1、继电保护及综合自动化试验系统现状浅析摘要：从现如今继电保护测试的需求出发，仅仅使用早期的普通继电保护装置无法满足行业需求，基于多功能的微机技术，搭载远程的继电保护装置，综合自动试验系统应运而生并投入使用到各个领域中。简述了该系统的结构思路和特点，呈现了继电保护的闭环自动测试试验系统的现状和未来发展的趋势。 关键词：继电保护；综合自动化；试验系统 中图分类号：C33 文献标识码：A 文章编号： 综合自动化系统是利用先进的现代电子技术、计算机技术、信息处理技术和通信技术等实现对电站二次设备的功能重组、优化，对电站所有的设备运行情况执行测量、监视、控制和协调的一种综合性的自动化系统。早期的继电保护装
2、置需要有专职的巡检人员定期查看，不能自动智能化的进行优化整合功能。当前电子科技、计算机技术的高度发展，新型的继电保护装置及综合自动化试验系统应运而生，从而弥补了落后设备、落后系统控制的不足。 当前部分继电保护装置存在的问题 当前部分继电保护装置仍然采用老式的基本保护原理，无法实现与微机连接或综合自动化系统完成联合测试。存在着响应速度不够快，测试判断不够准确、保护装置和测试设备相对落后，接触设备的人员对该继电保护及综合自动化试验系统的熟悉度不够等，都是当前继电保护自动化试验系统存在的问题。针对各项存在的问题，对综合自动化试验系统提出了更高要求。 综合自动化系统需求 各大电气设备在各个领域的频繁使
3、用，使得保护装置的重要性提升到更高的地位。继电保护及综合自动化试验系统在电厂、变配电站等电力设施中普遍的被使用。该项系统能够将保护装置同运行设备有效的结合起来，新型多功能微机保护装置的智能化更加可以满足综合自动化的处理需求。先进的综合自动化试验系统应该具有配置灵活、方便操控、扩展简单、便于关联管理等特性以满足现代的自动化系统需求。 三、新型综合自动化试验系统结构 如今继电保护及综合自动化试验系统以多功能微机保护为主，常见于变、配电站的综合自动化试验系统。TQDB-多功能微机保护综合自动化试验系统可实现常规保护继电器特性测试实验之外，还被使用在 110KV及以下微机线路保护试验、多种微机继电器特
4、性试验和多种电力设备保护试验。除了应用于试验系统，还可以任意组建具有组态结构，变化出各种不同的具有综合化的自动化试验。单套试验系统包括继电保护的测试装置、通信卡、多功能微机及其保护装置、多个常规的继电器（起保护作用）和上位 PC，新型的综合试验系统结构如下图。多功能微机保护装置的信号源为继电保护测试装置，继电保护测试装置能模拟电力系统正常、故障等不同情况下的电流和电压信号，同时接收发送开出、开入信号；多功能微机保护实验装置位于系统的现场 I/O 层，不但能够完成监控和继电保护的功能，还能接收向上位机传送遥测和遥信量与上位机的遥控命令等；通信卡则处于系统的通信层，能够完成上位机和多功能微机保护装
5、置之间的数据和命令的传输；上位机位于系统的计算机管理层，是整个继电保护综合自动化试验系统的核心环节，完成自动化的综合功能。 新型综合自动化试验系统包含了常规电压继电器、电流继电器、阻抗继电器、功率方向继电器与差动继电器等，搭配继电保护测试装置后可以开展多种常规保护功能的试验。以下是综合自动化试验系统结构框图： 四、继电保护测试装置的原理 继电保护测试装置的工作全部过程主要分为以下部分：设定试验条件与参数，准备试验所需要的数据，输出试验结果。在测试开始之前，首先需要确定试验条件以及试验参数，其中包括：试验项目、整组试验仿真的故障类型（三相短路、两相短路、单相接地、两相接地） 、故障电流、故障相别
6、、故障电压等。不同的故障类型需要确定的试验类型略有不同。试验条件设置完成以后，就按下确认键即开始计算试验各个阶段所需要的电压电流信号的数字量，并按照 DAC 芯片数据格式要求送往DAC。当模拟系统各运行阶段（空载运行、故障后、断路器动作后、重合闸动作后）的数字量准备好以后，按下开始键即进入试验阶段。试验开始后，由测试过程控制程序送出表示三相电压和三个电流以及 3UO、3IO的数据流，数据流经过 DAC 转换、功率放大，成为可供继电保护测试的模拟量输出。与此同时，不断采集继电保护装置各类开关量反馈信号，并根据反馈回来的保护装置的动作行为进行相应的处理，切换数据区或者中断过程。试验过程中，根据保护
7、装置的动作信息设置标志位，满足一定的条件就可以从试验中退出，处理试验结果并输出。试验结果的输出可以选择液晶显示、打印机中的一种或者两种。至此，测试过程完成。在新型继电保护测试装置中扩充了监控 DSP 系统，在整个测试过程中，监控板负责对 8 路模拟量信号进行 ADC 采样，并通过液晶显示器实时监测输出值及波形，对于信号失真、电压短路、电流开路等问题可以及时保护控制。另外，通过键盘和液晶显示器的配合，模块化的程序编写，然后调用预先编写好的测试程序进行试验任务，新型继电保护装置还可以不用 PC 机独立的完成测试工作。 五、新型继电保护测试装置的系统结构设计 新型继电保护测试装置的系统结构主要由主控
8、 DSP 系统模块和监控DSP 系统模块及各自外围硬件电路构成。其最终信号产生与主控制模块包括通信接口单元、数字信号产生单元。 六、继电保护和自动化试验系统的功能特点 具有智能化芯片的电力设备，可以对各种继电器（如电压、电流、功率方向、阻抗、反时限、同期、差动、低周、直流、频率、时间、中间等）和危机保护进行鉴定，并可模拟各种复杂的永久性、瞬时性、转换性故障进行整组试验。主要试验功能有：交直流试验；自动搜索各种原理继电器的定，基于多功能微机保护实验系统的继电保护测试装置在硬件设计上采用了许多比较先进的技术和工艺，在软件设计上使用了成熟的算法和原理，呈现如下几个主要的特点： 与多功能微机保护实验装
9、置构成完整的“多功能微机保护与变电站综合自动化试验系统” ，可灵活配置完成各种线路微机保护、安全自动装置试验、主设备的综合试验及变电站综合自动化等多项试验； 输出的高精度电压小信号以及全数字量测试信号满足与电子式互感器接口的新型微机保护装置研发对测试信号的需要； 采用高速数学信号处理器 TMS320F2812 DSO 作为系统控制核心，大大提高了装置的性能，提高波形的仿真精度； 装置既可作为科研院校的试验测试设备，也可单独作为现场继电保护测试的专用设备，应用广泛； 采用多种抗干扰技术和软硬件自检，整个系统抗干扰能力强，运行稳定、安全可靠。 结语 随着继电保护及综合自动化试验系统与相关设备不断完
10、善，现有的相对落后的保护装置的试验系统就必须随之调整以适应新的大环境。新型的综合自动化试验系统对于保护装置能取得更好的成效，提供更加流畅的人机交互界面。新型的综合自动试验系统能够抗干扰，运行稳定并保持高精度，功能多样且自动化程度高，可靠度高。按照如此发展的现状，才能不断优化、提升我国的继电保护装置自动化进程，摆脱落后、自动程度低下的现状。 参考文献： 1.赖擎.华建卫.吕云.通用继电保护自动测试系统软件的研究J.电力系统保护与控制.2010 年 03 期. 2.廖泽龙.继电保护实验自动化初探J.云南电力技术.1999. 3.陈铸华.多功能微机保护实验系统的新型继电保护测试装置研究D.湖南：湖南大学.2008.
