继电保护的种类(6篇)
继电保护的种类篇1
关键词：电力系统，自动化继电保护装置
中图分类号：F407文献标识码：A
电力自动化系统的发展在很大程度上受继电保护装置技术的制约[1]，因而加快继电保护装置技术的发展是十分迫切和必要的，然而继电保护装置的发展离不开测试技术的进步。继电保护测试就是进行继电保护试验和测量继电保护的特性参数[2]，在保证电力系统安全可靠运行方面起着重要作用。本文针对继电保护测试技术的发展，介绍了继电保护测试装置的基本原理，并研究分析了自动化继电保护装置的测试技术特点。
1.继电保护测试装置的类型和发展阶段
1.1继电保护测试装置的类型[3]
第一种类型由功能强大的仿真软件包和先进的实时数字仿真器件组成，主要模拟电力系统的电磁暂态过程。其特点是硬件结构复杂，电力系统元件模型库较齐全，应用面广，但价格昂贵。比较典型的有法国DTNA数字暂态网络分析仪、西门子NETOMA电力系统仿真软件包等。
第二种类型是针对某一类专门用途而设计的测试系统，具有结构简单，便于携带，价格较便宜的特点。
1.2继电保护测试装置的发展阶段[2，3，4]
第一代微机型继电保护试验仪，以单片机为智能控制器，计算速度较慢，精度较差。
第二代微机型继电保护试验仪，以PC机（笔记本电脑）做为智能控制器，采用DOS操作系统，具有较强的计算功能，精度能达到0.5级。
第三代微机型继电保护试验仪，以PC机和串口为硬件基础；软件采用Windows界面，界面友好；功能模块化，具有可扩展电压、电流插件，能实现连续变频。
第四代微机型继电保护试验仪，充分利用网络技术和数据库技术，具有良好的技术支持、方便的用户服务及灵活的硬件扩展特点；性能高、精度高，能实现实时仿真，可自动生成试验报告，具有辅助专家功能等。
2.继电保护测试装置的基本原理[3，4]
继电保护测试装置一般由主机、计算机及辅助设备组成。
主机将标准的电流、电压信号经过内部处理转化成所设定测试条件下的电流、电压信号，加载到被试验的继电保护装置上，检测其逻辑功能和动作特性，并且根据国际、国家标准对测试结果进行标定和评价。
继电保护测试装置的试验方式分手动和自动试验两种。手动试验可以通过主机上的手动控制开关，使变量按设置的步长进行增减，也可以通过计算机上的鼠标和键盘上的功能键来完成变量的递增或递减。自动试验是通过计算机的软件，将试验项目全部试验过程中所有参数变化的要求进行编程，自动完成产品的试验。
3.自动化继电保护装置测试技术的研究分析
3.1数字化继电保护装置与传统继电保护装置的差别[5，6]
随着IEC61850规约的推广和智能电气设备的发展，电气系统自动化继电保护技术进入了新的数字化阶段。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，其差别体现在以下几个方面：
1.硬件差别。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.产品检测方式的不同。⑴装置测量准确度方面。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。⑵SOE分辨率试验。传统方式的考核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。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的巨大差别，传统的测试技术不能用于IEC61850标准的数字化保护装置。
3.2数字化继电保护测试系统的搭建方法[6，7]
数字化继电保护对测试系统的基本要求有3点：⑴能够输出基于IEC61850-9标准的采样值报文，并且能够模拟电力系统的各种故障，故障参数可以设置；⑵能够发送GOOSE报文给被测装置，模拟变电位置信息、闭锁信号等各种开入量信息；⑶能够接收被测装置发送的GOOSE报文并正确解析，给出GOOSE报文携带的信息。
在数字化继电保护测试系统中必须有光速据转化装置（合并装置）将模拟信号转化为GOOSE报文传送给被测继电保护装置，同时接收被测继电保护装置发出的GOOSE动作信号并解析为开关模拟量信号.并反馈至继电保护测试仪，以此形成数字继电保护装置的闭环测试系统。
3.3统一建模的继电保护测试装置[8-10]
电力系统日趋复杂化和智能化，微机型智能继电保护测控装置的种类也日趋多样化。在这种情况下需要提供统一的整机自动测试平台。
统一建模的系统要求：⑴测试仪必须具有全自动，全闭环校验的能力；⑵测试仪本身需要具有数据通讯的能力，可以接收命令和执行命令，并接受上位机的控制。
用一台主机同时控制多台测试仪一起工作。每一台测试仪调试一台保护装置，测试结束后，各台测试仪通过数据通信，将测试结果上送到主机，形成历史文档。如果和保护测控装置的条形码识别系统结合，其历史记录将更加完整。采用这样的调试方式，可以最大限度的减少调试人员的工作量，实现对大批量测试对象的测试。中央控制PC机在开始调试之前对每台测试仪进行单独的远程配置，并将测试方案导入到相应的测试仪中，设置测试标准；在调试过程中，对多台测试仪的调试过程进行集中监控管理；调试结束后，对每台被测试仪完成调试报告并且存入数据库。所以，在整机调试线上，只要有一位管理员控制中央控制PC机，即可同时对多台装置进行全自动调试。
开发这样的系统主要在于开发继电保护测试装置各类I/O接口插件和整机测试模型组态软件。基于数字化继电保护装置的硬件架构实现这样的系统并不困难，关键是整机测试模型组态软件的开发。
软件系统可以使用三层体系结构：⑴界面层。界面层上按照用户使用的位置不同分为远程界面部分和现场界面部分，分别对应于远程工作站和现场控制上位机。⑵逻辑层。逻辑层中包含了所有本系统的核心模块，每个模块都是按面向对象的程序设计思想对其功能进行封装，被上层的界面层的操作来调用，其结果返回给界面或是存入数据库中。⑶数据层。数据层即数据库存储部分，可以用系统自带的单机型数据库，也可使用联机数据库。
4.结论
自动化继电保护装置在电网中的应用越来越普遍，对该装置的安装校验和定期检验日益成为一项繁重的工作，研究和采用新的适应当前和今后继电保护装置的测试系统的方法十分重要，也具有很好的现实意义。
参考文献：
[1]姚晓松.对电力系统继电保护自动化发展的论述[J].大科技：科技天地，2011（12）.
[2]王大鹏.电力系统继电保护测试技术[M].北京：中国电力出版社，2006.
[3]孔林.基于双工控机的微机继电保护测试仪研究与实现[D].武汉：华中科技大学，2009.
[4]杨利水.继电保护及自动装置检验与调试[M].北京：中国电力出版社，2008.
[5]姚致清.继电保护测试发展方向的思考[J].继电器，2008，36（11）.
[6]李先妹等.数字化变电站继电保护测试技术的分析研究[J].电力系统保护与控制，2012，40（3）.
[7]李晓朋等.基于IEC61850的数字化继电保护GOOSE功能测试[J].继电器，2008，36（7）.
[8]王治国等.基于统一建模的继电保护测试装置开发研究[J].电力系统保护与控制，2010，38（19）.
继电保护的种类篇2
关键词：电力系统，自动化继电保护装置，测试系统，IEC61850
中图分类号：F407.61文献标识码：A文章编号：
Abstract:thisarticlebrieflyintroducrelayprotectiontestdevice,thetypesofstageofdevelopmentandtesting;thebasicprincipleofKeyresearchanalysistheIEC61850standardautomationrelayprotectiondevicetestingtechnology,includingandtraditionaltestingtechnology,setupthemethodandthedifferenceofunifiedmodelingoftherelayprotectiontestdeviceofamethod.
Keywords:electricpowersystem,automaticrelayprotectiondevices,testsystem,IEC61850
电力自动化系统的发展在很大程度上受继电保护装置技术的制约[1]，因而加快继电保护装置技术的发展是十分迫切和必要的，然而继电保护装置的发展离不开测试技术的进步。继电保护测试就是进行继电保护试验和测量继电保护的特性参数[2]，在保证电力系统安全可靠运行方面起着重要作用。本文针对继电保护测试技术的发展，介绍了继电保护测试装置的基本原理，并研究分析了自动化继电保护装置的测试技术特点。
1继电保护测试装置的类型和发展阶段
1.1继电保护测试装置的类型[3]
第一种类型由功能强大的仿真软件包和先进的实时数字仿真器件组成，主要模拟电力系统的电磁暂态过程。其特点是硬件结构复杂，电力系统元件模型库较齐全，应用面广，但价格昂贵。比较典型的有法国DTNA数字暂态网络分析仪、西门子NETOMA电力系统仿真软件包等。
第二种类型是针对某一类专门用途而设计的测试系统，具有结构简单，便于携带，价格较便宜的特点。
1.2继电保护测试装置的发展阶段[2,3,4]
第一代微机型继电保护试验仪，以单片机为智能控制器，计算速度较慢，精度较差。
第二代微机型继电保护试验仪，以PC机（笔记本电脑）做为智能控制器，采用DOS操作系统，具有较强的计算功能，精度能达到0.5级。
第三代微机型继电保护试验仪，以PC机和串口为硬件基础；软件采用Windows界面，界面友好；功能模块化，具有可扩展电压、电流插件，能实现连续变频。
第四代微机型继电保护试验仪，充分利用网络技术和数据库技术，具有良好的技术支持、方便的用户服务及灵活的硬件扩展特点；性能高、精度高，能实现实时仿真，可自动生成试验报告，具有辅助专家功能等。
2继电保护测试装置的基本原理[3,4]
继电保护测试装置一般由主机（下位机）、计算机（上位机）及辅助设备组成。
主机将标准的电流、电压信号经过内部处理转化成所设定测试条件下的电流、电压信号，加载到被试验的继电保护装置上，检测其逻辑功能和动作特性，并且根据国际、国家标准（GB/T7261-2008《继电保护和安全自动装置基本试验方法》）对测试结果进行标定和评价。
继电保护测试装置的试验方式分手动和自动试验两种。手动试验可以通过主机上的手动控制开关，使变量按设置的步长进行增减，也可以通过计算机上的鼠标和键盘上的功能键来完成变量的递增或递减。自动试验是通过计算机的软件，将试验项目全部试验过程中所有参数变化的要求进行编程，自动完成产品的试验。
3自动化继电保护装置测试技术的研究分析
3.1数字化继电保护装置与传统继电保护装置的差别[5,6]
随着IEC61850规约的推广和智能电气设备的发展，电气系统自动化继电保护技术进入了新的数字化阶段。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，其差别体现在以下几个方面：
⒈硬件差别。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.产品检测方式的不同。⑴装置测量准确度方面。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。⑵SOE分辨率试验。传统方式的考核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。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的巨大差别，传统的测试技术不能用于IEC61850标准的数字化保护装置。
3.2数字化继电保护测试系统的搭建方法[6,7]
数字化继电保护对测试系统的基本要求有3点：⑴能够输出基于IEC61850-9标准的采样值报文，并且能够模拟电力系统的各种故障，故障参数可以设置；⑵能够发送GOOSE报文给被测装置，模拟变电位置信息、闭锁信号等各种开入量信息；⑶能够接收被测装置发送的GOOSE报文并正确解析，给出GOOSE报文携带的信息。
下面是数字化继电保护测试系统的搭建示意图。
图1数字化继电保护测试系统的搭建示意图
在数字化继电保护测试系统中必须有光速据转化装置（合并装置）将模拟信号转化为GOOSE报文传送给被测继电保护装置，同时接收被测继电保护装置发出的GOOSE动作信号并解析为开关模拟量信号．并反馈至继电保护测试仪，以此形成数字继电保护装置的闭环测试系统。
3.3统一建模的继电保护测试装置[8-10]
电力系统日趋复杂化和智能化，微机型智能继电保护测控装置的种类也日趋多样化。元件保护，线路保护，辅助保护，智能配网终端及用于测量控制的各类测控装置层出不穷。在这种情况下需要提供统一的整机自动测试平台。图2是统一建模的继电保护测试装置示意图。
图2统一建模的继电保护测试装置示意图
统一建模的系统要求：⑴测试仪必须具有全自动，全闭环校验的能力；⑵测试仪本身需要具有数据通讯的能力，可以接收命令和执行命令，并接受上位机的控制。
用一台主机同时控制多台测试仪一起工作。每一台测试仪调试一台保护装置，测试结束后，各台测试仪通过数据通信，将测试结果上送到主机，形成历史文档。如果和保护测控装置的条形码识别系统结合，其历史记录将更加完整。采用这样的调试方式，可以最大限度的减少调试人员的工作量，实现对大批量测试对象的测试。中央控制PC机在开始调试之前对每台测试仪进行单独的远程配置，并将测试方案导入到相应的测试仪中，设置测试标准；在调试过程中，对多台测试仪的调试过程进行集中监控管理；调试结束后，对每台被测试仪完成调试报告并且存入数据库。所以，在整机调试线上，只要有一位管理员控制中央控制PC机，即可同时对多台装置进行全自动调试。
开发这样的系统主要在于开发继电保护测试装置各类I/O接口插件和整机测试模型组态软件。基于数字化继电保护装置的硬件架构实现这样的系统并不困难，关键是整机测试模型组态软件的开发。图3是软件测试流程图。
图3测试流程图
软件系统可以使用三层体系结构：⑴界面层。界面层上按照用户使用的位置不同分为远程界面部分和现场界面部分，分别对应于远程工作站和现场控制上位机。⑵逻辑层。逻辑层中包含了所有本系统的核心模块，每个模块都是按面向对象的程序设计思想对其功能进行封装，被上层的界面层的操作来调用，其结果返回给界面或是存入数据库中。⑶数据层。数据层即数据库存储部分，可以用系统自带的单机型数据库，也可使用联机数据库。
4结论
自动化继电保护装置在电网中的应用越来越普遍，对该装置的安装校验和定期检验日益成为一项繁重的工作，研究和采用新的适应当前和今后继电保护装置的测试系统的方法十分重要，也具有很好的现实意义。
参考文献：
[1]姚晓松.对电力系统继电保护自动化发展的论述[J].大科技：科技天地，2011（12）.
[2]王大鹏.电力系统继电保护测试技术[M].北京：中国电力出版社，2006.
[3]孔林.基于双工控机的微机继电保护测试仪研究与实现[D].武汉：华中科技大学，2009.
[4]杨利水.继电保护及自动装置检验与调试[M].北京：中国电力出版社，2008.
[5]姚致清.继电保护测试发展方向的思考[J].继电器，2008,36(11).
[6]李先妹等.数字化变电站继电保护测试技术的分析研究[J].电力系统保护与控制，2012,40(3).
[7]李晓朋等.基于IEC61850的数字化继电保护GOOSE功能测试[J].继电器，2008,36(7).
[8]王治国等.基于统一建模的继电保护测试装置开发研究[J].电力系统保护与控制，2010,38(19).
[9]周森等.研制新一代继电保护测试仪需要考虑的几个问题[R].第十届全国保护和控制学术研讨会，2005.
继电保护的种类篇3
关键词：电力系统继电保护自适应优越性
中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1007-9416(2012)05-0100-01
随着计算机技术，从电磁，晶体管型继电保护，发展到计算机类型的集成电路类型的快速发展。电力系统保护电力系统故障，自动，快速，选择性切除故障设备从电力系统，以确保电力系统的其余部分迅速恢复正常运行和故障设备不再继续被损坏。自适应保护是一个在20世纪80年代的研究课题。保护需要，以适应电力系统运行中的频繁变动，各种故障和设备的正确的去除，自适应保护，保持标准的系统参数的变化，因此，在微机线路保护的自适应保护功能，被广泛采用。其基本思想是使保护装置，适应电力系统的变化，以提高防护性能，使其能够适应电力系统和复杂的故障类型，故障信息的各种操作模式，以获得更可靠的保障。自适应保护可以克服长期的困难和问题，以提高保护行动的表现同类型的传统保护。自适应保护仍处于研究阶段，但现有的研究已经证明了它的优越性。
1、自适应继电保护原理的定义
自适应保护是一个在20世纪80年代的研究课题。根据保护需要来适应电力系统运行中的频繁变动，各种故障和设备的正确的去除，自适应保护保持标准的系统参数的变化，因此，在微机线路保护的自适应保护功能，被广泛采用。其基本思想是使保护装置，适应电力系统的变化，以提高防护性能，使其能够适应电力系统和复杂的故障类型，故障信息的各种操作模式，以获得更可靠的保障。自适应保护可以克服长期的困难和问题，以提高保护行动的表现同类型的传统保护。自适应保护仍处于研究阶段，但现有的研究已经证明了它的优越性。
2、电网保护的自适应性
保护的概念，通常所说的是在密闭的各个组成部分的电力系统，保护特定区域内的电力系统一旦形成，组成，它是从每个特殊成分的组成不同的存在与电力系统发生故障或影响安全的异常情况处理，必须有保护装置的电气保护整个电网。
2.1同一地点各继电保护间的自适应功能
自适应功能在保护输电线路在同一个地方，其中可能包括：(1)主保护和后备保护，自适应，即当主保护故障退出运行时，自适应电网保护应该能够自动改变主后备保护（包括时间和价值），是作为主要保护的后备保护的特点，保护正常的，它会自动改回原有的作用；(2)不同的保护自适应是指网格自适应保护原理和性能，可以充分利用不同的系统保护继电器的原则和性能提高整个保护系统的动作可靠，快速，接地故障，如发生接地故障保护行动的反应和锁定等保护功能，以提高动作的可靠性。(3)故障诊断自适应是指自适应网格保护处理保护继电器格在一个（或几个）控制设备出现故障，整个系统的容错能力；(4)自适应重合闸，故障下的自适应网格保护条件，以决定是否巧合，巧合的延迟和秩序，以提高重合闸成功率，减少领域的影响力和电网故障恢复时间。
2.2系统中各保护的自适应协调
自适应协调保护系统，主要表现在以下几个方面：(1)电网负荷是随机波动的，系统的保护，如何统筹为了适应这种波动，从而既保证了重要用户的供电可靠性，而且还提高整个电网的经济效益；(2)网格拓扑结构的变化，受保护的系统如何适应这种变化，以保持合理的相互关系的设定值；(3)网格在系统出现大扰动如何保护电网不发生事故的稳定，而在同一时间，提高供电可靠性，因此造成的损失降到最低。
2.3保护与其他自动装置的协调
通常情况，控制电气保护装置，安全和稳定控制系统和其他自动装置，保护装置没有质的区别，同时也为电网保护硬件的一部分，因此，保护继电器和控制装置和自动装置的合作协调与保护继电器，其目的是要确保安全和稳定的运作系统故障的影响范围缩小，使用适当的分裂策略和恢复策略，以降低由故障造成的损失。
3、保护继电器的自适应性
自适应保护继电器是保护研究人员在自适应保护中投入精力最多而且最富有成效的领域。输电线路保护继电器的适应性研究，简单地说，是适应变化的经营特色，保护继电器（可能改变它的价值，或者工作时间，或行动的逻辑），以适应相应的系统操作条件（如负荷变化，系统振荡，非全相运行，网络结构的变化，干扰和影响的各种性质与相应的故障类型和位置）。往往表现在以下几个方面：自适应计算系统阻抗模型，以提高继电器的可靠性和灵敏度，在系统架构的变化；自适应右侧打破断路器的检测，使瞬时垂直和继续行程，加快可能取消了回来，保护和第二套试点保护的要求，考虑故障接地电阻自适应计算接地距离保护，阻抗提高灵敏度高阻抗接地故障的距离保护考虑，以帮助提高系数的变化自适应调整的保障范围，以适应多端线路保护和改善的部分Ⅰ，Ⅱ段设定值；保护基于异常警报的适应性反应，可以减少受影响的行了操作，可能会降低第二纵的保护要求；自适应巧合逻辑故障误行程的高速响应和不成功的重合尽量减少适应变化调整断路器失灵保护，以消除备份开关可能会出现不必要的旅行；故障或干扰后，该系统是稳定和破坏的措施发生意外的可能性适应第二次事故的监测和预报，步继电器或其他安全稳定控制装置动作，为了提高工作单位维护，容易恢复的可能性；保护继电器的内部逻辑的负载自适应监控，以提高继电器的可靠性。
4、结语
随着全国电力互联系统网络和容量的增大，以及大规模远距离输电电压等级的提高，导致其故障所影响的地域范围和用户数量将越来越大。国内外多次发生的大停电事故教训说明，能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值，更快、更准确地动作的保护装置，以及能自适应各种运行方式，对整个电网协调各种后备保护、自动装置稳步可靠动作的网络型保护系统，是提高电力系统稳定性的关键之一。因此，加强自适应继电保护的研究，对进一步提高电力系统的稳定性，就有着极其重大的意义。
参考文献
[1]葛耀中.自适应继电保护及其前景展望.电力系统自动化,1997.
[2]陈德树，陈卫,尹项根,等.差动保护运行动作特性的相量分析.继电器,2002,30(4):1-3.
[3]WXH—801／802数字式微机线路保护装置技术说明书.许继集团有限公司,2000.
继电保护的种类篇4
关键词:电力系统,自动化继电保护装置,测试系统,IEC61850
电力自动化系统的发展在很大程度上受继电保护装置技术的制约[1],因而加快继电保护装置技术的发展是十分迫切和必要的,然而继电保护装置的发展离不开测试技术的进步。继电保护测试就是进行继电保护试验和测量继电保护的特性参数[2],在保证电力系统安全可靠运行方面起着重要作用。本文针对继电保护测试技术的发展,介绍了继电保护测试装置的基本原理,并研究分析了自动化继电保护装置的测试技术特点。
1.继电保护测试装置的类型和发展阶段
1.1继电保护测试装置的类型[3]
第一种类型由功能强大的仿真软件包和先进的实时数字仿真器件组成,主要模拟电力系统的电磁暂态过程。其特点是硬件结构复杂,电力系统元件模型库较齐全,应用面广,但价格昂贵。比较典型的有法国DTNA数字暂态网络分析仪、西门子NETOMA电力系统仿真软件包等。
第二种类型是针对某一类专门用途而设计的测试系统,具有结构简单,便于携带,价格较便宜的特点。
1.2继电保护测试装置的发展阶段[2,3,4]
第一代微机型继电保护试验仪,以单片机为智能控制器,计算速度较慢,精度较差。
第二代微机型继电保护试验仪,以PC机(笔记本电脑)做为智能控制器,采用DOS操作系统,具有较强的计算功能,精度能达到0.5级。
第三代微机型继电保护试验仪,以PC机和串口为硬件基础;软件采用Windows界面,界面友好;功能模块化,具有可扩展电压、电流插件,能实现连续变频。
第四代微机型继电保护试验仪,充分利用网络技术和数据库技术,具有良好的技术支持、方便的用户服务及灵活的硬件扩展特点;性能高、精度高,能实现实时仿真,可自动生成试验报告,具有辅助专家功能等。
2.继电保护测试装置的基本原理[3,4]
继电保护测试装置一般由主机(下位机)、计算机(上位机)及辅助设备组成。
主机将标准的电流、电压信号经过内部处理转化成所设定测试条件下的电流、电压信号,加载到被试验的继电保护装置上,检测其逻辑功能和动作特性,并且根据国际、国家标准(GB/T7261-2008《继电保护和安全自动装置基本试验方法》)对测试结果进行标定和评价。
继电保护测试装置的试验方式分手动和自动试验两种。手动试验可以通过主机上的手动控制开关,使变量按设置的步长进行增减,也可以通过计算机上的鼠标和键盘上的功能键来完成变量的递增或递减。自动试验是通过计算机的软件,将试验项目全部试验过程中所有参数变化的要求进行编程,自动完成产品的试验。
3.自动化继电保护装置测试技术的研究分析
3.1数字化继电保护装置与传统继电保护装置的差别[5,6]
随着IEC61850规约的推广和智能电气设备的发展,电气系统自动化继电保护技术进入了新的数字化阶段。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,其差别体现在以下几个方面:
1.硬件差别。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.产品检测方式的不同。⑴装置测量准确度方面。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。⑵SOE分辨率试验。传统方式的考核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。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的巨大差别,传统的测试技术不能用于IEC61850标准的数字化保护装置。
3.2数字化继电保护测试系统的搭建方法[6,7]
数字化继电保护对测试系统的基本要求有3点:⑴能够输出基于IEC61850-9标准的采样值报文,并且能够模拟电力系统的各种故障,故障参数可以设置;⑵能够发送GOOSE报文给被测装置,模拟变电位置信息、闭锁信号等各种开入量信息;⑶能够接收被测装置发送的GOOSE报文并正确解析,给出GOOSE报文携带的信息。
下面是数字化继电保护测试系统的搭建示意图。
图1数字化继电保护测试系统的搭建示意图
在数字化继电保护测试系统中必须有光速据转化装置(合并装置)将模拟信号转化为GOOSE报文传送给被测继电保护装置,同时接收被测继电保护装置发出的GOOSE动作信号并解析为开关模拟量信号.并反馈至继电保护测试仪,以此形成数字继电保护装置的闭环测试系统。
3.3统一建模的继电保护测试装置[8-10]
电力系统日趋复杂化和智能化,微机型智能继电保护测控装置的种类也日趋多样化。元件保护,线路保护,辅助保护,智能配网终端及用于测量控制的各类测控装置层出不穷。在这种情况下需要提供统一的整机自动测试平台。图2是统一建模的继电保护测试装置示意图。
图2统一建模的继电保护测试装置示意图
统一建模的系统要求:⑴测试仪必须具有全自动,全闭环校验的能力;⑵测试仪本身需要具有数据通讯的能力,可以接收命令和执行命令,并接受上位机的控制。
用一台主机同时控制多台测试仪一起工作。每一台测试仪调试一台保护装置,测试结束后,各台测试仪通过数据通信,将测试结果上送到主机,形成历史文档。如果和保护测控装置的条形码识别系统结合,其历史记录将更加完整。采用这样的调试方式,可以最大限度的减少调试人员的工作量,实现对大批量测试对象的测试。中央控制PC机在开始调试之前对每台测试仪进行单独的远程配置,并将测试方案导入到相应的测试仪中,设置测试标准;在调试过程中,对多台测试仪的调试过程进行集中监控管理;调试结束后,对每台被测试仪完成调试报告并且存入数据库。所以,在整机调试线上,只要有一位管理员控制中央控制PC机,即可同时对多台装置进行全自动调试。
开发这样的系统主要在于开发继电保护测试装置各类I/O接口插件和整机测试模型组态软件。基于数字化继电保护装置的硬件架构实现这样的系统并不困难,关键是整机测试模型组态软件的开发。图3是软件测试流程图。
图3测试流程图
软件系统可以使用三层体系结构:⑴界面层。界面层上按照用户使用的位置不同分为远程界面部分和现场界面部分,分别对应于远程工作站和现场控制上位机。⑵逻辑层。逻辑层中包含了所有本系统的核心模块,每个模块都是按面向对象的程序设计思想对其功能进行封装,被上层的界面层的操作来调用,其结果返回给界面或是存入数据库中。⑶数据层。数据层即数据库存储部分,可以用系统自带的单机型数据库,也可使用联机数据库。
4.结论
自动化继电保护装置在电网中的应用越来越普遍,对该装置的安装校验和定期检验日益成为一项繁重的工作,研究和采用新的适应当前和今后继电保护装置的测试系统的方法十分重要,也具有很好的现实意义。
参考文献:
[1]姚晓松.对电力系统继电保护自动化发展的论述[J].大科技:科技天地,2011(12).
[2]王大鹏.电力系统继电保护测试技术[M].北京:中国电力出版社,2006.
[3]孔林.基于双工控机的微机继电保护测试仪研究与实现[D].武汉:华中科技大学,2009.
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继电保护的种类篇5
关键词：继电保护；状态检修；电力系统；决策
中图分类号：TM77文献标识码：A
1概述
继电保护装置的状态检修就是对保护装置的运行状态进行正确的评估，变以固定时间为检修周期的计划检修模式为以设备状态为基准的响应性检修，只有在设备性能即将破坏和急速下降的临界状态才停电退运进行检修。这样可以让继电保护装置尽可能地处于运行状态，避免出现由于二次设备单方面定检所引起的一次设备的停电，做到该修才修、修必修好。
2继电保护状态检修适用范围
实行状态检修的继电保护装置需要具备自检、上传以及通信等功能，这是由于状态检修的实施必须以实时收集和处理的现场设备运行数据以及对设备运行状态的正确评价为基础，依靠人力来对保护装置的运行数据进行收集和整理是不现实的。因此，状态检修的适用范围应该是智能型的保护装置。微机保护装置及其二次回路能够将实时状态信息通过接口上传至现有继电保护故障信息系统中，因此适用于状态检修。以单套微机保护上传的状态信息为基础，结合此类型微机保护同批次产品的误动情况、发生故障的情况以及其他共性特征，来针对该套微机保护装置制定相应的状态检修计划。晶体管型和电磁型等常规保护装置则不适用于状态检修，这些常规保护仍需按照相关规定进行周期性的计划检修[1]。
3继电保护状态检修所要采集的基础信息数据
继电保护状态检修所要采集的基础信息数据如表1所示，主要包括了原始资料、运行资料、检修资料以及其他资料。完善的资料是对继电保护装置进行状态评估的基础，这些资料的采集既是状态检修工作的重点，也是难点。
4继电保护装置状态评估定级策略
4.1状态评估定级的基本思路
为了使继电保护装置状态分析与状态评估成为现实，改变目前电力系统中没有严格的二次设备状态评价体系的现状，应建立起量化且具有可执行性的继电保护状态评价指标体系，摒弃以往那种仅以合格和不合格状态来区分继电保护装置的做法。量化的状态评价指标应以继电保护的安全运行状况为根本，结合缺陷事故纪录、各种试验项目报告、不良运行工况记录等相关信息，细化每一具体保护装置的各种异常信号的危险等级及相应危险分值。此外，由于状态检修还要对设备状态的作出判断，能够预测未来可能发生的故障，这就需要那些经验丰富的老专家的意见。因此，继电保护状态检修中也应该有专家诊断系统的参与。
4.2状态评估的信息来源
保护装置状态评估的信息来源应该是综合性的，在线监测信息、各项试验信息（含现行预防性试验）、设备家族缺陷事故的记录信息以及不良运行工况记录信息等都是对保护装置进行状态评估的信息来源。这些信息按照其对保护装置状态反映的程度不同，以相应的权重表示。通过这些采集到的状态信息，再结合相应的权重，就能对二次设备的运行状态进行评估和打分，按照打分值基本上就能对设备的健康状况作出判断，并且可以由此来作为制定状态检修计划的依据。
4.3状态评估定级细则
按照状态最优一切正常为100分，状态最差需要立即退出运行为0分来制定状态评估的打分细则。
四类状态：最优状态，打分100分，即说明保护装置所有运行状态信息都正常，且没有不良运行工况和批次质量缺陷纪录。
三类状态：异常状态，打分90-99分，非致命错误，需要尽快安排检修。
二类状态：临界状态，打分51-89分，说明保护装置运行于临界状态，有条件的情况下应立即安排检修，不能停电则必须加强监视。
一类状态：危急状态，打分低于50分，有严重缺陷需要立即进行停电检修，一般为致命软硬件错误或有紧急反措。
①最优状态。需同时满足打分为100分；继电器、元件、二次回路以及保护屏等无缺陷；装置接线、定值无误，符合各种规程、条例以及反措要求；运行条件如外观和抗干扰措施等良好；检验项目以及期限符合规程要求；装置无任何告警信息。
②异常状态。出现综合打分为90-99分；一年内因同一原因处理超过2次；一年内因不同原因处理超过3次；同批次或同类型保护装置已发生过3次及以上软硬件故障、发生过误动事件等情况中任一项都为异常状态。
③临界状态。出现综合打分为51-89分；装置有非致命软硬件故障；非紧急反措；同批次或同类型保护装置发生过1次及以上软硬件故障；装置发出异常告警等情况中任一项为临界状态。
④危急状态。出现综合打分低于50分；装置有致命软硬件故障；紧急反措；有需要马上进行处理的异常告警；保护通道设备异常或中断；所控制的一次设备操作失控等情况中任一项为危急状态。
5继电保护状态检修的成效及技术展望
5.1状态检修的成效
通过继电保护状态检修的实施，浙江电力公司改变传统的计划检修模式为状态检修，不仅更科学和更有针对性制定了检修计划，能够将检修的重点和主要精力集中于真正需要检修的保护设备上，使得公司继电保护设备状态检修的管理水平上升到一个新的水平；还大大减小了继电保护停电操作次数，对设备的可靠性和运行可用性都有很大的提高，也降低了电网运行管理的成本，社会效益和经济效益显著。
5.2未来的技术发展
如何从海量的保护装置运行信息中甄选出对判断其实际运行状态有用的关键信息，来完成对保护装置的状态评估，是状态检修工作的重点和核心。因此，继电保护状态检修智能决策系统的开发将是未来技术发展的重要方向。
该智能决策系统以数据采集层、评估决策层以及应用展现层等多层体系架构为基础，通过对设备台帐模型、运行数据模型、状态指标模型等三类信息模型的统一管理，在将原始数据提高给状态评估决策层进行评估后，由决策层生成相应的检修策略。而在应用展现层则是根据用户的不同要求来实现各种高级应用功能。整个系统将成为一个智能而又有机的整体，能够大大提高继电保护状态检修的决策智能化以及管理信息化水平。
结语
开展继电保护的状态检修能够有效减少设备的检修停电时间和次数，对于提高保护装置的可用率和供电可靠性极为有利，还能大大降低继电保护校验工作量和“三误”的发生，是电力系统发展的必然要求。
参考文献
[1]叶远波，孙月琴，黄太贵.继电保护状态检修在现代电网中的应用研究[J].华东电力，2011.
继电保护的种类篇6
1信息管理技术的构成。在继电保护系中如何将信息数据源有效地联系在一起？在各级用户中又怎么都能对此进行充分利用？对于这些问题可以将调度监控计算机网络系统中的数据源作为中心，利用数据仓库技术来对各类数据源进行集中起来，通过方法库让各个不同等级客户都够对此进宪应用，再通过网络功能进行数据交换，同时将MIS的数据接口开放，这些方法都可以对二次保护数据资源的进行充分利用。
2工作原理。在变电站继电保护系统中信息管理技术一般包括两方面，即软件部分与硬件部分。软件是由计算机所执行的各种程序，通过对输入的各种数据进行逻辑判断与运算处理，从而保证各电路系统可以高效运行；而硬件部分则主要是由以下几项组成：CPU主机系统、开关量输入输出、模拟量数据、通讯回路以及电源回路等。电压是衡量电能质量的一项重要指标，,当电压不稳定而且超出一定的数值时，将对电力系统造成损害并对国民的经济造成严重的损失，对于电网系统中的发电机、变压器等重要设备导致其容量严重减少；对于电动机则会由于电压过低、电流过大致使自身温度升高最终自燃烧毁。
二、信息管理技术在继电保护系统中的应用
1继电保护技术中图纸的信息技术管理。图纸管理在继电保护系统中起到非常关键的作用，由于继电保护的图纸管理还是沿用传统方法，主要还是人工进行管理或是通过手工绘图，并且在绘图过程中绘图人员的作图方式各有所异，此外图纸储存方式也有所不同，为了更好地进行管理，统一的图纸格式变得很有必要。继电保护系统中信息管理的图形文件一般只有两种：一种是位图文件，这类文件主要利用点阵的形式进行对图形描绘的一种软件；另一种是矢量类文件，它主要是通过数学方法进行对几何元素的描述，最终形象比较逼真、细致的图像，并将图纸借此进行转化，然后变成矢量图文件，在现实操作中，矢量化的图纸绘制这一种方法是非常有效的。
2继电保护技术中数据库的信息技术管理。在继电保护中所用到的图纸是非常专业的一种图纸，其种类也比较多，因此，如果不对其进行分类与整理将会变得混乱，因此需要根据数据结构去建立数据库。对于数据库中的所有元件一般会两层表的结构设计，这两层包括参数表和基本属性表，参数表指的是各个元件的参数类型，而基本属性表一般包括元件坐标以及图纸名等，并通过ID作为基本属性表的参数来进行对图纸的分析、整理，同时对进行图元的分类，最终才达能数据库建立的目的。
3继电保护技术中技术资料的信息技术管理。在继电保护中对技术资料的管理指的是通过对扫描的图片、电子文档等的资料的分类管理，从而形成的一种较为有效资源管理的模式。其中所涉及到的技术主要这几种：定值管理，通过使用保护定值代码对各种模板进行定制；班组信息管理，这在继电保护中开展的日常管理工作时对图表的创建与修改，进一步对资料管理的完善；数字签名，在进行文档的存档过程中，对用户实行电子身份认证；网页浏览，这是在继电保护技术中对常用的表格加以扫描，同时通过客户端对网页进行浏览，对技术资料进行上传。
三、继电保护中对信息数据库的完善
变电站运行的基础信息是变电站中改进各项技术和对技术进行更新的关键，并且对变电站进行新技术的应用与进行经验总结有着密切的联系。在变电站继电保护系统中进行信息管理技术的应用，要进行对继电保护中信息数据库的完善。以基础信息数据库作为基础，对于变电站继电保护中其正常运行、发生的故障等信息，一并归到信息数据库中去。在通过对运行信息的收集以及对数据库进行整理保存，为日后的工作打下基础。将继电保护系统中的故障和零部件寿命等信息归入到数据库中，为日后的检修工作提供依据，以及为预防性检修理论运用打下基础。信息数据库的建立还可以为现代变电站继电保护工作进一步的发展提供基础信息、为平时的继电保护检修工作提供有用的资料。
四、结语
