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电力保护装置自动测试系统设计与研究

温智慧
  
安家(建筑与工程)
2022年18期
身份证号 320382198707108819

摘要:随着电力变电建设的逐步推进,新技术、新设备在智能变电站建设过程中的重要性逐渐凸显。与此同时,新技术新设备的引入也带来了一些问题,例如新技术、新设备和传统设备传统回路之间的兼容性可能会因在调试验收过程中出现问题导致在运行过程中设备损坏,甚至造成变电站停电等重大事故。电力保护装置测试平台为电力测试带来了便利性和安全性,数字化的测试仪满足了测试的基本需求,而仿真数据对非电气量的模拟提高了对电力设备故障状态的的仿真精度,有利于自动化仿真在实际中的应用。基于此,本篇文章对电力保护装置自动测试系统设计进行研究,以供参考。

关键词:电力保护装置;自动测试系统;设计

引言

电力系统运行的稳定性、安全性和可靠性一直是电力行业研究的重点。自动测试系统,实际上是一种比较高效的测试方法,但是因为传统的变电站中继电保护装置对外接口不够统一,格式也不一致,所以这些就从一定程度上,制约了自动测试系统的具体应用。对于智能变电站而言,保护装置都是基于一种标准体系之下,实现了输入信息,输出信息的数字化与标准化,尤其是科学技术的不断推广,也导致数据信息的交互、共享更加的便捷。

1研究意义

伴随着现阶段我国科技水平的不断发展和进步,越来越多的电子技术和计算机技术等等开始在各行各业之中发挥着自己的实力,在电力工业之中这些技术也都有着可以发挥自己能力的地方,这其中就包括着在进行电力输送、使用的过程中实现信息化进步和数字化、智能化应用的种种部分。基于这一原因,在当今的电力保护装置的测试过程中应用进行自动化设计系统的应用已经成为了一件十分具有实践意义的事,这也就从侧面展示出来这一系统的复杂。在实际的应用之中必须要在原有设备的基础项进行系统的搭建,而这系统还要满足自动化、智能化的要求,并且可以顺利的应用同时直观的提高继电保护装置测试的效率,进而提高整体效率。所以针对这一技术的开发是具有研究意义的种开发。

2传统电力保护装置现状

第一种情况是一些继电器保护装置的测试软件每次都只能对单一的元件特性功能进行测试,这种情况下的测试需要测试用户在进行装置测试时依靠手动打开不同的单个模块,最后完成测试,并手动记录结果,填写对应的检验标准。第二种情况是一些保护装置的测试软件可以成自动的打开测试、完成测试,但却不具备输出最终报告文档的能力,还是需要人工进行判断和分析,通过人工的经验和素质来完成最终的工作。首先,最突出的问题就是整个测试过程的繁琐。对继电保护装置的第一步测试就是要进行多种设备的连接,这一过程需要全程借助人力来进行工作的开展。一方面这样的方式整体的工作效率比较低,另一方面这一方式的整体过程中都需要借助人力来进行处理,这就使得人力成为了这一工作方式中的不确定因素,有可能因为这一原因而导致工作中出现意外。最后,无论是上述的哪一种测试装置,都会使用不同的测试参数,而这些参数的格式难以统一,在后续的读取、识别过程中还有很多的问题,所以在很多的测试进行时根本不可以为整体的测试提供稳定、准确的数据支持。

3自动测试系统的设计

本次研究主要阐述一款自动测试系统软件,这款自动测试系统软件功能的实现,还是依托与智能变电站继电保护测试仪器的科学、合理的应用,在这套自动测试系统软件中,可以与相关的应用软件建立通信关系的主要还是测试仪器的客户端,紧接着才能够第一时间接收到来自测试仪器的控制命令,进一步根据相应的参数信息来执行操作,最后得到对应的测试结果。

4实验过程

实验对象为某电力保护装置内部的CPU板卡,采用了基于PowerPc架构的MPC8247处理器,主要负责数据计算和处理等功能。板卡上主要有时间戳设备、内存设备、GPIO设备、看门狗设备、指示灯设备、RTC设备、SPI设备、定时器设备、以太网设备、对时设备、开入开出设备、光纵设备、UART设备、传感器设备等等。首先打开上位机软件,完成被测板卡的基本配置,然后点击发送测试文件按钮传输文件并启动测试;被测CPU板卡收到上位机发来的指令后,运行内部测试程序,开始整个测试过程。1)温度传感器设备。温度传感器设备用来获取芯片周围温度,因此测试依据就是正确读取温度值,并统计连续读10次温度值的出错次数。2)指示灯设备。指示灯功能有亮、灭、闪烁三种状态。3)定时器设备。板子上有四定时器,测试思想是:对定时器进行抖动统计,即timer以1ms周期不断计数,计数时长为5s,理想状态下5s计数值为5000,这里设置抖动误差为10,5s定时器计数落在4990~5010范围内都算是正常。4)以太网设备。这里所测试的以太网设备为板子上的MMS网口设备,这里主要是对MMS口的发送和接收数据功能进行10000包的回环测试,并统计通讯误码率。以上各模块的测试结果和测试过程会通过网口,借助telnet功能实时传输给上位机,上位机通过抓取PASS或FAIL,判断各模块的工作状况并实时显示。该自动测试系统对板卡各设备进行了较为全面的功能性验证,并且其测试时间在10分钟左右,由于支持多块板卡并行测试,所以总测试时间与单块板卡测试时间相近;传统手工测试方法,对测试人员的技能素养有一定要求,容错率较高,且单块板卡便需花费30分钟以上时间,相比之下,本文设计的自动测试系统具有较高的测试效率;并且,该系统设计精简,开发成本低,且对测试人员的专业技能要求较低,可为企业降低一定人力物力的投入。

结束语

电力保护自动测试系统实现了数字化保护设备现场校验的闭环自动测试。一方面通过自动获取保护行为信息并根据行为信息自动判断检验结果,实现工作人员的少参与、零干预、低工作量、高工作效率的目标;另一方面通过“测试模板”的手段,引入了专业测试技术人员丰富的工程经验积累,并结合软件技术对现场测试工作加以指导,不仅大大减轻了现场测试人员的工作量,提高了工作效率,更重要的是保证了测试流程的标准化和规范化,减少了由于人为因素而带来的各种测试问题。

参考文献

[1]郑博.电力保护装置自动测试系统设计[J].电子测试,2018(19):15-16.

[2]鲁普天.电力保护装置自动测试系统设计与实现研究[J].通讯世界,2018(10):191-192.

[3]王忠.电力保护装置自动测试系统设计[J].电力系统保护与控制,2019,43(05):130-135.

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