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我国数字化继电保护测试仪现状及发展趋势

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我国数字化继电保护测试仪现状及发展趋势

发布日期:2016-04-14 22:11 点击:

我国数字化继电保护测试仪现状及发展趋势

摘要:数字化保护装置与传统保护装置相比,在输入、输出信号的传输方式和传输介质等方面均发生了根本变化,本文结合数字化继电保护测试仪的测试及工程应用,介绍了数字化继电保护测试仪的现状及其发展趋势。

数字化变电站三个主要的特征就是“一次设备智能化,二次设备网络化,符合IEC61850标准”,即数字化变电站内的信息全部做到数字化,信息传递实现网络化,通信模型达到标准化,使各种设备和功能共享统一的信息平台。这使得数字化变电站在系统可靠性、经济性、维护简便性方面均比常规变电站有大幅度提升。是未来电力系统的发展方向。

数字化保护装置与传统保护装置相比,与外部的接口发生了巨大变化,保护装置的A/D变换、隔离器件均作为智能一次设备的一部分,实现数字化保护装置的所谓“近过程化”,这种数字化保护装置与过程层的连接介质全由光纤取代,电压电流通过采样值SV传输。

随着数字化变电站在我国电力系统的推广和应用,采用SV采样值报文传输电压/电流信号、GOOSE传输开关量信号的数字化保护装置已经研发出来,需要研究新的测试仪和测试环境,实现对数字化保护装置及数字化变电站的测试。

数字化继电保护测试仪的特点

结合数字化保护装置及数字化变电站的测试应用,数字化测试仪与传统测试仪相比具有如下特点:

输入输出变化。数字化测试仪输出SV采样值和GOOSE报文,输入接收为GOOSE报文,传统测试仪输出为模拟量和开关量。

连接介质变化。数字化测试仪与被测设备连接介质为光纤,通过光纤以太网与被测设备交互数据,传统测试仪与被测设备的连接介质为硬接线。

硬件实现更加简单。随着输入输出和连接介质的变化,数字化测试仪的硬件实现也发生了根本变化,输出SV的值可完全由软件计算得到,不再需要D/A回路、功率放大器的支持,开入开出回路也简化甚至取消。

软件实现更加复杂。数字化测试仪很多以前由硬件实现的功能现在均可有软件实现,软件处理的复杂性增大。

可靠性的提高。数字化测试仪与传统测试仪相比,硬件数量有了大幅度的下降,降低了硬件出错的概率。

成本的减少。由于硬件实现发生了根本变化,测试仪的成本有了大幅度下降的空间。软件开发的成本虽然会上升,但软件的可重复拷贝性也降低了软件的成本,并且随着测试仪可靠性的提高,维护成本也会相应下降。

数字化继电保护测试仪现状

国内数字化测试仪的推出也有将近2年时间,数字化测试仪在功能、性能方面也在不断完善和提高,下面结合目前国内外常见的数字化测试仪,就数字化测试仪的现状做一个简单的分析:

数字化测试仪在目前数字化变电站测试中发挥了重要作用。以郑州吴河工程为例,利用数字化测试仪所进行的测试项目有:

输出格式不断完善。数字化测试仪输出的SV格式Z初为61850-9-1,目前基本能同时支持9-1和9-2LE格式的选择。输出的GOOSE格式Z初为DA个数,目前基本能同时支持DA和DO格式。

功能还不完善。数字化测试仪作为一种继电保护测试仪,需要能够满足继电保护功能测试的需要,但目前各个厂家实现的功能均还不完善,如状态序列菜单、整组菜单、递变菜单等常用菜单等都还有功能缺失。

配置功能还有待完善,目前数字化测试仪的配置功能,从方便性、功能完备性上都还有很大的提升空间。

规约一致性得到了很大提升。目前国内各继电保护生产厂家开发的数字化保护装置,在符合61850规约上均还有待完善的地方,SV、GOOSE实现的细节还有不一致的地方,数字化测试仪需要支持各个厂家SV和GOOSE,需要在兼容性上不断改进。随着几大继电保护生产厂家的一致性测试和联调,规约一致性得到了很大提升,目前数字化测试仪基本能够兼容各个厂家的保护装置测试。

软件可靠性还需要提高。SV采样值报文采用光纤以太网传输,以每周波采样点数80点为例,每秒发送数据包速率达到4000包/秒,对软件和硬件处理性能有了相应的要求,目前还有部分数字化测试仪出现发送SV丢点的情况。

间隔层数字化保护装置的逻辑、定值、动作时间测试。

间隔层数字化电表、低电平信号输入电表等的精度测试。

过程层设备的SV功能、GOOSE功能、动作时间测试。

过程层就地化保护的逻辑、定值、动作时间测试。

站控层SOE、开入雪崩等项目的测试。

通过实际应用,数字化测试仪对数字化保护装置、部分过程层设备、站控层测试项目均可进行测试,基本能完成数字化变电站70%~80%的测试项目。

数字化继电保护测试仪发展趋势

数字化继电保护测试仪经过近2年的应用发展,目前已基本可用于数字化保护装置的测试,但目前不同的数字化测试仪均还存在部分缺陷,还有很大的提升空间。通过对数字化测试的特点、现状进行分析,预测出数字化继电保护测试仪的发展趋势如下:

结语

随着IEC61850标准在我国电力系统的推广和应用,目前国内各继电保护厂家基于IEC61850标准的数字化装置已基本开发出来,配套的数字化继电保护测试仪也在紧密锣鼓开发、完善中。本文介绍了数字化继电保护测试仪的特点,通过分析数字化继电保护测试仪和目前数字化变电站的现状,提出了数字化测试仪的发展趋势,期望对数字化测试仪的研发和完善提供一些参考。


相关标签:六相微机继电保护测试仪

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