公司新闻

继电保护智能化测试系统在电力系统中的应用

1 引言

为了进一步加强电力能源的优化配置和电力系统的可靠供电,电力运营、维护单位将各种新型技术引入到逐渐增多的变电站继电保护设备中。这些新型技术为电力系统可靠、稳定运行提供了更多的保障,但同时也增加了继电保护工作人员的工作难度和工作强度。新型保护装置的检验方法和检验标准都各有所异‚获取结果数据也有多种途径,这些因素会因为人员经验和工作状态而影响检验质量,同时,检验工作后期的报告整理、填写、审核、归档、统计分析又存在较长的实施周期。这将影响到整个系统的工作息率和生产周期,因而,需要建立一套标准化的继电保护检验系统来规范检验工作,同时能够统一继电保护试验模式和报告数据,以增强继电保护检验工作的流程化管理和报告数据统计的智能程度。即我们提出的继电保护标准化、智能化检验系统。

2 继电保护测试系统现状

2∙1 继电保护测试流程

目前继电保护测试基本上是测试人员带上继电保护测试仪、笔记本、需要测试的设备的空报告,到现场利用笔记本控制测试仪手动完成测试,记录报告。如果需要上交电子报告,回单位后还需要整理现场试验数据,填写到电子报告中,填写完成后再发送给相关领导审核。

图 1流程中的各个环节,存在影响测试工作的因素,因而可以改进的地方详细说明如下:

(1)现场测试:不能保证测试按检验规程/标准(或作业指导书 )执行;测试结果是否合格需要人为判

断;测试过程中,边测试边记录,效率低;测试的质量同测试人员现场测试经验直接相关;在测试仪输出模拟故障电压电流前,可能需要修改定值、投退压板,必须按试验的要求进行接线等。测试人员往往容易忽略这些细节,从而导致试验失败,严重的甚至引起事故。

(2)填写试验报告:手动填写试验报告,效率低且不能保证数据的真实有效性。

(3)人工携带试验报告进行传递,导致报告传递、审核周期长。

(4)纸张试验报告入库后,对试验报告的查询、统计不方便。

2∙2 前继电保护测试系统软 (硬 )件结构

目前继电保护测试软 (硬 )件结构就是 “笔记本电脑 +测试仪 +保护装置 ”,软件结构图如图 2所示。

测试过程是在笔记本中运行测试仪厂家提供的保护测试仪软件,根据不同的测试功能选择不同的测试模块,边测试边记录。

3 现场测试作业指导书的趋势

针对全省电网中现有的保护装置,按照有关技术标准和检验类别编制好各种试验程序,与继电保护测试仪直接连接,通过计算机管理直接控制继电保护试验仪工作,实现了继电保护检验项目的自动测试功能。建立了统一的试验标准流程,不但使继电保护试验仪器发挥更大的作用,而且降低了人为因素对试验结果的影响,提高了工作效率和自动化水平,对提高继电保护检验质量具有重要的意义。

继电保护自动测试系统研究可以大大提高现场作业标准化程度和工作效率。此系统按照检验规程将现有的技术标准和检验规程,具体编制好各种保护试验软件,通过计算机控制达到自动完成继电保护装置电气性能检测工作,并形成统一的试验报表。继电保护人员只要选择不同的保护设备,依据检验性质,在计算机上十分简单方便的操作,检验流程和检验项目、试验方法、试验步骤和技术标准自动形成,测试结果自动形成试验报告。自动检测过程中从开始到完成、继电器特性分析、输出测试报告高度自动化,无须人工干涉。自动测试储存测试结果,形成历次试验数据库,为生产管理和产品质量跟踪历史数据,实现数据共享,减轻工作人员强度,提高作业标准化程度。自动测试系统研究开发,不仅使检验更加规范,而且降低了继电保护人员的劳动强度。

4 新继电保护测试系统概要

4∙1 新系统需要解决的现场测试问题

新系统涵盖检验任务的生成、现场检验、检验数据校核、检验报告审核等测试管理管理流程步骤,与传统试验流程相比,新系统测试工作流程图改进如下:

(1)测试任务的制定:根据标准/规程制定测试计划 (测试任务 );根据系统一次、设备二次参数、定值单数据得到测试参数;

(2)现场试验:自动完成试验;自动进行测试是否合格的判断;自动将试验结果数据填写到试验报告中,保证了测试结果的真实性和有效性;强大的现场咨询功能,包括警示信息、提示信息、帮助信息。

4∙1∙1 检验报告审核工作量大

新系统在现场校验过程中就已经对报告进行了“预审 ”。列出相应的数据 (特别是不合格项 )供专职人员审核报告时进行对比分析。从而,审核报告不再需要翻阅大量的资料便能及时获得有关的信息包括历史报告数据。

4∙1∙2 现场检验

完全根据检验规程/标准的要求而制定,所有项目和要求全部符合规程标准的规定;形成标准格式的检验报告。防止了现场工作内容、方法因人而异的现象‚并且很大程度地降低了工作人员对装置的熟悉程度。装置的检验能够自动完成,自动分析检验结果是否合格、自动将检验结果、数据填写到检验报告中,形成标准的检验报告;缩短了现场工作的时间。

强大的检验帮助功能:检验要点随时提示;检验结果不合格的情况下,警示现场检验人员进行检查;实时在线帮助,任何时候用户都能够获得当前步骤的帮助信息。

4∙1∙3 现场检验人力资源的瓶颈

新系统严格按照规程、标准进行检验,检验方案包含了:

(1)对保护装置检验的标准方法 (用户只需要录入整定书便可实现全部检验项目的参数数据的录入 );

(2)作业指导,检验人员不一定要对检验的方法有深入的了解就能够完成检验任务;

(3)强大的在线帮助系统,能够给检验人员提供帮助。

因此‚新系统不但能够提高现场的检验工作的效率,而且降低了对现场检验人员熟悉装置的要求。

4∙2 应用中的益处

新系统通过技术手段贯彻执行检验规程和作业指导书,并将其落到实处,因此能够在以下方面给用户带来方便:

(1)大大提高检验的效率:自动试验、自动填写试验报告、通过网络传递试验报告 (提高审核的效率 )、发布各种统计报表 (提高统计效率 );

(2)提高检验的质量:严格按照规程标准以及作业指导书执行现场检验,试验前要求录入整定值并提示测试人员同保护装置定值对比,因此在很大程度上防止误整定发生、管理者对测试也可以进行有效控制。(3)效益:提高管理的工作效率、缓解现场有经验的人员的资源瓶颈、缩短停电时间、节省现场检验人员的培训费用。

4∙2∙1 真实的试验报告数据

检验报告中的结果数据由新系统的检验程序自动根据测试仪器的实测值进行填写,反映现场测试的真实数据,这些数据不能被人工干预,不能被人工修改。试验过程可以形成多种格式的试验报告,一种是Word格式,根据用户的作业指导书的报告格式设计,主要用于用户审核、打印和报告归档用;一种是系统格式报告,保存了测试过程中的全部数据,包括:测试的时间、测试的次数、每次测试的参数;测试时测试仪输出的状态 (例如,故障前的电压电流是多少,故障前时间多长,故障状态的电压电流、故障状态持续的时间,测试仪开关量的动作情况等 );还可以输出 XML格式试验报告和 Excel、WPS格式试验报告。

因此,新系统不仅保证了现场测试数据真实性和有效性,还保存了测试现场的测试仪输出故障的状态,为将来的分析和统计提供了真实的依据。

4∙2∙2 检验工作迅捷

新系统测试程序自动完成对保护装置的检验,检验人员只需要根据检验的要求完成接线并做好安全措施;测试程序根据测试仪的实测值自动完成检验报告数据的填写,生成标准格式的检验报告,检验人员无须手动填写整理试验报告了。

4∙2∙3 检验工作的规范化

系统按照检验规程和标准制定检验任务,因此检验工作程序不因人而异。新自动测试程序根据模板

(对规程/标准、作业指导书 )进行检验,项目符合规程。系统内置标准格式的检验报告,使得报告格式统一化、规范化。

5 新继电保护测试系统的结构

新继电保护测试系统的软件系统结构图见图 3。

新继电保护测试系统在软件系统应用结构上分为测试仪器控制接口、自动测试控制、测试标准定义、保护通讯规约和管理系统五个部分。

5∙1 测试仪器控制接口

测试仪器控制接口是测试仪器生产厂家开放出来的,完成保护测试功能测试的软件接口,外部系统只要给出测试功能需要的标准参数数据,就能够控制测试仪完成试验,并通过接口获取测试功能的测试结果数据。例如零序保护,外部系统只需要调用接口,设置需要的测试功能,给出测试功能需要的标准数据,就能完成测试,获取数据。

5∙2 自动测试控制

自动测试平台利用保护作业指导书 (保护测试模板 ),自动完成测试,形成标准格式的试验报告。自动测试平台开放三种外部系统接口,**种是连接数据库下载测试任务、上传试验报告的接口,这样新系统现场测试融入到整个单位的管理系统中;**种是与保护装置的通讯接口,系统可以调用保护通讯程序,实现与保护装置的通讯,完成定值的修改和读取、控制字和压板的读取和修改、保护动作报文的读取并根据保护

动作报文进行综合结果判断;第三种是与外部其它程序的接口,例如条码扫描程序,自动读取条型码扫描到程序的结果,将条型码填入报告中。

5∙3 保护通讯规约

通过保护通讯程序,建立自动测试控制程序与保护装置之间的信息交换,完成定值的读取、保护压板的投退、模拟量的读取、保护动作信息的读取、信号复归等,从而实现保护装置全闭环的自动测试:对于采样值测试,测试仪输出电压电流模拟量,输出稳定后由保护装置通讯组件读取保护模拟量;定值校验部分,测试仪输出故障量,记录保护装置的出口动作逻辑和动作时间,之后由保护通讯组件读取保护动作信息报文,根据动作信息作综合性判断。

5∙4 管理系统

管理系统可以为单位现有的 MIS或者生产管理系统,它通过数据库来管理设备、装置测试方案、测试报告、系统用户等,包括流程管理、Web报表系统等。

6 结束语

继电保护自动测试系统可以大大提高现场作业标准化程度和工作效率。继电保护人员只要选择保护设备、检验性质,检验流程和检验项目、试验方法、试验步骤和技术标准自动形成,测试结果自动形成试验报告,无须人工干涉。自动测试储存测试结果,将历次试验数据保存到数据库中,为生产管理和产品质量跟踪提供了历史数据,从而实现数据共享。自动测试系统研究开发,不仅使检验更加规范,而且降低了继电保护人员的劳动强度。

研究的成果可以为继电保护工作人员提供可视化的测试进程和全方位的测试信息,使得工作人员可以从不同侧面和不同技术层次,全方位了解和控制检验进程,并深入进行检验结果的分析和研究。检验进程的人机交互,有利于工作人员对测试方法的掌握及对继电保护装置工作原理的认识;可以进一步优化、规范保护装置的检验工作,将不同保护装置的规范检验项目编制成典型模块,替代工作人员手工操作输入试验数据来控制、监视、干预检验进程,考验提高检验工作效率,优化试验进程,缩短停电时间,提高保护检验的科学性、可靠性、合理性。


沪公网安备 31011402005121号