CN110031699A - 一种用于测试继电保护装置远方操作功能的方法及系统 - Google Patents

一种用于测试继电保护装置远方操作功能的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于测试继电保护装置远方操作功能的方法及系统，属于电力系统自动化技术领域。本发明方法包括：模拟调控主站发出操作指令，控制继电保护测试仪输出电流、电压量和模拟电网故障；数据通信网关机解析操作指令，获取解析报文，查找与保护装置通信的模拟调控主站连接，转发操作指令；交换机2传输操作指令到保护装置，保护装置根据操作指令进行操作，输出肯定响应报文或否定报文及错误代码至模拟调控主站；继电保护测试仪监测并获取保护装置跳闸信息传输至模拟调控主站；模拟调控主站根据肯定响应报文、否定报文及错误代码和跳闸信息获取测试结果。本发明不受电压等级和被保护对象数量的限制，适用于各电压等级各类型保护装置测试。

Description

一种用于测试继电保护装置远方操作功能的方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统自动化技术领域，并且更具体地，涉及一种用于测试继电保护装置远方操作功能的方法及系统。
背景技术
随着电网规模的扩大和无人值班变电站的建设推广，电网一次设备、二次设备、自动化技术的发展，以及变电站智能化及综合自动化改造，调控主站系统的升级，变电站继电保护远方操作已逐渐具备了技术实施的条件。
近五年来电网输变电规模以平均每年超过12％的速度增长，电网发展速度与生产承载能力之间的矛盾日益突出。变电站无人值班后，往往为了简单的操作，变电运维人员和继电保护技术人员频繁往返于各个变电站之间，占用了大量的有效工作时间。为提高运维工作的效率，发挥大运行体系“调控一体”的技术优势，目前变电站继电保护已经逐步实施远方操作，以远方主站作为核心,利用通信通道的数据传输对变电站内不同间隔区域的继电保护装置进行切换和修改在线定值区、投退软压板、修改定值以及复归保护信号等。
发明内容
针对上述问题本发明提出了一种用于测试继电保护装置远方操作功能的方法，包括：
模拟调控主站发出操作指令，操作指令经交换机1传输至数据通信网关机，同步控制继电保护测试仪输出电流、电压量和模拟电网故障；
数据通信网关机解析操作指令，获取解析报文，并查找与保护装置通信的模拟调控主站连接，转发操作指令至交换机2；
所述保护装置包括：保护装置A和保护装置B；
交换机2传输操作指令到保护装置，保护装置根据操作指令进行操作，经交换机2、数据通信网关机和交换机1输出肯定响应报文或否定报文及错误代码至模拟调控主站；
继电保护测试仪监测并获取保护装置跳闸信息传输至模拟调控主站；
模拟调控主站根据肯定响应报文、否定报文及错误代码和跳闸信息获取测试结果。
可选的，操作指令，包括：远方切换定值区指令、修改定值指令、投退压板指令及信息复归指令。
可选的，解析报文，包括接收端保护装置信息、远方操作功能类型、修改数据点路径和修改数据点值。
可选的，远方切换定值区命令生成及传输流程，包括：
模拟主站下发不带遥控选择的IEC104设定命令报文，通过IEC104规约中的信息对象地址，区分站内不同保护装置，设定的值为定值区号，生成远方切换定值区命令；
模拟调控主站输出远方切换定值区命令至数据通信网关机，当数据通信网关机收到远方切换定值区命令后，对保护装置的目标切换定值区号进行合理性检查，当定值区号合理时通过保护装置的模拟调控主站链接下发DL/T860 MMS的选择激活定值组服务，向保护装置发送定值组控制块设置组控制块中的当前定值区号域激活定值区写入目的定值区号命令；
数据通信网关机输出定值区号命令经由交换机1传输至保护装置，保护装置进行当前定值区的切换操作，若切换成功，采用DL/T860 MMS的选择激活定值组服务，上送肯定响应报文，若切换失败，则上送否定报文及错误代码。
可选的，远方修改定值命令的生成及传输流程：
模拟调控主站发修改定值命令的IEC104报文，通过IEC104规约中的信息对象地址，区分站内不同保护装置，设定定值区号，被修改定值地址和修改值，生成远方修改定值命令经由交换机1传输至数据通信网关机；
数据通信网关机收到定值修改命令后，对保护装置的模拟调控主站链接下发DL/T860 MMS的选择编辑定值组服务，向保护装置发送SGCB(定值组控制块)设置组控制块中的编辑定值区号域编辑定值区写入目的定值区号命令；
定值区号命令经由交换机2传输至保护装置，进行编辑定值区的切换操作，若切换成功，对当前编辑区定值项进行修改，若修改成功，进行定值固化操作，若固化成功，采用DL/T860 MMS的选择编辑定值组服务，经由交换机1上送肯定响应报文至模拟调控主站，若所述切换、修改或固化失败，终止操作并经由交换机1上送否定报文及错误代码至模拟调控主站。
本发明还提出了一种用于测试继电保护装置远方操作功能的系统，包括：
模拟调控主站，所述模拟调控主站发出操作指令，操作指令经交换机1传输至数据通信网关机，同步控制继电保护测试仪；
数据通信网关机，所述数据通信网关机解析操作指令，获取解析报文，并查找与保护装置通信的模拟调控主站连接；
保护装置，所述保护装置接收操作指令并根据操作指令进行操作，经交换机2、数据通信网关机和交换机1输出肯定响应报文或否定报文及错误代码至模拟调控主站；
所述保护装置包括：保护装置A和保护装置B；
继电保护测试仪，所述继电保护测试仪输出电流、电压量和模拟电网故障，监测并获取保护装置跳闸信息传输至模拟调控主站；
交换机1，所述交换机1对模拟调控主站与数据通信网关机、继电保护测试仪分别建立通信连接；
交换机2，所述交换机2对数据通信网关机与保护装置A、保护装置B分别建立通信连接。
可选的，操作指令，包括：远方切换定值区指令、修改定值指令、投退压板指令及信息复归指令。
可选的，解析报文，包括接收端保护装置信息、远方操作功能类型、修改数据点路径和修改数据点值。
可选的，远方切换定值区命令生成及传输流程，包括：
模拟主站下发不带遥控选择的IEC104设定命令报文，通过IEC104规约中的信息对象地址，区分站内不同保护装置，设定的值为定值区号，生成远方切换定值区命令；
模拟调控主站输出远方切换定值区命令至数据通信网关机，当数据通信网关机收到远方切换定值区命令后，对保护装置的目标切换定值区号进行合理性检查，当定值区号合理时通过保护装置的模拟调控主站链接下发DL/T860 MMS的选择激活定值组服务，向保护装置发送SGCB(定值组控制块)设置组控制块中的当前定值区号域激活定值区写入目的定值区号命令；
数据通信网关机输出定值区号命令经由交换机1传输至保护装置，保护装置进行当前定值区的切换操作，若切换成功，采用DL/T860 MMS的选择激活定值组服务，上送肯定响应报文，若切换失败，则上送否定报文及错误代码。
可选的，远方修改定值命令的生成及传输流程：
模拟调控主站发修改定值命令的IEC104报文，通过IEC104规约中的信息对象地址，区分站内不同保护装置，设定定值区号，被修改定值地址和修改值，生成远方修改定值命令经由交换机1传输至数据通信网关机；
数据通信网关机收到定值修改命令后，对保护装置的模拟调控主站链接下发DL/T860 MMS的选择编辑定值组服务，向保护装置发送定值组控制块设置组控制块中的编辑定值区号域编辑定值区写入目的定值区号命令；
定值区号命令经由交换机2传输至保护装置，进行编辑定值区的切换操作，若切换成功，对当前编辑区定值项进行修改，若修改成功，进行定值固化操作，若固化成功，采用DL/T860 MMS的选择编辑定值组服务，经由交换机1上送肯定响应报文至模拟调控主站，若所述切换、修改或固化失败，终止操作并经由交换机1上送否定报文及错误代码至模拟调控主站。
本发明有效保证了继电保护装置能安全、可靠地执行远方切换定值区、修改定值、投退软压板及信息复归等功能，能有效验证继电保护装置定值远方控制、软压板远方控制的正确性、可靠性及安全性，为现场变电站调度执行远方操作提供保障。
本发明有效推进变电站无人值守工作的深化，支撑变电站未来的调控一体化建设，支撑电网实时控制和智能调节，提升电网运行稳定性和可靠性，
本发明不受电压等级和被保护对象数量的限制，适用于各电压等级各类型保护装置测试。
附图说明
图1为本发明一种用于测试继电保护装置远方操作功能的方法流程图；
图2为本发明一种用于测试继电保护装置远方操作功能的系统结构图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
本发明基于如表1继电保护远方操作功能测试项目，表1如下，装置定值远方控制测试要求；
表1
装置定值远方控制测试要求如下：
1)装置支持执行远方切换定值区、远方修改保护定值操作，操作成功率为100％；
2)装置支持远方召唤当前定值区和指定定值区的定值，包括定值的组标题、量纲、精度、量程、描述，应做到主站端免填写。
3)装置远方切换保护定值区、远方修改保护定值失败后，应能够返回切换失败信息。
4)远方定值读取定值操作、修改定值操作超时或者通信中断的条件下，仍然能够恢复定值远方读取能力。
5)装置处于允许远方定值切换状态时，应不允许就地切换定值区；装置处于允许远方修改定值状态时，应不允许就地修改定值。
6)定值区切换时继电保护及安全自动装置闭锁时间不应大于500毫秒。
7)远方切换定值区时发生电网故障，装置定值区切换后能够立即执行新定值，不误动；在定值区切换中，装置掉电，在装置重新上电后，不应出现定值区异常和定值异常现象，装置的保护功能应按定值区切换的结果进行运行，定值区切换的结果不应出现非修改值或恢复到默认值。
8)装置支持定值服务SelectActiveSG(选择激活定值组)进行定值区切换操作。
装置软压板远方控制测试要求如下：
1)装置支持执行软压板操作，操作成功率不低于100％。
2)软压板远方操作选择指令通过保测一体装置或保护装置校验后，应返回返校结果；软压板远方投退成功时，应返回遥控成功信息；远方投退不成功时，应返回遥控失败信息。
3)应确保每次只有一块软压板被选择，被选择后在设定时间内未收到遥控执行确认信息应自动释放遥控指令，时限不宜超过30秒。
4)远方投退软压板过程中发生通信超时，装置应能自动释放遥控指令。
5)装置远方投退软压板期间，保护装置不误动。在压板投退过程中，装置掉电。在装置重新上电后，不应出现压板状态异常现象，装置的保护功能应按压板状态修改的结果进行运行。
6)“远方修改定值”软压板、“远方切换定值区”软压板、“远方投退压板”软压板只能在装置本地修改，不允许通过远方遥控的方式修改。
7)软压板状态、充电完成状态、“当前定值区号”发生变化时，装置应主动上送变位信息。
通信性能测试要求如下：
1)每个定值区全部定值时间传输不大于10s。
2)投退软压板执行响应时间：不大于3s；投退软压板选择响应时间：不大于2s。
提出了一种用于测试继电保护装置远方操作功能的方法，如图1所示，包括：
模拟调控主站发出操作指令，操作指令经交换机1传输至数据通信网关机，同步控制继电保护测试仪输出电流、电压量和模拟电网故障；
数据通信网关机解析操作指令，获取解析报文，并查找与保护装置通信的模拟调控主站连接，转发操作指令至交换机2；
操作指令，包括：远方切换定值区指令、修改定值指令、投退压板指令及信息复归指令；
解析报文，包括接收端保护装置信息、远方操作功能类型、修改数据点路径和修改数据点值；
所述保护装置包括：保护装置A和保护装置B；
交换机2传输操作指令到保护装置，保护装置根据操作指令进行操作，经交换机2、数据通信网关机和交换机1输出肯定响应报文或否定报文及错误代码至模拟调控主站；
继电保护测试仪监测并获取保护装置跳闸信息传输至模拟调控主站；
模拟调控主站根据肯定响应报文、否定报文及错误代码和跳闸信息获取测试结果。
其中，远方切换定值区命令生成及传输流程，包括：
模拟主站下发不带遥控选择的IEC104设定命令报文，通过IEC104规约中的信息对象地址，区分站内不同保护装置，设定的值为定值区号，生成远方切换定值区命令；
模拟调控主站输出远方切换定值区命令至数据通信网关机，当数据通信网关机收到远方切换定值区命令后，对保护装置的目标切换定值区号进行合理性检查，当定值区号合理时通过保护装置的模拟调控主站链接下发DL/T860 MMS的SelectActiveSG(选择激活定值组)服务，向保护装置发送SGCB(定值组控制块)设置组控制块中的当前定值区号域ActSG(激活定值区)写入目的定值区号命令；
数据通信网关机输出定值区号命令经由交换机1传输至保护装置，保护装置进行当前定值区的切换操作，若切换成功，采用DL/T860 MMS的SelecActiveSG(选择激活定值组)服务，上送肯定响应报文，若切换失败，则上送否定报文及错误代码。
其中，远方修改定值命令的生成及传输流程：
模拟调控主站发修改定值命令的IEC104报文，通过IEC104规约中的信息对象地址，区分站内不同保护装置，设定定值区号，被修改定值地址和修改值，生成远方修改定值命令经由交换机1传输至数据通信网关机；
数据通信网关机收到定值修改命令后，对保护装置的模拟调控主站链接下发DL/T860 MMS的SelectEditSG(选择编辑定值组)服务，向保护装置发送SGCB(定值组控制块)设置组控制块中的编辑定值区号域EditSG(编辑定值区)写入目的定值区号命令；
定值区号命令经由交换机2传输至保护装置，进行编辑定值区的切换操作，若切换成功，对当前编辑区定值项进行修改，若修改成功，进行定值固化操作，若固化成功，采用DL/T860 MMS的SelectEditSG(选择编辑定值组)服务，经由交换机1上送肯定响应报文至模拟调控主站，若所述切换、修改或固化失败，终止操作并经由交换机1上送否定报文及错误代码至模拟调控主站。
本发明还提出了一种用于测试继电保护装置远方操作功能的系统，如图2所示，包括：
模拟调控主站，发出操作指令，操作指令经交换机1传输至数据通信网关机，同步控制继电保护测试仪；
数据通信网关机，解析操作指令，获取解析报文，并查找与保护装置通信的模拟调控主站连接；
操作指令，包括：远方切换定值区指令、修改定值指令、投退压板指令及信息复归指令；
解析报文，包括接收端保护装置信息、远方操作功能类型、修改数据点路径和修改数据点值。
保护装置，接收操作指令并根据操作指令进行操作，经交换机2、数据通信网关机和交换机1输出肯定响应报文或否定报文及错误代码至模拟调控主站；
所述保护装置包括：保护装置A和保护装置B；
继电保护测试仪，继电保护测试仪输出电流、电压量和模拟电网故障，监测并获取保护装置跳闸信息传输至模拟调控主站；
交换机1，对模拟调控主站与数据通信网关机、继电保护测试仪分别建立通信连接；
交换机2、对数据通信网关机与保护装置A、保护装置B分别建立通信连接。
其中，远方切换定值区命令生成及传输流程，包括：
模拟主站下发不带遥控选择的IEC104设定命令报文，通过IEC104规约中的信息对象地址，区分站内不同保护装置，设定的值为定值区号，生成远方切换定值区命令；
模拟调控主站输出远方切换定值区命令至数据通信网关机，当数据通信网关机收到远方切换定值区命令后，对保护装置的目标切换定值区号进行合理性检查，当定值区号合理时通过保护装置的模拟调控主站链接下发DL/T860 MMS的SelectActiveSG(选择激活定值组)服务，向保护装置发送SGCB(定值组控制块)设置组控制块中的当前定值区号域ActSG(激活定值区)写入目的定值区号命令；
数据通信网关机输出定值区号命令经由交换机1传输至保护装置，保护装置进行当前定值区的切换操作，若切换成功，采用DL/T860 MMS的SelecActiveSG(选择激活定值组)服务，上送肯定响应报文，若切换失败，则上送否定报文及错误代码。
其中，远方修改定值命令的生成及传输流程：
模拟调控主站发修改定值命令的IEC104报文，通过IEC104规约中的信息对象地址，区分站内不同保护装置，设定定值区号，被修改定值地址和修改值，生成远方修改定值命令经由交换机1传输至数据通信网关机；
数据通信网关机收到定值修改命令后，对保护装置的模拟调控主站链接下发DL/T860 MMS的SelectEditSG(选择编辑定值组)服务，向保护装置发送SGCB(定值组控制块)设置组控制块中的编辑定值区号域EditSG(编辑定值区)写入目的定值区号命令；
定值区号命令经由交换机2传输至保护装置，进行编辑定值区的切换操作，若切换成功，对当前编辑区定值项进行修改，若修改成功，进行定值固化操作，若固化成功，采用DL/T860 MMS的SelectEditSG(选择编辑定值组)服务，经由交换机1上送肯定响应报文至模拟调控主站，若所述切换、修改或固化失败，终止操作并经由交换机1上送否定报文及错误代码至模拟调控主站。
本发明有效保证了继电保护装置能安全、可靠地执行远方切换定值区、修改定值、投退软压板及信息复归等功能，能有效验证继电保护装置定值远方控制、软压板远方控制的正确性、可靠性及安全性，为现场变电站调度执行远方操作提供保障。
本发明有效推进变电站无人值守工作的深化，支撑变电站未来的调控一体化建设，支撑电网实时控制和智能调节，提升电网运行稳定性和可靠性，
本发明不受电压等级和被保护对象数量的限制，适用于各电压等级各类型保护装置测试。

Claims (10)

1.一种用于测试继电保护装置远方操作功能的方法，所述的方法包括：
模拟调控主站发出操作指令，操作指令经交换机1传输至数据通信网关机，同步控制继电保护测试仪输出电流、电压量和模拟电网故障；
数据通信网关机解析操作指令，获取解析报文，并查找与保护装置通信的模拟调控主站连接，转发操作指令至交换机2；
所述保护装置包括：保护装置A和保护装置B；
交换机2传输操作指令到保护装置，保护装置根据操作指令进行操作，经交换机2、数据通信网关机和交换机1输出肯定响应报文或否定报文及错误代码至模拟调控主站；
继电保护测试仪监测并获取保护装置跳闸信息传输至模拟调控主站；
模拟调控主站根据肯定响应报文、否定报文及错误代码和跳闸信息获取测试结果。
2.根据权利要求1所述的方法，所述的操作指令，包括：远方切换定值区指令、修改定值指令、投退压板指令及信息复归指令。
3.根据权利要求1所述的方法，所述的解析报文，包括接收端保护装置信息、远方操作功能类型、修改数据点路径和修改数据点值。
4.根据权利要求1所述的方法，所述的远方切换定值区命令生成及传输流程，包括：
模拟主站下发不带遥控选择的IEC104设定命令报文，通过IEC104规约中的信息对象地址，区分站内不同保护装置，设定的值为定值区号，生成远方切换定值区命令；
模拟调控主站输出远方切换定值区命令至数据通信网关机，当数据通信网关机收到远方切换定值区命令后，对保护装置的目标切换定值区号进行合理性检查，当定值区号合理时通过保护装置的模拟调控主站链接下发DL/T860MMS的选择激活定值组服务，向保护装置发送定值组控制块设置组控制块中的当前定值区号域激活定值区写入目的定值区号命令；
数据通信网关机输出定值区号命令经由交换机1传输至保护装置，保护装置进行当前定值区的切换操作，若切换成功，采用DL/T860MMS的选择激活定值组服务，上送肯定响应报文，若切换失败，则上送否定报文及错误代码。
5.根据权利要求1所述的方法，所述的远方修改定值命令的生成及传输流程：
模拟调控主站发修改定值命令的IEC104报文，通过IEC104规约中的信息对象地址，区分站内不同保护装置，设定定值区号，被修改定值地址和修改值，生成远方修改定值命令经由交换机1传输至数据通信网关机；
数据通信网关机收到定值修改命令后，对保护装置的模拟调控主站链接下发DL/T860MMS的选择编辑定值组服务，向保护装置发送SGCB(定值组控制块)设置组控制块中的编辑定值区号域编辑定值区写入目的定值区号命令；
定值区号命令经由交换机2传输至保护装置，进行编辑定值区的切换操作，若切换成功，对当前编辑区定值项进行修改，若修改成功，进行定值固化操作，若固化成功，采用DL/T860MMS的选择编辑定值组服务，经由交换机1上送肯定响应报文至模拟调控主站，若所述切换、修改或固化失败，终止操作并经由交换机1上送否定报文及错误代码至模拟调控主站。
6.一种用于测试继电保护装置远方操作功能的系统，所述的系统包括：
模拟调控主站，所述模拟调控主站发出操作指令，操作指令经交换机1传输至数据通信网关机，同步控制继电保护测试仪；
数据通信网关机，所述数据通信网关机解析操作指令，获取解析报文，并查找与保护装置通信的模拟调控主站连接；
保护装置，所述保护装置接收操作指令并根据操作指令进行操作，经交换机2、数据通信网关机和交换机1输出肯定响应报文或否定报文及错误代码至模拟调控主站；
所述保护装置包括：保护装置A和保护装置B；
继电保护测试仪，所述继电保护测试仪输出电流、电压量和模拟电网故障，监测并获取保护装置跳闸信息传输至模拟调控主站；
交换机1，所述交换机1对模拟调控主站与数据通信网关机、继电保护测试仪分别建立通信连接；
交换机2，所述交换机2对数据通信网关机与保护装置A、保护装置B分别建立通信连接。
7.根据权利要求6所述的系统，所述的操作指令，包括：远方切换定值区指令、修改定值指令、投退压板指令及信息复归指令。
8.根据权利要求6所述的系统，所述的解析报文，包括接收端保护装置信息、远方操作功能类型、修改数据点路径和修改数据点值。
9.根据权利要求6所述的系统，所述的远方切换定值区命令生成及传输流程，包括：
模拟主站下发不带遥控选择的IEC104设定命令报文，通过IEC104规约中的信息对象地址，区分站内不同保护装置，设定的值为定值区号，生成远方切换定值区命令；
模拟调控主站输出远方切换定值区命令至数据通信网关机，当数据通信网关机收到远方切换定值区命令后，对保护装置的目标切换定值区号进行合理性检查，当定值区号合理时通过保护装置的模拟调控主站链接下发DL/T860MMS的选择激活定值组服务，向保护装置发送SGCB(定值组控制块)设置组控制块中的当前定值区号域激活定值区写入目的定值区号命令；
数据通信网关机输出定值区号命令经由交换机1传输至保护装置，保护装置进行当前定值区的切换操作，若切换成功，采用DL/T860MMS的选择激活定值组服务，上送肯定响应报文，若切换失败，则上送否定报文及错误代码。
10.根据权利要求6所述的系统，所述的远方修改定值命令的生成及传输流程：
模拟调控主站发修改定值命令的IEC104报文，通过IEC104规约中的信息对象地址，区分站内不同保护装置，设定定值区号，被修改定值地址和修改值，生成远方修改定值命令经由交换机1传输至数据通信网关机；
数据通信网关机收到定值修改命令后，对保护装置的模拟调控主站链接下发DL/T860MMS的选择编辑定值组服务，向保护装置发送定值组控制块设置组控制块中的编辑定值区号域编辑定值区写入目的定值区号命令；
定值区号命令经由交换机2传输至保护装置，进行编辑定值区的切换操作，若切换成功，对当前编辑区定值项进行修改，若修改成功，进行定值固化操作，若固化成功，采用DL/T860MMS的选择编辑定值组服务，经由交换机1上送肯定响应报文至模拟调控主站，若所述切换、修改或固化失败，终止操作并经由交换机1上送否定报文及错误代码至模拟调控主站。
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