1 引言
為了進(jìn)一步加強(qiáng)電力能源的優(yōu)化配置和電力系統(tǒng)的可靠供電，電力運(yùn)營(yíng)、維護(hù)單位將各種新型技術(shù)引入到逐漸增多的變電站繼電保護(hù)設(shè)備中。這些新型技術(shù)為電力系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定運(yùn)行提供了更多的保障，但同時(shí)也增加了繼電保護(hù)工作人員的工作難度和工作強(qiáng)度。新型保護(hù)裝置的檢驗(yàn)方法和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)都各有所異?獲取結(jié)果數(shù)據(jù)也有多種途徑，這些因素會(huì)因?yàn)槿藛T經(jīng)驗(yàn)和工作狀態(tài)而影響檢驗(yàn)質(zhì)量，同時(shí)，檢驗(yàn)工作后期的報(bào)告整理、填寫(xiě)、審核、歸檔、統(tǒng)計(jì)分析又存在較長(zhǎng)的實(shí)施周期。這將影響到整個(gè)系統(tǒng)的工作息率和生產(chǎn)周期，因而，需要建立一套標(biāo)準(zhǔn)化的繼電保護(hù)檢驗(yàn)系統(tǒng)來(lái)規(guī)范檢驗(yàn)工作，同時(shí)能夠統(tǒng)一繼電保護(hù)試驗(yàn)?zāi)Ｊ胶蛨?bào)告數(shù)據(jù)，以增強(qiáng)繼電保護(hù)檢驗(yàn)工作的流程化管理和報(bào)告數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的智能程度。即我們提出的繼電保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化、智能化檢驗(yàn)系統(tǒng)。
2 繼電保護(hù)測(cè)試系統(tǒng)現(xiàn)狀
2?1 繼電保護(hù)測(cè)試流程
目前繼電保護(hù)測(cè)試基本上是測(cè)試人員帶上繼電保護(hù)測(cè)試儀、筆記本、需要測(cè)試的設(shè)備的空?qǐng)?bào)告，到現(xiàn)場(chǎng)利用筆記本控制測(cè)試儀手動(dòng)完成測(cè)試，記錄報(bào)告。如果需要上交電子報(bào)告，回單位后還需要整理現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，填寫(xiě)到電子報(bào)告中，填寫(xiě)完成后再發(fā)送給相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)審核。
圖 1流程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，存在影響測(cè)試工作的因素，因而可以改進(jìn)的地方詳細(xì)說(shuō)明如下：
（1）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試：不能保證測(cè)試按檢驗(yàn)規(guī)程／標(biāo)準(zhǔn)（或作業(yè)指導(dǎo)書(shū) ）執(zhí)行；測(cè)試結(jié)果是否合格需要人為判
斷；測(cè)試過(guò)程中，邊測(cè)試邊記錄，效率低；測(cè)試的質(zhì)量同測(cè)試人員現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)直接相關(guān)；在測(cè)試儀輸出模擬故障電壓電流前，可能需要修改定值、投退壓板，必須按試驗(yàn)的要求進(jìn)行接線等。測(cè)試人員往往容易忽略這些細(xì)節(jié)，從而導(dǎo)致試驗(yàn)失敗，嚴(yán)重的甚至引起事故。
（2）填寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告：手動(dòng)填寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告，效率低且不能保證數(shù)據(jù)的真實(shí)有效性。
（3）人工攜帶試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行傳遞，導(dǎo)致報(bào)告?zhèn)鬟f、審核周期長(zhǎng)。
（4）紙張?jiān)囼?yàn)報(bào)告入庫(kù)后，對(duì)試驗(yàn)報(bào)告的查詢、統(tǒng)計(jì)不方便。
2?2 前繼電保護(hù)測(cè)試系統(tǒng)軟 （硬 ）件結(jié)構(gòu)
目前繼電保護(hù)測(cè)試軟 （硬 ）件結(jié)構(gòu)就是 “筆記本電腦 ＋測(cè)試儀 ＋保護(hù)裝置 ”，軟件結(jié)構(gòu)圖如圖 2所示。
測(cè)試過(guò)程是在筆記本中運(yùn)行測(cè)試儀廠家提供的保護(hù)測(cè)試儀軟件，根據(jù)不同的測(cè)試功能選擇不同的測(cè)試模塊，邊測(cè)試邊記錄。
3 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試作業(yè)指導(dǎo)書(shū)的趨勢(shì)
針對(duì)全省電網(wǎng)中現(xiàn)有的保護(hù)裝置，按照有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)類別編制好各種試驗(yàn)程序，與繼電保護(hù)測(cè)試儀直接連接，通過(guò)計(jì)算機(jī)管理直接控制繼電保護(hù)試驗(yàn)儀工作，實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)檢驗(yàn)項(xiàng)目的自動(dòng)測(cè)試功能。建立了統(tǒng)一的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)流程，不但使繼電保護(hù)試驗(yàn)儀器發(fā)揮更大的作用，而且降低了人為因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，提高了工作效率和自動(dòng)化水平，對(duì)提高繼電保護(hù)檢驗(yàn)質(zhì)量具有重要的意義。
繼電保護(hù)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)研究可以大大提高現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化程度和工作效率。此系統(tǒng)按照檢驗(yàn)規(guī)程將現(xiàn)有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)規(guī)程，具體編制好各種保護(hù)試驗(yàn)軟件，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制達(dá)到自動(dòng)完成繼電保護(hù)裝置電氣性能檢測(cè)工作，并形成統(tǒng)一的試驗(yàn)報(bào)表。繼電保護(hù)人員只要選擇不同的保護(hù)設(shè)備，依據(jù)檢驗(yàn)性質(zhì)，在計(jì)算機(jī)上十分簡(jiǎn)單方便的操作，檢驗(yàn)流程和檢驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)步驟和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)形成，測(cè)試結(jié)果自動(dòng)形成試驗(yàn)報(bào)告。自動(dòng)檢測(cè)過(guò)程中從開(kāi)始到完成、繼電器特性分析、輸出測(cè)試報(bào)告高度自動(dòng)化，無(wú)須人工干涉。自動(dòng)測(cè)試儲(chǔ)存測(cè)試結(jié)果，形成歷次試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，為生產(chǎn)管理和產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤歷史數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，減輕工作人員強(qiáng)度，提高作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化程度。自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)，不僅使檢驗(yàn)更加規(guī)范，而且降低了繼電保護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
4 新繼電保護(hù)測(cè)試系統(tǒng)概要
4?1 新系統(tǒng)需要解決的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試問(wèn)題
新系統(tǒng)涵蓋檢驗(yàn)任務(wù)的生成、現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)、檢驗(yàn)數(shù)據(jù)校核、檢驗(yàn)報(bào)告審核等測(cè)試管理管理流程步驟，與傳統(tǒng)試驗(yàn)流程相比，新系統(tǒng)測(cè)試工作流程圖改進(jìn)如下：
（1）測(cè)試任務(wù)的制定：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)／規(guī)程制定測(cè)試計(jì)劃 （測(cè)試任務(wù) ）；根據(jù)系統(tǒng)一次、設(shè)備二次參數(shù)、定值單數(shù)據(jù)得到測(cè)試參數(shù)；
（2）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)：自動(dòng)完成試驗(yàn)；自動(dòng)進(jìn)行測(cè)試是否合格的判斷；自動(dòng)將試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)填寫(xiě)到試驗(yàn)報(bào)告中，保證了測(cè)試結(jié)果的真實(shí)性和有效性；強(qiáng)大的現(xiàn)場(chǎng)咨詢功能，包括警示信息、提示信息、幫助信息。
4?1?1 檢驗(yàn)報(bào)告審核工作量大
新系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)過(guò)程中就已經(jīng)對(duì)報(bào)告進(jìn)行了“預(yù)審 ”。列出相應(yīng)的數(shù)據(jù) （特別是不合格項(xiàng) ）供專職人員審核報(bào)告時(shí)進(jìn)行對(duì)比分析。從而，審核報(bào)告不再需要翻閱大量的資料便能及時(shí)獲得有關(guān)的信息包括歷史報(bào)告數(shù)據(jù)。
4?1?2 現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)
完全根據(jù)檢驗(yàn)規(guī)程／標(biāo)準(zhǔn)的要求而制定，所有項(xiàng)目和要求全部符合規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；形成標(biāo)準(zhǔn)格式的檢驗(yàn)報(bào)告。防止了現(xiàn)場(chǎng)工作內(nèi)容、方法因人而異的現(xiàn)象?并且很大程度地降低了工作人員對(duì)裝置的熟悉程度。裝置的檢驗(yàn)?zāi)軌蜃詣?dòng)完成，自動(dòng)分析檢驗(yàn)結(jié)果是否合格、自動(dòng)將檢驗(yàn)結(jié)果、數(shù)據(jù)填寫(xiě)到檢驗(yàn)報(bào)告中，形成標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)報(bào)告；縮短了現(xiàn)場(chǎng)工作的時(shí)間。
強(qiáng)大的檢驗(yàn)幫助功能：檢驗(yàn)要點(diǎn)隨時(shí)提示；檢驗(yàn)結(jié)果不合格的情況下，警示現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)人員進(jìn)行檢查；實(shí)時(shí)在線幫助，任何時(shí)候用戶都能夠獲得當(dāng)前步驟的幫助信息。
4?1?3 現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)人力資源的瓶頸
新系統(tǒng)嚴(yán)格按照規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)方案包含了：
（1）對(duì)保護(hù)裝置檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)方法 （用戶只需要錄入整定書(shū)便可實(shí)現(xiàn)全部檢驗(yàn)項(xiàng)目的參數(shù)數(shù)據(jù)的錄入 ）；
（2）作業(yè)指導(dǎo)，檢驗(yàn)人員不一定要對(duì)檢驗(yàn)的方法有深入的了解就能夠完成檢驗(yàn)任務(wù)；
（3）強(qiáng)大的在線幫助系統(tǒng)，能夠給檢驗(yàn)人員提供幫助。
因此?新系統(tǒng)不但能夠提高現(xiàn)場(chǎng)的檢驗(yàn)工作的效率，而且降低了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)人員熟悉裝置的要求。
4?2 應(yīng)用中的益處
新系統(tǒng)通過(guò)技術(shù)手段貫徹執(zhí)行檢驗(yàn)規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，并將其落到實(shí)處，因此能夠在以下方面給用戶帶來(lái)方便：
（1）大大提高檢驗(yàn)的效率：自動(dòng)試驗(yàn)、自動(dòng)填寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞試驗(yàn)報(bào)告 （提高審核的效率 ）、發(fā)布各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表 （提高統(tǒng)計(jì)效率 ）；
（2）提高檢驗(yàn)的質(zhì)量：嚴(yán)格按照規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)以及作業(yè)指導(dǎo)書(shū)執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，試驗(yàn)前要求錄入整定值并提示測(cè)試人員同保護(hù)裝置定值對(duì)比，因此在很大程度上防止誤整定發(fā)生、管理者對(duì)測(cè)試也可以進(jìn)行有效控制。（3）效益：提高管理的工作效率、緩解現(xiàn)場(chǎng)有經(jīng)驗(yàn)的人員的資源瓶頸、縮短停電時(shí)間、節(jié)省現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)人員的培訓(xùn)費(fèi)用。
4?2?1 真實(shí)的試驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)
檢驗(yàn)報(bào)告中的結(jié)果數(shù)據(jù)由新系統(tǒng)的檢驗(yàn)程序自動(dòng)根據(jù)測(cè)試儀器的實(shí)測(cè)值進(jìn)行填寫(xiě)，反映現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的真實(shí)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不能被人工干預(yù)，不能被人工修改。試驗(yàn)過(guò)程可以形成多種格式的試驗(yàn)報(bào)告，一種是Ｗｏｒｄ格式，根據(jù)用戶的作業(yè)指導(dǎo)書(shū)的報(bào)告格式設(shè)計(jì)，主要用于用戶審核、打印和報(bào)告歸檔用；一種是系統(tǒng)格式報(bào)告，保存了測(cè)試過(guò)程中的全部數(shù)據(jù)，包括：測(cè)試的時(shí)間、測(cè)試的次數(shù)、每次測(cè)試的參數(shù)；測(cè)試時(shí)測(cè)試儀輸出的狀態(tài) （例如，故障前的電壓電流是多少，故障前時(shí)間多長(zhǎng)，故障狀態(tài)的電壓電流、故障狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間，測(cè)試儀開(kāi)關(guān)量的動(dòng)作情況等 ）；還可以輸出 ＸＭＬ格式試驗(yàn)報(bào)告和 Ｅｘｃｅｌ、ＷＰＳ格式試驗(yàn)報(bào)告。
因此，新系統(tǒng)不僅保證了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)真實(shí)性和有效性，還保存了測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試儀輸出故障的狀態(tài)，為將來(lái)的分析和統(tǒng)計(jì)提供了真實(shí)的依據(jù)。
4?2?2 檢驗(yàn)工作迅捷
新系統(tǒng)測(cè)試程序自動(dòng)完成對(duì)保護(hù)裝置的檢驗(yàn)，檢驗(yàn)人員只需要根據(jù)檢驗(yàn)的要求完成接線并做好安全措施；測(cè)試程序根據(jù)測(cè)試儀的實(shí)測(cè)值自動(dòng)完成檢驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)的填寫(xiě)，生成標(biāo)準(zhǔn)格式的檢驗(yàn)報(bào)告，檢驗(yàn)人員無(wú)須手動(dòng)填寫(xiě)整理試驗(yàn)報(bào)告了。
4?2?3 檢驗(yàn)工作的規(guī)范化
系統(tǒng)按照檢驗(yàn)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)制定檢驗(yàn)任務(wù)，因此檢驗(yàn)工作程序不因人而異。新自動(dòng)測(cè)試程序根據(jù)模板
（對(duì)規(guī)程／標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)指導(dǎo)書(shū) ）進(jìn)行檢驗(yàn)，項(xiàng)目符合規(guī)程。系統(tǒng)內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)格式的檢驗(yàn)報(bào)告，使得報(bào)告格式統(tǒng)一化、規(guī)范化。
5 新繼電保護(hù)測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
新繼電保護(hù)測(cè)試系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖 3。
新繼電保護(hù)測(cè)試系統(tǒng)在軟件系統(tǒng)應(yīng)用結(jié)構(gòu)上分為測(cè)試儀器控制接口、自動(dòng)測(cè)試控制、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)定義、保護(hù)通訊規(guī)約和管理系統(tǒng)五個(gè)部分。
5?1 測(cè)試儀器控制接口
測(cè)試儀器控制接口是測(cè)試儀器生產(chǎn)廠家開(kāi)放出來(lái)的，完成保護(hù)測(cè)試功能測(cè)試的軟件接口，外部系統(tǒng)只要給出測(cè)試功能需要的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)數(shù)據(jù)，就能夠控制測(cè)試儀完成試驗(yàn)，并通過(guò)接口獲取測(cè)試功能的測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)。例如零序保護(hù)，外部系統(tǒng)只需要調(diào)用接口，設(shè)置需要的測(cè)試功能，給出測(cè)試功能需要的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，就能完成測(cè)試，獲取數(shù)據(jù)。
5?2 自動(dòng)測(cè)試控制
自動(dòng)測(cè)試平臺(tái)利用保護(hù)作業(yè)指導(dǎo)書(shū) （保護(hù)測(cè)試模板 ），自動(dòng)完成測(cè)試，形成標(biāo)準(zhǔn)格式的試驗(yàn)報(bào)告。自動(dòng)測(cè)試平臺(tái)開(kāi)放三種外部系統(tǒng)接口，**種是連接數(shù)據(jù)庫(kù)下載測(cè)試任務(wù)、上傳試驗(yàn)報(bào)告的接口，這樣新系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試融入到整個(gè)單位的管理系統(tǒng)中；**種是與保護(hù)裝置的通訊接口，系統(tǒng)可以調(diào)用保護(hù)通訊程序，實(shí)現(xiàn)與保護(hù)裝置的通訊，完成定值的修改和讀取、控制字和壓板的讀取和修改、保護(hù)動(dòng)作報(bào)文的讀取并根據(jù)保護(hù)
動(dòng)作報(bào)文進(jìn)行綜合結(jié)果判斷；第三種是與外部其它程序的接口，例如條碼掃描程序，自動(dòng)讀取條型碼掃描到程序的結(jié)果，將條型碼填入報(bào)告中。
5?3 保護(hù)通訊規(guī)約
通過(guò)保護(hù)通訊程序，建立自動(dòng)測(cè)試控制程序與保護(hù)裝置之間的信息交換，完成定值的讀取、保護(hù)壓板的投退、模擬量的讀取、保護(hù)動(dòng)作信息的讀取、信號(hào)復(fù)歸等，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置全閉環(huán)的自動(dòng)測(cè)試：對(duì)于采樣值測(cè)試，測(cè)試儀輸出電壓電流模擬量，輸出穩(wěn)定后由保護(hù)裝置通訊組件讀取保護(hù)模擬量；定值校驗(yàn)部分，測(cè)試儀輸出故障量，記錄保護(hù)裝置的出口動(dòng)作邏輯和動(dòng)作時(shí)間，之后由保護(hù)通訊組件讀取保護(hù)動(dòng)作信息報(bào)文，根據(jù)動(dòng)作信息作綜合性判斷。
5?4 管理系統(tǒng)
管理系統(tǒng)可以為單位現(xiàn)有的 ＭＩＳ或者生產(chǎn)管理系統(tǒng)，它通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)管理設(shè)備、裝置測(cè)試方案、測(cè)試報(bào)告、系統(tǒng)用戶等，包括流程管理、Ｗｅｂ報(bào)表系統(tǒng)等。
6 結(jié)束語(yǔ)
繼電保護(hù)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)可以大大提高現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化程度和工作效率。繼電保護(hù)人員只要選擇保護(hù)設(shè)備、檢驗(yàn)性質(zhì)，檢驗(yàn)流程和檢驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)步驟和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)形成，測(cè)試結(jié)果自動(dòng)形成試驗(yàn)報(bào)告，無(wú)須人工干涉。自動(dòng)測(cè)試儲(chǔ)存測(cè)試結(jié)果，將歷次試驗(yàn)數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，為生產(chǎn)管理和產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤提供了歷史數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)，不僅使檢驗(yàn)更加規(guī)范，而且降低了繼電保護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
研究的成果可以為繼電保護(hù)工作人員提供可視化的測(cè)試進(jìn)程和全方位的測(cè)試信息，使得工作人員可以從不同側(cè)面和不同技術(shù)層次，全方位了解和控制檢驗(yàn)進(jìn)程，并深入進(jìn)行檢驗(yàn)結(jié)果的分析和研究。檢驗(yàn)進(jìn)程的人機(jī)交互，有利于工作人員對(duì)測(cè)試方法的掌握及對(duì)繼電保護(hù)裝置工作原理的認(rèn)識(shí)；可以進(jìn)一步優(yōu)化、規(guī)范保護(hù)裝置的檢驗(yàn)工作，將不同保護(hù)裝置的規(guī)范檢驗(yàn)項(xiàng)目編制成典型模塊，替代工作人員手工操作輸入試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)控制、監(jiān)視、干預(yù)檢驗(yàn)進(jìn)程，考驗(yàn)提高檢驗(yàn)工作效率，優(yōu)化試驗(yàn)進(jìn)程，縮短停電時(shí)間，提高保護(hù)檢驗(yàn)的科學(xué)性、可靠性、合理性。
