的自動測試方案共包含 6 個部分: 1) 告警分析; 2) 模型初步檢查; 3) SV 精度、SV 接收軟壓板及虛端子連線檢查; 4) GOOSE 接收虛端子連線檢查; 5) GOOSE 輸出虛端子連線及其與軟壓板的邏輯關系檢查; 6) 保護定值、控制字、軟壓板檢查。

在測試開 始 之 前，將 SCD 導 入 客 戶 端，完 成客戶端配置，并建立與保護裝置的 MMS 通信，實現(xiàn)實時讀取裝置信息，并可投退軟壓板，修改定值、控制字［5］。

1) 在測試過程中，通過 MMS 服務實時讀取裝置自檢、鏈路告警、保護告警信息、裝置狀態(tài)信息，及時提供告警信息及其含義、處理建議，告警信息示例

如表 1 所示。

2) 召喚裝置參數(shù)、定值、遙測、遙信、壓板，與SCD 文件中的配置進行總個數(shù)、數(shù)據(jù)引用、描述、*大值、*小值等比較，可實現(xiàn)初步模型檢查。

3) 進行 SV 虛端子、SV 接收軟壓板和采樣值精度檢查，檢查過程如圖 3 所示。

首先，給裝置加入電壓、電流，且電壓、電流各相數(shù)值均不相同，通過客戶端取得保護裝置顯示的電壓、電流值。然后，將客戶端從保護裝置取得的采樣

值與所加入的采樣值進行對比分析: 若各相電壓、電流精度滿足要求，則進行軟壓板功能測試; 否則，將進一步判斷分析，通過采樣值比對、軟壓板功能測

試，判斷是否存在虛端子連線錯誤、軟壓板是否起作用或其他。

4) 進行 GOOSE 接收虛端子檢查。GOOSE 接收虛端子通常為斷路器位置、啟失靈、閉鎖重合閘等，將逐一進行檢查，檢查過程如圖 4 所示。

首先，給裝置發(fā)送 GOOSE 信息，通過客戶端取得裝置的 GOOSE 信息; 然后，將從裝置返回到客戶端的 GOOSE 信息與所發(fā)送的 GOOSE 信息進行對比分析，判斷是否存在虛端子連線錯誤或其他。

5) 進行 GOOSE 輸出虛端子、GOOSE 輸出軟壓板功能檢查，檢查過程如圖 5 所示。

首先，投入 GOOSE 輸出軟壓板，通過保護裝置輸出 GOOSE 信息，由客戶端獲取該信息; 然后，將客戶端獲取的 GOOSE 信息與保護裝置所輸出的GOOSE 信息進行對比分析，判斷虛端子連線是否有誤、軟壓板是否起作用或其他。每個 GOOSE 輸出虛端子分別由相應的 GOOSE 輸出軟壓板控制其輸出，每個 GOOSE 虛端子和相應的 GOOSE 輸出軟壓板均按照上述測試進行檢查。

6) 進行保護功能檢查。檢查內容包括保護定值、保護控制字、保護功能軟壓板，檢查過程如圖6 所示。首先檢查保護功能軟壓板，然后檢查保護控制字，*后檢查保護定值。保護功能軟壓板、保護控制字的檢查過程與 GOOSE 接收軟壓板的檢查過程類似，圖 6 中不再詳細描述。

4 自動測試方案中的輔助分析

現(xiàn)有自動測試方案未考慮測試過程中可能會出現(xiàn)的異常情況，若測試中遇到問題，可能造成測試終止或測試結果無效，且仍舊依靠人工進行故障排查，測試效率受到影響。

所提出的自動測試方案考慮了虛端子連線有誤、軟壓板無效、光纖中斷引起的異常情況，在現(xiàn)有自動測試方案中加入輔助分析功能，自動對測試過程中出現(xiàn)的異常情況進行分析診斷，及時發(fā)現(xiàn)問題，并提供分析結果，輔助測試人員進行故障排查。

測試方案各部分中的輔助分析如下:

1) 第1 部分中，通過 MMS 服務實時讀取裝置各類告警信息，對其進行分析，提供告警含義及處理建議。

2) 第 2 部分中，通過將 SCD 導入客戶端，可進行裝置配置與 SCD 文件中的配置的比較檢查，實現(xiàn)初步模型檢查。

3) 第 3 部分中，考慮了 SV 虛端子連線有誤、軟壓板無效的情況，可及時發(fā)現(xiàn)問題。例如，圖 7 中合并單元電流 B 相、B 相、C 相虛端子分別連線保護裝

置電流 A 相、B 相、C 相虛端子。

如圖 8 所示，通過測試儀給保護裝置發(fā)送 A、B、C 相電流，電流值分別為 1 A、2 A、3 A，而保護裝置上實時采樣數(shù)據(jù)顯示 A、B、C 相電流分別為 2 A、2A、3 A。該情況下，可通過將客戶端獲取保護裝置的采樣值信息與原始信息進行對比分析，判斷是由虛端子連線錯誤引起。

4) 第 4 部分中，將發(fā)送給保護裝置的 GOOSE信息與客戶端獲取保護裝置接收的 GOOSE 信息進行對比，判斷 GOOSE 接收虛端子是否連線正確。

5) 第 5 部分中，通過將保護裝置輸出的 GOOSE信息與客戶端獲取的 GOOSE 信 息 對 比，判 斷GOOSE 輸出虛端子連線是否正確、GOOSE 輸出軟壓板是否有效。

6) 第 6 部分中，通過對保護動作類型、保護動作相別、保護動作定值和保護動作時間等動作信息進行分析，判斷保護功能軟壓板、保護控制字和保護定值是否正常。

5 測試方案應用分析

采用自動測試儀對母聯(lián)保護裝置進行兩次測試。第 1 次測試為正常測試; 第 2 次測試過程中通過斷開 SV 鏈路光纖模擬保護裝置 SV 鏈路斷鏈。

兩次測試的測試結果如圖 9 所示。

由圖 9 可知: 第 1 次測試中，母聯(lián)保護充電過流Ⅰ段正常動作，動作時間符合要求; 第 2 次測試中，斷開 SV 鏈路光纖，母聯(lián)保護充電過流Ⅰ段不動作，測試結果無效。

第 2 次測試中的告警信息如圖 10 所示。

由圖 10 可知: 第 2 次測試中，斷開 SV 鏈路光纖，告警信息為 SV 采樣無效。

當接收到該告警時，所提出的測試方案中的輔助分析將結合測試信息對告警進行分析，具體為:

1) 通過采樣無效初步判斷采樣鏈路異常;

2) 對當前保護裝置光口光功率進行判斷，確定告警是由采樣接收鏈路斷鏈引起。由此，通過對告警信息和光口光功率進行分析判斷，確定了告警原因。

6 結 語

智能變電站基于 IEC 61850 標準和繼電保護規(guī)范統(tǒng)一是所提測試方案實現(xiàn)的重要基礎。所提出的自動測試方案可對保護裝置進行**性檢測，且包含自動輔助分析功能。通過對測試過程中測試信息的充分利用，自動查找問題，幫助測試人員快速處理問題，可提高繼電保護裝置測試效率。