0 引言

隨著輸變電設(shè)備的大量運行，繼電保護檢驗的工作量也成倍增加，繼電保護裝置自動測試技術(shù)逐漸受到關(guān)注［1-7］，但由于繼電保護的重要性和復(fù)雜性，一直不能實現(xiàn)真正意義上的自動測試。

智能變電站的建設(shè)及 IEC61850 協(xié)議的應(yīng)用為繼電保護自動化測試技術(shù)的發(fā)展提供了更好的技術(shù)支撐平臺［8-12］，保護裝置需要的電流、電壓以采樣值

（SV）報文的形式從光以太網(wǎng)口獲取，因而測試不再需要考慮模擬量的接線及功率放大問題；保護的開入信號及跳合閘出口以 GOOSE 報文的形式通過光

以太網(wǎng)口傳輸，且通過 GOOSE 指令也可對智能開關(guān)置檢修模式，閉鎖智能開關(guān)的跳閘和合閘功能，測試不再需要復(fù)雜的接線。

目前，整個智能變電站繼電保護裝置現(xiàn)場校驗過程需要 2 人以上在現(xiàn)場共同完成，檢驗一套復(fù)雜的繼電保護裝置一般需要 2 ~ 3 d，而且要求現(xiàn)場工作人員對保護原理、測試方法、裝置配置等均非常熟悉，因此在現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)錯誤檢驗或檢驗無法進行的情況。 另外，目前還存在測試報告格式不固定、試驗

報告的整理需要花費大量時間的問題，且由于報告為手工處理，很難保證試驗數(shù)據(jù)的真實性。

本文從智能變電站繼電保護裝置的特點和測試需求出發(fā)，提出了智能變電站繼電保護裝置一鍵式測試的概念。 采用該測試方法能夠極大簡化繼電保護測試過程，提高工作效率，是智能變電站繼電保護裝置測試技術(shù)未來的發(fā)展方向。

1 一鍵式測試方法

1.1 配置信息自動導(dǎo)入

由于智能變電站中各智能電子設(shè)備（IED）的各種信息（功能、指標、參數(shù)等）都包含在系統(tǒng)配置描述（SCD）文件和自身的 IED 配置描述（CID）文件中，這就給繼電保護裝置一鍵式測試提供了技術(shù)基礎(chǔ)［13］。

繼電保護裝置實現(xiàn)一鍵式測試*重要的是按照繼電保護裝置保護定值自動計算測試參數(shù)，繼電保護裝置通道配置及定值的導(dǎo)入是非常關(guān)鍵的步驟。 一鍵式測試裝置可以通過導(dǎo)入被測繼電保護裝置的CID 文件或者全站配置的 SCD 文件來獲取被測繼電保護裝置的參數(shù)、通道配置、指標等信息，通過 MMS網(wǎng)絡(luò)獲取定值信息，并且還可以通過發(fā)送和接收GOOSE 信息自動投退檢驗所需的軟壓板，從而實現(xiàn)自動配置。

1.2 一鍵式自動測試

一鍵式測試系統(tǒng)接線圖如圖 1 所示，IEC61850一鍵式測試系統(tǒng)通過光纖分別接入 SV 網(wǎng)、GOOSE網(wǎng)和 MMS 網(wǎng)。 基于 IEC61 850 網(wǎng)絡(luò)化和系統(tǒng)化的特點，一鍵式測試裝置通過 SCD 文件配置待測繼電保護裝置和智能單元信息，通過 MMS 網(wǎng)獲取保護裝置保護定值信息，尤其對于新建變電站，以配置文件

形式配置好所有待測保護裝置（如線路保護、主變保護、母差保護等）的信息；將原有的 MU 斷電，一鍵式測試系統(tǒng)模擬 MU 給相應(yīng)保護裝置發(fā)信息，通過GOOSE 網(wǎng)絡(luò)接收保護裝置的跳閘信息和智能終端的斷路器位置信息，同時通過 MMS 網(wǎng)接收保護裝置上傳給主站系統(tǒng)的 SOE 和故障動作報文信息。

例如過流保護裝置的測試，一鍵式測試系統(tǒng)根據(jù)配置信息，通過 MMS 光以太網(wǎng)口向繼電保護裝置發(fā)送信息自動投退保護試驗項目所需的軟壓板及相關(guān)聯(lián)閉鎖條件，再向繼電保護裝置發(fā)送 SV 報文，SV報文分別為繼電保護裝置定值的 95 %和 1.05 倍。若繼電保護裝置正確動作，則一鍵式測試裝置自動調(diào)整輸出的 SV 報文，使其分別為保護定值的 1.2 倍（過量）或 70 %（欠量），并自動記錄動作時間；若被測裝置不正確動作，一鍵式測試裝置將發(fā)出該繼電保護裝置測試項目異常告警，并停止試驗。 一個保護項目完成后自動切換進入下一個試驗項目，直至全部試驗項目完成。 一鍵式測試裝置根據(jù)測試情況自動給出實驗報告供測試人員查閱。

1.3 一鍵式測試具體流程

通過導(dǎo)入 SCD 文件，獲取全站裝置的配置，得到各個裝置中的數(shù)據(jù)流向，包括 SV 流向和 GOOSE 流向。 在這些信息的基礎(chǔ)上，后臺軟件搭建全站模型，

列舉全站設(shè)備信息。 測試之前用戶需要選擇測試哪些設(shè)備，選定測試設(shè)備和測試項目后，測試系統(tǒng)會列出需要配置的信息，包括各相相關(guān)定值和保護裝置的相關(guān)動作行為定義等內(nèi)容。 用戶可手動配置這些信息，也可通過導(dǎo)入保護裝置的內(nèi)部配置文件獲取動作行為定義，通過之前導(dǎo)入的全站定值單選取相關(guān)定值。 測試系統(tǒng)將裝置信息、動作行為定義和定值三方面信息進行整合，得到測試項目、測試方案以及測試結(jié)果模板，用戶可對測試項目及測試結(jié)果模板進行調(diào)整，確認所有信息后即可開始進行一鍵式測試，測試系統(tǒng)根據(jù)之前的相關(guān)配置進行測試并輸出測試結(jié)果。 一鍵式測試流程如圖 2 所示。

2 一鍵式測試系統(tǒng)

2.1 硬件平臺

一鍵式測試智能變電站繼電保護裝置的系統(tǒng)包括 IEC61850 繼電保護測試儀、計算機、被測繼電保護裝置等，計算機通過電以太網(wǎng)口與 IEC61850 繼電保護測試儀連接。 計算機主要負責 SCD 和 CID 文件的導(dǎo)入、測試過程控制管理、實驗報告生成、用戶圖形用戶界面（GUI）等；IEC61850 繼電保護測試儀

接收計算機下發(fā)的配置、試驗控制等指令，發(fā)出相應(yīng)的 SV 報文或 GOOSE 報文，對被測繼電保護裝置進行測試；為兼容現(xiàn)場的開關(guān)量硬接點信號，設(shè)計了 8路硬接點開入量接入和 4 路硬接點開關(guān)信號輸出；系統(tǒng)可以通過 GPS 的光 IRIG-B 碼進行對時。 系統(tǒng)的硬件框圖如圖 3 所示。

IEC61850 繼電保護測試儀可以通過 4 組光以太網(wǎng)口對多個不同的繼電保護裝置進行試驗，也可以對一個繼電保護裝置的不同光以太網(wǎng)接口進行試驗，IEC61850 繼電保護測試儀是實現(xiàn)本系統(tǒng)的硬件平臺，采用新一代數(shù)字信號處理器（DSP）+ 現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）構(gòu)成的數(shù)字信號處理系統(tǒng)，系統(tǒng)實時性好，強大的數(shù)據(jù)處理能力使其發(fā)送 SV 報文時仍能夠保證極高的輸出穩(wěn)定性，同時保證*大采樣率不低于現(xiàn)場電子式電壓互感器（EVT）和電子式電流互感器（ECT）采樣率，能夠發(fā)送和接收解析多達 20組 GOOSE 報文，1 組 GOOSE 報文*多支持 32 個GOOSE 數(shù)據(jù)。

2.2 軟件平臺

測試軟件機構(gòu)應(yīng)包含公用平臺和功能模塊兩部分。 功能模塊設(shè)計成動態(tài)鏈接庫方式，按照測試功能需要，劃分為多種不同的小模塊，由于劃分的功能很細，每個模塊的功能就相對簡單，接口參數(shù)很少，便于使用。 公用平臺只包含各個模塊的公用部分，其作為運行平臺，始終處于打開狀態(tài)，以動態(tài)鏈接庫方式調(diào)用測試功能模塊，隨時可以打開和關(guān)閉，結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定。

公用平臺軟件是以模板方式調(diào)用功能模塊運行的。 模板是模塊調(diào)用和參數(shù)定義的格式文件，采用字符方式編寫。 不同的測試功能通過不同的模板文件定義。 測試軟件的運行過程就是公用平臺運行測試模板的過程。 基于測試模板技術(shù)，可以組織測試流程、定義測試方法、計算測試參數(shù)，實現(xiàn)一鍵式測試

過程。

3 結(jié)語

智能變電站和 IEC61850 規(guī)約的實施為繼電保護裝置的一鍵式智能測試打下了良好基礎(chǔ)。 本文闡述了一鍵式智能測試的基本思想和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，給出了測試的流程，研究了一鍵式測試系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。 該系統(tǒng)充分體現(xiàn)了智能變電站測試技術(shù)自動化、智能化的特點。