０ 引言

 電力系統繼電保護等二次設備在電網穩定運行中起著舉足輕重的作用，但保護裝置自身可能存在一定缺陷，隨著運行時間的增加，潛在問題逐一顯現。繼電保護定期校驗是發現和處理各種潛在缺陷的重要手段［１］。發電機繼電保護裝置（以下簡稱發電機保護裝置）是一種在電力系統中發電機發生故障或不正常運行時，動作于斷路器跳閘或發出信號的一種自動化裝置。根據 ＤＬ／Ｔ９９５—２０１６《繼電保護和電網安全自動裝置檢驗規程》的 要 求，需 對 發 電 機 保護裝置進行定期校驗。保護設備定期校驗的主要目的是發現并處理隱性缺陷［２］。按照常規的校驗模式，維護人員使用繼電保護測試儀（以下簡稱繼保測試儀），根據不同的保護類型，手動接線，通入電壓電流，查看保護動作情況，記錄校驗 數 據， 整 理 校 驗 報 告。 整個過程完全為手動操作，對維護人員的技術水平要求較高。在校驗過程中還可能存在人因失誤，比如誤操作導致人為加入過大的電壓或電流而損壞被校設備。與此同時，對于有多臺同一個型號裝置的情況，需換相重復操作多次，增加了維護人員的工作量。為提高工作效率，本文介紹一套發電機保護自動校驗系統，以實現發電機保護的自動校驗。

１ 技術思路

 某電廠現有繼保測試儀為廣州昂立公司生產的 ＡＤ６６１型三相繼保測試儀。發電機保護裝置為南京南瑞繼保公司生產的 ＲＣＳ－９８５Ｇ型發電機繼電保護設備。通過在定制的工控機上安裝專用計算機軟件，實現與上述繼保測試儀和發電機保護裝置的通信，控制繼保測試儀給發電機保護裝置加量，可遠程讀取并更改保護裝置的定值。將原保護功能校驗過程轉變為逐個保護軟件腳本，維護人員通過人機界面控制腳本的執行，實現連續、自動校驗保護功能。技術思路如圖１所示。

２ 系統構成

該發電機保護自動校驗系統分為硬件和軟件兩部分。

 如圖２所示，硬件部分為定制的高性能 Ｗｉｎｄｏｗｓ平臺工控機。該工控機為全金屬封閉式標準機箱，抗干擾性強，具備 ＲＪ４５和 ＶＧＡ 接口，能接入通用鼠標和鍵盤，其外形結構如圖３所 示。 軟件部分主要分為界面和算法兩大類程序。界面類程序采用 ＱＴ４．５軟 件開 發，算 法 類 程 序 采 用

 Ｐｙｔｈｏｎ２．７開發。界面程序通過調用具有算法功能的動態鏈接庫，即 ＤＬＬ文件，來實現軟件部分的功能。

３ 系統原理

３．１ 工控機對繼保測試儀的控制

 繼保測試儀是保護功能校驗過程中的重要部分，發電機保護自動校驗系統開發了控制繼保測試儀加量的通信模塊。該模塊可控制測試儀輸出特定的模擬量，以實現對不同保護功能的校驗。加量方式包括常規加量、遞變加量、狀態序列加量、諧波加量。工控機對繼保測試儀的控制流程如圖４所示。

（１）常規加量 方 式：繼保測試儀輸出固定幅值、相 角和頻率的交流電壓電流。

 （２）遞變加量 方 式：繼保測試儀輸出一個初始的交流電壓電流值后，按設定的變化通道、通道變化步長、每步變化時間間隔等參數來改變輸出值的大小。

 （３）狀態序列 方 式：繼保測試儀有幾個輸出狀態，設定每個狀態輸出的值，按時間序列切換不同的輸出狀態。

（４）諧波加量 方 式：繼保測試儀按設定的基波和各次諧波值輸出交流電壓電流。

３．２ 工控機對發電機保護裝置的控制

 為實現自動校驗，必須可遠程讀取和更改保護裝置的定值。發電機保護裝置采用串口、串口１０３規約與上位機進行通信。由于串口１０３規約的通信機制會導致通信過程過于 冗 長，因 此 采 用 ＤＢＧ２０００的通信協議與保護裝置 進行通信。此協議的優點是通信效率高、讀寫定值時間短。工控機按設定的串口號和波特率與發電機保護裝置建立連接，進行必要的初始化。當檢測到讀定值命令時，工控機下發讀定值命令給發電機保護裝置，根據返回的數據檢索需要讀取的定值，并返回定值數據。當檢測到寫定值命令時，工控機先找出待寫入定值的地址，然后下發寫命令，根據返回的數據判斷寫定值操作是否成功。工控機對發電機保護裝置的控制過程如圖５所示。

４ 實際效果

該系統經某電廠大修實際應用，達到了預期效果，具體優點如下。

 （１）有效解決了人員技能因素對校驗工作的制約影響。使用自動校驗系統后，對維護人員的技術門檻要求降低，不再要求維護人員具備繼電保護專業知識，只需根據自動校驗系統圖形界面的提示校線接線即可。

 （２）有效解決了工作時間對校驗工作的制約影響。使用自動校驗裝置后，即使大修時校驗工作被安排在半夜，也不會對維護人員精神狀態產生較大影響。

 （３）有效提高了工作 效 率，建立了標準化流程，防 止出現漏校、誤校 的 情 況。操作人員僅需根據軟件界面提示進行接線，可對校驗進度和順序進行適應性調整，監護人員則使用維護規程在旁進行監護，*大限度降低人在校驗過程中 的 干 涉 程 度，減 少 人 因 失 誤。使 用 自 動 校驗系統后，發電機保護校驗時間從３天 降 至０．５天，效果明顯。

 （４）有效保證了試驗報告的客觀、規 范、完 整 性。每次自動校驗完成后，維護人員可根據需要，直接生成校驗報告，免去整理報告帶來的繁鎖，且校驗的原始數據存儲在軟件加密文件中，保證了原始數據的真實性。

５ 結語

 本文介紹了通過使用計算軟件編程技術，將現有繼保測試儀與發電機保護裝置進行互聯互通，執行預置的軟件腳本，達到發電機保護自動校驗的目的。該系統將人工操作轉變為自動化控制，降低了維護人員的技術門檻，節約了時間，減少了人因失誤，解決了外委該項工作對電廠造成的經 濟 負 擔， 同時也是對常規維護方式的一種**突破。