[发明专利]用于继电保护的在线闭环测试系统及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种电力系统技术领域的装置和方法，具体是一种用于继电保护的在线闭环测试系统及其测试方法。

背景技术

随着经济发展、社会进步、科技和信息化水平不断提高以及全球资源和环境问题的日益突出，电网发展面临新课题和新挑战。依靠现代信息、通信和控制技术，积极发展智能电网，适应未来可持续发展的要求，已成为国际电力发展的现实选择。作为智能电网建设的重要支撑，具有网络化操控、数字化测量、在线测试和状态监测特征的智能化一次设备，为电力系统的安全稳定运行奠定了物质基础，为优化电网的运行、调度提供充分的数据和调节手段。

智能一次设备是智能电网中的重要电气设备，它用来变压、切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。智能组件终端是与传统电气一次设备组合后实现完成间隔控制的设备，是智能一次设备的一个重要组成部分。现有智能化方法往往是用“智能终端+一次设备”的模式，采用的智能终端只有执行跳合闸命令的功能，没有保护功能。达不到一次智能设备的要求，增加保护功能可以满足一次智能设备的要求，但是给测试带来许多困难，使保护可靠性得不到保证。然而，如果在增加保护功能的同时增加在线测试功能。就可满足上述所有要求。据了解目前国内的智能终端，全都不具备上述能力。

经过对现有技术的检索发现：2009年12月电力系统保护与控制的第24期刊的《继电保护测试系统设计》中公开了一种保护测试系统及其实现方法，该系统采用PC机+PLC架构，实现了继电保护离线现场智能测试。但是该现有系统还必须在现场与保护装置人工接线，不具备在线测试功能。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种用于继电保护的在线闭环测试系统及其测试方法，使其在一次智能设备停运时，对智能组件终端的保护模块进行远方完整性在线测试，实现继电保护的在线功能性测试。与现有离线测试相比简化了测试工作，提高了测试效率和系统的整体可靠性，为实现一次智能设备的二次系统在线测试提供了必要条件，保证了电网的安全运行，提高了电力系统供电的可靠性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种用于继电保护的在线闭环测试系统，包括：设置于控制室内的保护HMI测试控制模块与之相连的设置于一次设备本体上的继电保护模块及模拟故障发生器模块，其中：保护HMI测试控制模块向模拟故障发生器模块传输测试控制信号，模拟故障发生器模块产生模拟故障信号并输出至继电保护模块，继电保护模块发出动作指令信号并输出至保护HMI测试控制模块。

所述的继电保护模块包括：嵌入式PLC控制单元、微机保护单元及与之相连的第一测试继电器，其中：嵌入式PLC控制单元通过GOOSE与保护HMI测试控制模块相连，所述的微机保护单元与模拟故障发生器模块通过第一测试接点相连，第一测试继电器对第一测试接点进行控制，当需要进行在线测试时通过PLC控制第一测试继电器，给微机保护单元加入模拟故障量进行在线测试操作。

所述的保护HMI测试控制模块包括：与模拟故障发生器模块相互连接的第一通信接口单元、与继电保护模块相互连接的第二通信接口单元、逻辑运算单元、控制单元和人机对话单元，其中：第一通信接口单元与模拟故障发生器模块相连并下发由测试人员根据需要测试的项目和被测试的微机保护类型设定的测试参数，第二通信接口单元与继电保护模块的嵌入式PLC模块相连并发送自动翻线控制命令。由测试人员根据需要测试的项目和被测试的微机保护类型设定的测试参数通过人机对话单元进行输入。

所述的模拟故障发生器模块包括：与保护HMI测试控制模块相连的第一通信接口单元、模拟信号发生单元和模拟量输出接口，其中：第一通信接口单元接收来自保护HMI测试控制模块的测试参数和测试命令，模拟信号发生单元根据测试参数得到数字量后转换成模拟量输出至继电保护模块进行测试。

所述的第一通信接口单元、第二通信接口单元为光纤通信。

所述的模拟故障发生器模块的数字输入接口端设有由第二测试继电器控制的第二测试接点，该第二测试继电器与微机保护模块相连，当测试时，微机保护单元的一个动作周期结束或者配合几个动作周期时，则控制第二测试继电器，使得第二测试接点根据测试周期需要断开或连接来控制模拟信号发生单元停止或继续模拟故障信号的输出；

本发明涉及上述系统的测试方法，包括以下步骤：

第一步，逻辑运算单元计算出测试参数并由第一通信接口单元输出至模拟故障发生器模块；