數(shù)字化變電站三個(gè)主要的特征就是“一次設(shè)備智能化，二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)”，即數(shù)字化變電站內(nèi)的信息全部做到數(shù)字化，信息傳遞實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，通信模型達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，使各種設(shè)備和功能共享統(tǒng)一的信息平臺(tái)。這使得數(shù)字化變電站在系統(tǒng)可靠性、經(jīng)濟(jì)性、維護(hù)簡(jiǎn)便性方面均比常規(guī)變電站有大幅度提升。是未來(lái)電力系統(tǒng)的發(fā)展方向。

　　數(shù)字化保護(hù)裝置與傳統(tǒng)保護(hù)裝置相比，與外部的接口發(fā)生了巨大變化，保護(hù)裝置的A/D變換、隔離器件均作為智能一次設(shè)備的一部分，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化保護(hù)裝置的所謂“近過(guò)程化”，這種數(shù)字化保護(hù)裝置與過(guò)程層的連接介質(zhì)全由光纖取代，電壓電流通過(guò)采樣值SV傳輸。

　　隨著數(shù)字化變電站在我國(guó)電力系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用，采用SV采樣值報(bào)文傳輸電壓/電流信號(hào)、GOOSE傳輸開(kāi)關(guān)量信號(hào)的數(shù)字化保護(hù)裝置已經(jīng)研發(fā)出來(lái)，需要研究新的測(cè)試儀和測(cè)試環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字化保護(hù)裝置及數(shù)字化變電站的測(cè)試。

　　數(shù)字化繼電保護(hù)測(cè)試儀的特點(diǎn)

　　結(jié)合數(shù)字化保護(hù)裝置及數(shù)字化變電站的測(cè)試應(yīng)用，數(shù)字化測(cè)試儀與傳統(tǒng)測(cè)試儀相比具有如下特點(diǎn)：

　　輸入輸出變化。數(shù)字化測(cè)試儀輸出SV采樣值和GOOSE報(bào)文，輸入接收為GOOSE報(bào)文，傳統(tǒng)測(cè)試儀輸出為模擬量和開(kāi)關(guān)量。

　　連接介質(zhì)變化。數(shù)字化測(cè)試儀與被測(cè)設(shè)備連接介質(zhì)為光纖，通過(guò)光纖以太網(wǎng)與被測(cè)設(shè)備交互數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)測(cè)試儀與被測(cè)設(shè)備的連接介質(zhì)為硬接線。

　　硬件實(shí)現(xiàn)更加簡(jiǎn)單。隨著輸入輸出和連接介質(zhì)的變化，數(shù)字化測(cè)試儀的硬件實(shí)現(xiàn)也發(fā)生了根本變化，輸出SV的值可完全由軟件計(jì)算得到，不再需要D/A回路、功率放大器的支持，開(kāi)入開(kāi)出回路也簡(jiǎn)化甚至取消。

　　軟件實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜。數(shù)字化測(cè)試儀很多以前由硬件實(shí)現(xiàn)的功能現(xiàn)在均可有軟件實(shí)現(xiàn)，軟件處理的復(fù)雜性增大。

　　可靠性的提高。數(shù)字化測(cè)試儀與傳統(tǒng)測(cè)試儀相比，硬件數(shù)量有了大幅度的下降，降低了硬件出錯(cuò)的概率。

　　成本的減少。由于硬件實(shí)現(xiàn)發(fā)生了根本變化，測(cè)試儀的成本有了大幅度下降的空間。軟件開(kāi)發(fā)的成本雖然會(huì)上升，但軟件的可重復(fù)拷貝性也降低了軟件的成本，并且隨著測(cè)試儀可靠性的提高，維護(hù)成本也會(huì)相應(yīng)下降。

　　數(shù)字化繼電保護(hù)測(cè)試儀現(xiàn)狀

　　國(guó)內(nèi)數(shù)字化測(cè)試儀的推出也有將近2年時(shí)間，數(shù)字化測(cè)試儀在功能、性能方面也在不斷完善和提高，下面結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的數(shù)字化測(cè)試儀，就數(shù)字化測(cè)試儀的現(xiàn)狀做一個(gè)簡(jiǎn)單的分析：

　　數(shù)字化測(cè)試儀在目前數(shù)字化變電站測(cè)試中發(fā)揮了重要作用。以鄭州吳河工程為例，利用數(shù)字化測(cè)試儀所進(jìn)行的測(cè)試項(xiàng)目有：

　　輸出格式不斷完善。數(shù)字化測(cè)試儀輸出的SV格式最初為61850-9-1，目前基本能同時(shí)支持9-1和9-2LE格式的選擇。輸出的GOOSE格式最初為DA個(gè)數(shù)，目前基本能同時(shí)支持DA和DO格式。

　　功能還不完善。數(shù)字化測(cè)試儀作為一種繼電保護(hù)測(cè)試儀，需要能夠滿足繼電保護(hù)功能測(cè)試的需要，但目前各個(gè)廠家實(shí)現(xiàn)的功能均還不完善，如狀態(tài)序列菜單、整組菜單、遞變菜單等常用菜單等都還有功能缺失。

　　配置功能還有待完善，目前數(shù)字化測(cè)試儀的配置功能，從方便性、功能完備性上都還有很大的提升空間。

　　規(guī)約一致性得到了很大提升。目前國(guó)內(nèi)各繼電保護(hù)生產(chǎn)廠家開(kāi)發(fā)的數(shù)字化保護(hù)裝置，在符合61850規(guī)約上均還有待完善的地方，SV、GOOSE實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)還有不一致的地方，數(shù)字化測(cè)試儀需要支持各個(gè)廠家SV和GOOSE，需要在兼容性上不斷改進(jìn)。隨著幾大繼電保護(hù)生產(chǎn)廠家的一致性測(cè)試和聯(lián)調(diào)，規(guī)約一致性得到了很大提升，目前數(shù)字化測(cè)試儀基本能夠兼容各個(gè)廠家的保護(hù)裝置測(cè)試。

　　軟件可靠性還需要提高。SV采樣值報(bào)文采用光纖以太網(wǎng)傳輸，以每周波采樣點(diǎn)數(shù)80點(diǎn)為例，每秒發(fā)送數(shù)據(jù)包速率達(dá)到4000包/秒，對(duì)軟件和硬件處理性能有了相應(yīng)的要求，目前還有部分?jǐn)?shù)字化測(cè)試儀出現(xiàn)發(fā)送SV丟點(diǎn)的情況。

　　間隔層數(shù)字化保護(hù)裝置的邏輯、定值、動(dòng)作時(shí)間測(cè)試。
　　間隔層數(shù)字化電表、低電平信號(hào)輸入電表等的精度測(cè)試。
　　過(guò)程層設(shè)備的SV功能、GOOSE功能、動(dòng)作時(shí)間測(cè)試。
　　過(guò)程層就地化保護(hù)的邏輯、定值、動(dòng)作時(shí)間測(cè)試。
　　站控層SOE、開(kāi)入雪崩等項(xiàng)目的測(cè)試。

　　通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，數(shù)字化測(cè)試儀對(duì)數(shù)字化保護(hù)裝置、部分過(guò)程層設(shè)備、站控層測(cè)試項(xiàng)目均可進(jìn)行測(cè)試，基本能完成數(shù)字化變電站70%~80%的測(cè)試項(xiàng)目。數(shù)字化繼電保護(hù)測(cè)試儀發(fā)展趨勢(shì)

　　數(shù)字化繼電保護(hù)測(cè)試儀經(jīng)過(guò)近2年的應(yīng)用發(fā)展，目前已基本可用于數(shù)字化保護(hù)裝置的測(cè)試，但目前不同的數(shù)字化測(cè)試儀均還存在部分缺陷，還有很大的提升空間。通過(guò)對(duì)數(shù)字化測(cè)試的特點(diǎn)、現(xiàn)狀進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)出數(shù)字化繼電保護(hù)測(cè)試儀的發(fā)展趨勢(shì)如下：

　　結(jié)語(yǔ)

　　隨著IEC61850標(biāo)準(zhǔn)在我國(guó)電力系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用，目前國(guó)內(nèi)各繼電保護(hù)廠家基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化裝置已基本開(kāi)發(fā)出來(lái)，配套的數(shù)字化繼電保護(hù)測(cè)試儀也在緊密鑼鼓開(kāi)發(fā)、完善中。本文介紹了數(shù)字化繼電保護(hù)測(cè)試儀的特點(diǎn)，通過(guò)分析數(shù)字化繼電保護(hù)測(cè)試儀和目前數(shù)字化變電站的現(xiàn)狀，提出了數(shù)字化測(cè)試儀的發(fā)展趨勢(shì)，期望對(duì)數(shù)字化測(cè)試儀的研發(fā)和完善提供一些參考。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]朱炳銓，任雁銘，姜健寧，等.變電站自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)IEC 61850的過(guò)渡期策略.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2005，23（29）：54-57
　　ZHU Bing-quan,REN Yan-ming,JIANG Jian-ning et al.Strategy for Implementation of IEC 61850 in Substation Automation System During Transitional Period. Automation of Electric Power Systems,2005,23(29):54-57.

　　采樣值報(bào)文格式目前主流為9-1和9-2LE，也有采用FT3格式的保護(hù)裝置。

　　結(jié)合目前國(guó)內(nèi)數(shù)字化變電站的發(fā)展情況，部分中低壓變電站的保護(hù)裝置與一次開(kāi)關(guān)、電子式互感器安裝在一起，實(shí)現(xiàn)就地化保護(hù)裝置[1]，保護(hù)裝置的電壓電流輸入為電子式互感器輸出的低電平模擬信號(hào)，如輸出保護(hù)電壓的額定值為4V，輸出保護(hù)電流的額定值為200mV，這種模式將節(jié)約成本，在以后低壓保護(hù)裝置中可能會(huì)大面積推廣。

　　斷路器位置、刀閘信息等開(kāi)關(guān)量信息通過(guò)智能接口轉(zhuǎn)為GOOSE信號(hào)上送保護(hù)/測(cè)控裝置。

　　保護(hù)/測(cè)控裝置的跳閘信息通過(guò)智能接口轉(zhuǎn)為硬開(kāi)出跳斷路器。

　　部分變電站進(jìn)行數(shù)字化改造，開(kāi)入/開(kāi)出可能還采用硬開(kāi)入/硬開(kāi)出的模式。

　　數(shù)字化保護(hù)裝置輸入輸出發(fā)生了很大變化，但保護(hù)原理和測(cè)試方法與傳統(tǒng)保護(hù)基本相同。數(shù)字化繼電保護(hù)測(cè)試儀作為一種繼電保護(hù)測(cè)試儀，目前的各種功能缺失將會(huì)逐步完善，最終可以完全實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的測(cè)試，如支持FT3格式采樣值輸出、支持低電平信號(hào)輸出，同時(shí)支持GOOSE和硬接點(diǎn)等。

　　數(shù)字化繼電保護(hù)測(cè)試儀的好壞，以后將很大程度上由測(cè)試軟件的好壞決定，測(cè)試軟件的好壞主要包含了功能完備性、配置方便性、軟件可靠性、界面友好性等方面。

　　數(shù)字化繼電保護(hù)測(cè)試儀可以更加方便的實(shí)現(xiàn)特定用戶測(cè)試用例的制定，測(cè)試用例的開(kāi)發(fā)和制定將是數(shù)字化測(cè)試儀以后的一個(gè)重要賣點(diǎn)。

　　數(shù)字化繼電保護(hù)測(cè)試更有可以提供支撐自動(dòng)測(cè)試的平臺(tái)，數(shù)字繼電保護(hù)化測(cè)試儀開(kāi)發(fā)出支撐平臺(tái)后，用戶通過(guò)添加協(xié)議，可以自己制定自動(dòng)測(cè)試用例。

　　為了滿足部分用戶的需求，可以開(kāi)發(fā)出一些異常項(xiàng)目的測(cè)試，如特定包丟幀、品質(zhì)因數(shù)異常、同步丟失異常等異常情況。

　　數(shù)字化繼電保護(hù)測(cè)試儀生產(chǎn)廠家應(yīng)深入研究數(shù)字化保護(hù)裝置的應(yīng)用環(huán)境，通過(guò)抽象和提煉達(dá)到真實(shí)模擬數(shù)字化系統(tǒng)各種故障及各種正常、異常工況的目的。

　　隨著硬件實(shí)現(xiàn)門檻的降低，更多的繼電保護(hù)廠家或軟件公司可能加入到數(shù)字化測(cè)試儀的競(jìng)爭(zhēng)中來(lái)。