一种微机型主变差动保护装置的保护功能自动校验方法制造方法及图纸

一种微机型主变差动保护装置的保护功能自动校验方法。其包括启动校验模式；闭锁外部交流采样；读取保护控制字及定值；进入一项测试；判断保护是否投入；闭锁其他保护功能；根据定值生成测试序列；交流输入量赋值；判断保护是否动作；记录动作值和动作评价；解除保护功能闭锁；判断测试是否完成；生成功能校验报告；打印报告；退出校验模式；开放外部交流采样等步骤。本发明专利技术不需要额外的硬件开销和外回路接线，不需要人工干预和保护测试仪即可完成整套装置各项保护功能的测试，实时动态显示测试过程和结果，并自动生成测试报告。该自动校验技术规范了设备试验项目，避免了由于人员素质引起的检验漏项、检验方法错误、检验结果误判等技术失误。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统继电保护和自动化控制
，特别是涉及一种微机型主变差动保护装置的保护功能自动校验方法。
技术介绍
主变差动保护是电力系统中十分重要的元件保护，对保障电网安全稳定运行起到重要作用。目前微机型主变差动保护广泛应用于35kV～500kV主变保护领域。微机型主变差动保护绝大部分采用比率制动原理以防止区外故障时误动，应用谐波制动原理或波形对称算法实现防励磁涌流。由于主变高中低侧CT变比不同、额定电流不同，同时主变各侧接线方式不同，因此在计算差动电流时需要进行角度调整和平衡系数折算，同时比率制动曲线一般采用三段式折线，制动电流选取公式也不尽相同，这些都造成了比率制动式差动保护动作区间校验计算繁琐、操作复杂、耗时长、易出错等。目前主变差动保护功能校验普遍采取外部回路通电模拟故障，逐渐改变输入电流记录动作值，之后根据动作值计算差动电流和制动电流再绘制动作边界曲线的方法。但是现场的功能校验需要借助保护测试仪，测试接线复杂，而得出测试结果后需要再次计算动作差动电流和制动电流，对装置特性的判定不够直观。这些都为主变差动保护装置的投运调试验收和例行检修校验工作带来了困难。随着电网建设快速发展和微机保护设备的广泛应用，并且由于主变元件的重要性，主变保护普遍采用双重化配置，微机型主变差动保护设备数量大幅增加，检修维护工作量日益繁重。人员的增长速度远跟不上设备的增长速度，造成了检验工作时间不足，设备校验水平和试验项目规范性差，甚至出现漏校验或误校验的现象，造成了电力系统运行的安全隐患。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种微机型主变差动保护装置的保护功能自动校验方法。为了达到上述目的，本专利技术提供的微机型主变差动保护装置的保护功能自动校验方法包括按顺序执行的下列步骤：步骤1)启动校验模式的S01阶段：通过主变差动保护装置上的人机界面菜单进入校验模式；步骤2)闭锁外部交流采样的S02阶段：校验模式后，程序自动完成交流输入切换，闭锁外部交流输入，将自动测试模块产生的交流输入传递给保护模块；步骤3)读取保护控制字及定值的S03阶段：读取装置保护定值、控制字设置和外部开入量状态，自动读取保护控制字以及外部功能硬压板投退状态；步骤4)进入一项测试的S04阶段：将装置所具备的保护功能排序，顺序进行每一项保护功能测试；步骤5)判断保护是否投入的S05阶段：根据读取的控制字和压板状态，确定需要进行测试的保护类型，若该项保护控制字及保护功能压板皆为投入状态，则进入下一步S06阶段，否则下一步重新进入S04阶段；步骤6)闭锁其他保护功能的S06阶段：将除测试项目外地其他保护功能闭锁，避免其他保护动作对测试结果造成影响；步骤7)根据定值生成测试序列的S07阶段：读取该保护的测试模板，根据保护功能校验项目和读取的保护定值生成保护功能测试序列；步骤8)交流输入量赋值的S08阶段：根据测试序列将交流电流、电压值赋给内部变量；开始测试后自动执行测试方案，将模拟故障情况下的交流输入量传递到保护CPU的逻辑模块，从而模拟故障情况；步骤9)判断保护是否动作的S09阶段：根据保护CPU的动作情况和启动CPU的启动情况，判断保护是否动作，如果判断结果为“是”，则进入下一步S10阶段；否则下一步重新进入S08阶段；步骤10)记录动作值和动作评价的S10阶段：在保护CPU和启动CPU同时动作后，结束单次测试，并再进行两次同样的测试，即对同一功能进行3次测试；记录每次动作的输入值和动作时间，根据以上结果对该项保护功能进行评价；步骤11)解除保护功能闭锁的S11阶段：一项保护功能测试完成后，解除其他保护的闭锁；步骤12)判断测试是否完成的S12阶段：判断该项保护是否为最后一项，如果判断结果为“是”，则进入下一步S13阶段，测试结束；否则下一步重新进入S04阶段，继续进行下一项保护功能测试；步骤13)生成功能校验报告的S13阶段：根据测试结果，加载预编的模板填写功能校验报告；步骤14)打印报告的S14阶段：打印功能校验报告；步骤15)退出校验模式的S15阶段：报告打印完成后自动退出校验模式；步骤16)开放外部交流采样的S16阶段：开放外部交流采样，恢复保护装置正常工作状态；步骤17)完成：本自动校验流程至此结束。在S07阶段中，所述的保护功能测试序列的生成方法为：根据相应类型保护的原理来编制，对过量保护从0开始逐步增加至1.2倍定值，对于欠量保护从正常状态逐步减小至0.8倍定值；其中包括三种保护类型即：差动保护功能、二次谐波制动和过流保护。本专利技术提供的微机型主变差动保护装置的保护功能自动校验方法的实施效果：不需要额外的硬件开销和外回路接线，不需要人工干预和保护测试仪即可完成整套装置各项保护功能的测试，实时动态显示测试过程和结果，并自动生成测试报告。该自动校验技术规范了设备试验项目，避免了由于人员素质引起的检验漏项、检验方法错误、检验结果误判等技术失误，可提高主变保护功能校验工作效率，消除主变保护装置安全隐患，有利于提升设备安全运行水平。附图说明图1为本专利技术提供的微机型主变差动保护装置的保护功能自动校验方法实施平台的硬件模块配置图。图2为本专利技术提供的微机型主变差动保护装置的保护功能自动校验方法的工作原理图。图3为本专利技术提供的微机型主变差动保护装置的保护功能自动校验方法的流程图。图4为典型比率式差动保护动作区域示意图。图5为高压侧为内桥接线的3绕组变压器的各侧电流示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术提供的微机型主变差动保护装置的保护功能自动校验方法进行详细说明。本专利技术利用现有保护装置普遍配置的硬件资源，不需要额外增加硬件，而采用添加独立的测试程序的方法实现功能校验；其硬件配合逻辑如图1所示；同时不需要外回路模拟量输入来模拟故障，而采用装置软件设定模拟故障的方法，如图2所示；装置采样部分的精度校验应采用保护测试仪等方法另外进行，在不增加硬件开销和改变硬件配置的情况下，利用富余的硬件资源，对保护装置的各项保护的功能和逻辑进行自动测试；自动测试程序自动读取保护定值、模拟量采样值、监测保护动作情况等，自动完成测试；试验过程中，对于每一个测试点，软件将自动读取保护装置动作情况，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微机型主变差动保护装置的保护功能自动校验方法，其特征在于：所述的方法包括按顺序执行的下列步骤：步骤1)启动校验模式的S01阶段：通过主变差动保护装置上的人机界面菜单进入校验模式；步骤2)闭锁外部交流采样的S02阶段：校验模式后，程序自动完成交流输入切换，闭锁外部交流输入，将自动测试模块产生的交流输入传递给保护模块；步骤3)读取保护控制字及定值的S03阶段：读取装置保护定值、控制字设置和外部开入量状态，自动读取保护控制字以及外部功能硬压板投退状态；步骤4)进入一项测试的S04阶段：将装置所具备的保护功能排序，顺序进行每一项保护功能测试；步骤5)判断保护是否投入的S05阶段：根据读取的控制字和压板状态，确定需要进行测试的保护类型，若该项保护控制字及保护功能压板皆为投入状态，则进入下一步S06阶段，否则下一步重新进入S04阶段；步骤6)闭锁其他保护功能的S06阶段：将除测试项目外地其他保护功能闭锁，避免其他保护动作对测试结果造成影响；步骤7)根据定值生成测试序列的S07阶段：读取该保护的测试模板，根据保护功能校验项目和读取的保护定值生成保护功能测试序列；步骤8)交流输入量赋值的S08阶段：根据测试序列将交流电流、电压值赋给内部变量；开始测试后自动执行测试方案，将模拟故障情况下的交流输入量传递到保护CPU的逻辑模块，从而模拟故障情况；步骤9)判断保护是否动作的S09阶段：根据保护CPU的动作情况和启动CPU的启动情况，判断保护是否动作，如果判断结果为“是”，则进入下一步S10阶段；否则下一步重新进入S08阶段；步骤10)记录动作值和动作评价的S10阶段：在保护CPU和启动CPU同时动作后，结束单次测试，并再进行两次同样的测试，即对同一功能进行3次测试；记录每次动作的输入值和动作时间，根据以上结果对该项保护功能进行评价；步骤11)解除保护功能闭锁的S11阶段：一项保护功能测试完成后，解除其他保护的闭锁；步骤12)判断测试是否完成的S12阶段：判断该项保护是否为最后一项，如果判断结果为“是”，则进入下一步S13阶段，测试结束；否则下一步重新进入S04阶段，继续进行下一项保护功能测试；步骤13)生成功能校验报告的S13阶段：根据测试结果，加载预编的模板填写功能校验报告；步骤14)打印报告的S14阶段：打印功能校验报告；步骤15)退出校验模式的S15阶段：报告打印完成后自动退出校验模式；步骤16)开放外部交流采样的S16阶段：开放外部交流采样，恢复保护装置正常工作状态；步骤17)完成：本自动校验流程至此结束。...

【技术特征摘要】
1.一种微机型主变差动保护装置的保护功能自动校验方法，
其特征在于：所述的方法包括按顺序执行的下列步骤：
步骤1)启动校验模式的S01阶段：通过主变差动保护装置上
的人机界面菜单进入校验模式；
步骤2)闭锁外部交流采样的S02阶段：校验模式后，程序自
动完成交流输入切换，闭锁外部交流输入，将自动测试模块产生的
交流输入传递给保护模块；
步骤3)读取保护控制字及定值的S03阶段：读取装置保护定
值、控制字设置和外部开入量状态，自动读取保护控制字以及外部
功能硬压板投退状态；
步骤4)进入一项测试的S04阶段：将装置所具备的保护功能
排序，顺序进行每一项保护功能测试；
步骤5)判断保护是否投入的S05阶段：根据读取的控制字和
压板状态，确定需要进行测试的保护类型，若该项保护控制字及保
护功能压板皆为投入状态，则进入下一步S06阶段，否则下一步重
新进入S04阶段；
步骤6)闭锁其他保护功能的S06阶段：将除测试项目外地其
他保护功能闭锁，避免其他保护动作对测试结果造成影响；
步骤7)根据定值生成测试序列的S07阶段：读取该保护的测
试模板，根据保护功能校验项目和读取的保护定值生成保护功能测
试序列；
步骤8)交流输入量赋值的S08阶段：根据测试序列将交流电
流、电压值赋给内部变量；开始测试后自动执行测试方案，将模拟
故障情况下的交流输入量传递到保护CPU的逻辑模块，从而模拟故

\t障情况；
步骤9)判断保护是否动作的S09阶段：根据保护CPU的动作
情况和启动CPU...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志朋，李刚，谭靖，李枫，曹北建，李展，毕宏图，孙宁，孙晓岚，于丽雅，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网天津市电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11