近年來國內(nèi)數(shù)字化變電站的試點工作中，針對數(shù)字化變電站的現(xiàn)場調(diào)試，尚缺少相應(yīng)的檢驗規(guī)范，目前還沒有成熟的方案可借鑒。傳統(tǒng)的保護裝置規(guī)程非常重視回路正確性的檢驗，但微機型繼電保護測試儀由于輸出為電流電壓的模擬量，不適用于數(shù)字化保護回路的檢驗。

目前可用的測試設(shè)備，只能對某些智能 IED 裝置部分進行檢驗，不能連同合并單元和智能操作箱一起進行回路整體檢驗，更無法對像主變、母差等具有復(fù)雜二次回路的數(shù)字化保護進行有效檢驗，滿足不了現(xiàn)場數(shù)字化變電站繼電保護專業(yè)的維護和管理需要。

1 數(shù)字化變電站繼電保護的檢驗特點

對于傳統(tǒng)變電站中的微機保護裝置( 或稱綜保裝置) ，其信號采集、邏輯運算與判別、執(zhí)行輸出，均在一個綜保裝置中完成。試驗人員通過傳統(tǒng)的微機型繼電保護測試儀模擬故障類型在特定點( 如保護屏電流電壓試驗端子) 上輸入故障量進行整組聯(lián)動試驗，以確保完整的二次直流回路和部分二次交流回路的正確性。二次交流回路接線的整體正確性則通過一次通大電流來驗證。而數(shù)字化變電站繼電保護回路中，由于采樣回路和執(zhí)行回路均下放到過程層，各類智能 IED只是一個邏輯運算部分。過程層、間隔層相對距離很遠，如果是主變回路，牽涉高低壓部分，二次設(shè)備安裝位置更加分散，按回路檢驗變得十分麻

煩。

對數(shù)字化變電站保護的檢驗?zāi)壳坝袃深惙椒? 一種是利用傳統(tǒng)測試儀 + MU 方式進行調(diào)試，利用傳統(tǒng)測試儀做信號發(fā)生源，通過數(shù)據(jù)采集裝置采集 測 試 儀 的 交 流 信 號，并 轉(zhuǎn) 換 成 相 當 于ETA、ETV 的信號輸出格式，送至合并單元; 另一種是全數(shù)字化測試，根據(jù) IEC 61850 的通信標準設(shè)計開發(fā)出全新的數(shù)字化測試儀，能夠輸出數(shù)字化的交流信息和開入信息，同時能夠接收符合標準的保護及開關(guān)智能單元的動作信息，并以此來控制、測試整個過程。

上述檢驗方法存在以下問題:

( 1) 現(xiàn)行保護檢驗方法只能實現(xiàn)對保護裝置的單體檢驗，無法完成整個二次回路的整體檢驗;

( 2) 對主變差動等需要在不同地點同時輸出數(shù)字量的保護檢驗，現(xiàn)有校驗儀尚無可靠的檢驗方案可循;

( 3) 現(xiàn)有的保護測試儀無法完成保護的整組及聯(lián)動開關(guān)試驗。

2 110 kV 封周數(shù)字化變電站繼電保護的檢驗

利用研制的測試用樣機，通過無線同步的方法，以主從方式，在現(xiàn)場對 110 kV 封周數(shù)字化變電站的繼電保護裝置及其二次回路進行了檢驗，效果良好，該樣機可模擬各種故障狀態(tài)量。

無線同步檢驗法原理就是利用無線同步技術(shù)，通過主從設(shè)置，對放在不同的地點的裝置實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步( 見圖 1) ，對于 110 kV 線路保護、主變保護、10 kV 線路保護、站用變保護等都能正確檢驗。現(xiàn)以主變保護為例，作一介紹。

試驗裝置包括 1 臺控制端裝置( M) 和 1 臺小信號輸出裝置( S2) ( 原理示意見圖 2) 。其中 M端為主控制端，內(nèi)嵌操作平臺，能以光流變接口協(xié)議的信號輸出，接收跳閘出口信號。并通過 400MHz 頻段無線連接的方式對 S2 端進行操作控制; S2 端為小信號輸出端，其可以模擬小信號流變信號的輸出，并能接受跳閘信號的輸入。

檢驗主變保護回路時，裝置 M 置于高壓一次設(shè)備處，通過光纜向高壓側(cè)合并單元送出模擬光流變信號，裝置 S2 置于低壓一次設(shè)備處，通過電纜向低壓側(cè)合并單元送出小信號流變信號，在 M端檢測通信狀態(tài)正常后，按整定書要求對 M 和 S2進行相關(guān)的設(shè)置，即可對保護進行定值檢驗，并通過對智能操作箱的出口信號進行采集，來實現(xiàn)保護回路的閉環(huán)檢驗。檢驗的流程框圖見圖 3。

具體檢驗步驟:

( 1) 裝置 M 端置于高壓側(cè)一次設(shè)備的接線柜前，利用 MU 到流變輸出箱的光纜，連接到裝置M 的光信號輸出端子上，專用電纜連接到智能操作箱的出口回路上;

( 2) 裝置 S2 端置于低壓側(cè)一次設(shè)備前，利用原有小信號采樣線連接到裝置 S2 的小信號輸出端子上，S2 的開入信號電纜接至低壓智能操作箱上;

( 3) 自動檢測 M 端和 S2 端之間的通信狀態(tài)，確認兩臺裝置之間的無線通信正常，如不正常，則發(fā)出報警信號;

( 4) 在 M 上分別對 M 端和 S2 端的輸出值進行設(shè)置，并設(shè)置同步觸發(fā)時間，并通過無線通信發(fā)送指令到 S2 端;

( 5) S2 接收到 M 端的操作指令，按設(shè)置時間與 M 同步輸出預(yù)先設(shè)置的值;

( 6) 主變保護裝置接收到高低壓側(cè)的信號后，當達到動作值時，發(fā)出跳閘信號到智能操作箱;

( 7) M 端裝置和 S2 端裝置分別接收到高低壓側(cè)智能操作箱的跳閘信號，S2 端把接收到信號通過無線信號傳輸?shù)?M 端;

( 8) M 端對接受的信號進行分析處理，終止檢驗過程。

3 結(jié)語

( 1) 利用無線通信技術(shù)，定義檢驗裝置間的主從關(guān)系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，可以解決諸如主變保護( 其過程層不在同一地點) 的聯(lián)動檢驗。

( 2) 傳統(tǒng)的微機型繼電保護測試儀，由于功率放大器( 源) 的限制，其電流電壓輸出值，有一定的上限，否則精度、熱穩(wěn)定等都無法保證。然而，現(xiàn)場綜保裝置由于整定需要，經(jīng)常會碰到一些需要加比較大的電流量，如一些短線路，其速斷定值可能有 70 ～ 80 A，只能通過將整定改小來進行測試。而數(shù)字化保護，由于輸入量均為數(shù)字信號，如果是光信號輸入，純粹是一個數(shù)值; 如果是小信號輸入，以 5 A 對應(yīng) 150 mV，100 A 的整定值，僅為 3 V 模擬電壓信號量，開發(fā)的 M/S2 數(shù)字化保護測試設(shè)備，完全可以滿足要求。

采用 M/S2 數(shù)字化保護測試設(shè)備的檢測二次回路范圍也擴大了，可以檢驗非常規(guī)互感器至MU 這部分回路，也可以檢驗二次回路的其余部分。且設(shè)備輕巧，攜帶十分方便。

( 3) 在過程層 MU 和智能操作箱的輸入與輸出回路實施故障模擬和動作行為分析，以檢驗數(shù)字化保護整體回路功能( 包括智能 IED 整定和邏輯) 的正確性。