继电保护测试装置的现状及发展

０　引言

供电系统逐渐步入智能化，带动了电力系统继电保护装置飞速发展，而我国继电保护测试技术一直处于探索阶段，可供借鉴的经验不多。特别是电力设备生产厂家重视设备生产，轻视设备试验，这也给电气试验和继保检定工作造成了一定的困难。近几年，数字化继电保护装置逐渐取代传统继电保护装置成为电力系统的重要组成部分，铁煤集团供电部也成功完成了６６ｋＶ 大兴变电站的改造项目。在继电保护检定过程中，保护装置测试仪器设计不够人性化、操作繁琐等问题，须在未来的设计与制造中加以重视。

1　继电保护测试装置的现状

现阶段我国的继电保护测试仪大体上可以分为３类：常规型继电保护测试仪、微机型继电保护测试仪和光数字继电保护测试仪。常规型继电保护测试仪按照性能可以分为单相继电保护测试仪、双路继电保护测试仪、三相继电保护测试仪。常规型继电保护测试仪大部分使用调压器做调压调流源，具有抗摔抗震、结实耐用、操作简单直观、过载性能强、价格较低及维修方便等优点，但测试仪器也有重量重、性能 比 较 单 一、精 度 较低、输出受输入电源影响等问题，尽管如此，常规型继电保护测试仪仍然可以对电磁型继电器等老式继电器进行检定。

微机型继电保护测试仪针对当前广为应用的微机型保护装置，可分为三路电流四路电压的微机继电保护测试仪和六路电压六路电流的微机继电保护测试仪。在开关柜配出的交接和定期继保试验中，用三路电流四路电压的微机继电保护测试仪就足够了。后者主要是针对变压器差动试验三相同时做的试验，微机型保护测试仪应用计算机运算实现复杂的信 号 测试，使得保护装置测试水平向测试智能化迈出了一大步。

近几年来，数字化变电站的建立带动了光数字式继电保护测试仪的发展，符合ＩＥＣ６１８５０标准的数字化保护装置与传统的继电保护装置在结构上有着相当大的差别，主要体现在以下几个方面：（１）硬件。传统保护由模拟量输入接口单元、开关量输入输出接口、数据处理单元、人机接口、通信接口等组成。采用ＩＥＣ６１８５０标准的保护则由光接口单元、中央处理单元、开入开出单元、人机接口和通信接口等组成。（２）试验方法。１）装置测 量 精 度 区 别。 传 统 方 式 通 过 ＰＴ／ＣＴ 交 流 采 样，而ＩＥＣ６１８５０的方式是接收过程层送来的数字信号———光 ＰＴ／ＣＴ或者电子式 ＰＴ／ＣＴ。２）增加了 ＳＯＥ分辨率。ＳＯＥ（事件顺序记录功能）分辨率指的是记录一个开关量变化的最小的时间精度，一般为小于１ｍｓ。传统方式的试验对象是继电保护装置。ＩＥＣ６１８５０方式的考核对象是过程层数字模块。（３）时间同步性。ＩＥＣ６１８５０要求测试系统的各个单体光数字转换装置、数字保护设备等之间信号的传输必须满足同步性要求，而传统模式没有要求一定同步。（４）实时性要求。ＩＥＣ６１８５０要求闭环仿真测试系统各个环节满足实时性要求。传统模式没有这种要求。由于传统的继电保护装置与ＩＥＣ６１８５０标准的数字化保护装置在结 构 上 有 巨 大 差 别，因 而 传 统 的 测 试 技 术 不 能 用 于ＩＥＣ６１８５０标准的数字化保护装置。

2　继电保护测试仪的未来发展趋势

虽然光数字继电保护测试仪已成为当前发展的主流，但光数字继电保护测试仪等继电保护测试装置都是以测试保护的单项功能原理而设计的，测试软件也是按不同的原理划分成不同的功能模块，测试过程人工控制，测试参数人工设置，测试结果人工处理，测试过程的人工检查和操作（如接线、投退压板）需要对照图纸和检验规程，测试完成后需要人工整理 测 试 报告。随着电子设备智能化发展，继电保护自动测试技术未来对软件平台提出了新的要求：

2.1　测试软件和功能模块简洁化现在我们使用的继电保护测试软件各个功能模块相互独立，不能同时打开和运行，每个模块包含了参数输入界面、信息交换接口、试验结果输出等全部功能。未来软件结构可分为标准操作平台和功能模块２部分，标准操作平台只包含了各个模块公用的部分，实现试验对象参数共享。标准操作平台作为主要的运行平台，始终处于打开状态，测试功能模块以动态链接库方式调用，随时可以打开和关闭，方便操作，这对于保护测试的过程更加直观。测试功能模块除了常用的电气量测试功能之外，还应包含试验报告管理、上位机与下位机连接、自动杀毒保护、安全措施自检、保护装置接线自检等模块，只需要将继电保护测试装置与保护装置连接，就可以完成测试的电气量和非电量的保护试验。

2.2　测试过程智能化现阶段，测试人员在现场操作测试仪器时，需要输入相应的定值、步长、频率等，试验过程以测试人员为主。未来，智能化继保测试装置的测试过程，就是调用自己需要的功能模块来进行相关试验，采用字符的方法编写试验的对象名称，以方便测试装置自动出具试验报告。测试软件的运行过程就是标准操作平台模板的过程。基于测试模板技术，我们可以选择保护测试装置人工或者自动２种模式来完成组织流程、定义测试方法、计算测试参数。在一个测试模板文件中，可以定义保护装置的全部测试功能和测试项目，还可以对测试人员发出必要的操作提示，如果发生错误，及时报警提醒。模板运行期间，不需要人工操作，可自动连续地按预定程序执行测试，还可以自动对结果进行评估计算，并对评估结果给予提示。

2.3　保护定值与参数导入自动化

未来智能化继保测试装置在测试中的一个重要特点就是通过试验对象保护定值来设置相应的试验方法及参数。将智能化测试仪器与保护装置联机通讯，就可以直接将保护装置内部的运行定值、基本试验参数等导入到测试仪。当然测试仪软件也要具备人工输入和电子文档格式定值单的导入和导出功能，方便测试仪与保护装置发生通信故障时能将所有运行设备的定值单形成电子文档，在现场测试时直接导入应用。

2.4　测试报告标准化

未来智能化测试装置的测试结果要通过标准试验报告进行记录，试验报告是记录设备健康状况有效、直观且具有法律效力的文件。我们现在使用的微机保护测试仪软件只能提供通用的格式，无法满足不同型号的保护装置技术要求和试验委托方的格式要求，一般都是测试人员先将测试仪的试验结果用纸笔记录或者将测试仪生成的格式报告转换为字符格式，然后重新编辑、整理成符合要求的形式。如果能直接在完成测试后，根据计量检定规程报告的格式可按照质量监督局要求调整报告版面，直接生成符合计量检定规程的标准格式的试 验 报告，既可减少测试人员的劳动强度，又可减少整理测试报告的时间，避免人为错误。试验报告管理模板技术可以定义用户自己的格式报告，定义测试结果的填写位置，在试验结束后，立刻自动生成用户自定格式的试验报告，并且根据国际、国家标准和相关行业规范对测试结果进行标定和评价，可以更好地保存试验的第一手数据，方便以后的计量溯源及比对工作。

3　结语

随着保护装置的不断更新，继电保护测试技术也处于不断发展中。在新的形势下，怎样使用新型智能化继电保护测试仪器探索一种新的规范化、标准化的自动测试技术，提高检验工作效率，保证检验质量，是供电部门亟需解决的问题，同时也具有很大的现实意义。