江西省送變電建設(shè)公司

摘要：本文主要是闡述了有關(guān)于數(shù)字變電站的一些關(guān)鍵測試技術(shù)，以此來更好的運用于實際工作當(dāng)中。

關(guān)鍵詞：數(shù)字變電站；應(yīng)用；測試技術(shù)

1、智能變電站概念

隨著智能化電氣的發(fā)展，特別是智能化開關(guān)、光電式互感器等機電一體化設(shè)備的出現(xiàn)，變電站即將進入數(shù)字化新階段。智能數(shù)字變電站為變電站的信息采集、傳輸、處理、輸出過程全部數(shù)字化，它采用先進、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監(jiān)測等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能的變電站。它是由智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備在IEC61850 通信規(guī)范基礎(chǔ)上分層構(gòu)建，實現(xiàn)智能設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。智能化一次設(shè)備有電子式互感器、合并單元、智能終端等，網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備有保護裝置、測控裝置、錄波器、在線網(wǎng)絡(luò)分析儀、電度表等。

2、數(shù)字站和智能變電站的主要區(qū)別是？

答：數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建，建立在IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)IED設(shè)備信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。智能變電站應(yīng)增設(shè)以變壓器、斷路器等為重點監(jiān)測對象的在線狀態(tài)監(jiān)測單元，通過電學(xué)、光學(xué)、化學(xué)等技術(shù)手段對一次設(shè)備狀態(tài)量進行在線監(jiān)測，實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)信息數(shù)字化采集、網(wǎng)絡(luò)化傳輸、狀態(tài)綜合分析及可視化展示。

3、一次設(shè)備智能化

答：智能化一次設(shè)備包括電子式/光電式互感器、智能終端

電子式互感器：一次設(shè)備中測量電網(wǎng)電流，輸出低電平模擬信號和/或提供數(shù)字輸出的變送器。

智能終端：用以將傳統(tǒng)開關(guān)和刀閘的電纜信號就地轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并將間隔層設(shè)備發(fā)送來的數(shù)字信號解析為電纜信號的裝置。

4、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化

答：保護裝置、測控裝置、錄波器、在線網(wǎng)絡(luò)分析儀、電度表等，二次設(shè)備可從交換機上去數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、信息共享。

5、數(shù)字化變電站系統(tǒng)分層分布化

答：根據(jù)IEC61850便準(zhǔn)的描述，變電站的一、二次設(shè)備可分為三層：1、過程層（設(shè)備層）；2、間隔層；3、站控層（變電站層）

過程層：只要是指變電站內(nèi)的變壓器和斷路器、隔離開關(guān)及輔助接點，電流、電壓互感器、智能終端等一次設(shè)備。

間隔層：一般按斷路器間隔劃分，具有測量、控制元件或繼電保護元件。

測量、控制元件負責(zé)該間隔的測量、監(jiān)視、斷路器的操作控制和聯(lián)閉鎖，以及時間順序記錄等。保護元件負責(zé)該間隔線路變壓器等設(shè)備的保護、故障記錄等。

站控層：站控層包括監(jiān)控主機、遠動通信機等，變電站層設(shè)現(xiàn)場總線或局域網(wǎng)，實現(xiàn)各主機之間、監(jiān)控主機與間隔層之間信息交換。

6、非常規(guī)互感器

答：非常規(guī)互感器依其變換原理可以分為有源和無源兩大系列，有源非常規(guī)互感器又稱為電子式電壓/電流互感器（EVT/ECT），其特點是需要向傳感頭提供電源，主要以洛夫斯基線圈為代表；無源非常規(guī)互感器主要指采用法拉第效應(yīng)光學(xué)測量原理的電流互感器，又稱為光電式電壓/電流互感器（OVT/OCT），其特點是無需向傳感頭提供電源

7、智能終端

答：用以將傳統(tǒng)開關(guān)和刀閘的電纜信號就地轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并將間隔層設(shè)備發(fā)送來的數(shù)字信號解析為電纜信號的裝置，智能終端與一次設(shè)備采用電纜連接，與保護、測控等二次設(shè)備采用光纖連接，實現(xiàn)對一次設(shè)備（如：斷路器、刀閘、主變壓器等）的測量、控制等功能。

8、數(shù)字變電站現(xiàn)場中數(shù)字保護接口方式

答：1）輸入電壓、電流為模擬量，跳、合閘等狀態(tài)量采用GOOSE傳遞。（使用PW460/L336測試儀試驗）

2）輸入電壓、電流為數(shù)字量，開入、開出采用硬接點連接。（使用PWF系列測試儀試驗）

3）輸入電壓、電流為數(shù)字量，跳、合閘等狀態(tài)量采用GOOSE傳遞。（使用PWF系列測試儀試驗）

9、數(shù)字化變電站組網(wǎng)方式

答：國網(wǎng)典型組網(wǎng)方式：間隔內(nèi)保護裝置采用直采直跳方式，主變、母差保護裝置goose通過交換機組網(wǎng)。

南網(wǎng)典型組網(wǎng)方式：采樣與goose都通過交換機組網(wǎng)。

10、光數(shù)字測試與傳統(tǒng)測試有什么區(qū)別？

答：不同點：傳統(tǒng)測試儀輸出的電壓電流為模擬量，開入、開出為硬接點信號，數(shù)字測試儀輸出電壓電流為數(shù)字量的61850-9-1/9-2，開入、開出為數(shù)字量的goose信息。

相同點：試驗方法和試驗原理是相同的。

11、61850報文配置的意義

答：測試儀模擬MU給保護裝置加采樣，每個MU發(fā)出一組報文信息（每個MU發(fā)出的報文信息中所包含的MAC地址等信息在同一個變電站中是唯一的），報文信息中包含了接收保護裝置的MAC地址、APPID、SVID等信息，保護裝置通過判斷報文信息是否是與本裝置配置信息一致來決定報文的取舍。所以在做數(shù)字保護試驗時，報文配置是最重要的一項。

12、報文配置錯誤會產(chǎn)生什么問題？

答：如果測試儀直接連接到保護裝置上，報文配置錯誤時保護裝置將會報采樣異常，不能給保護裝置加量，此情況下不會影響到其他保護裝置。

如果測試儀通過交換機連接到保護裝置上，報文配置錯誤時此保護裝置會報采樣異常，但是錯誤的信息可能與其他保護裝置配置一致，可能導(dǎo)致其他保護裝置誤動作。（建議在現(xiàn)場試驗時盡量不要通過交換機給保護裝置加采樣或goose，如果通過交換機一定要仔細檢查配置信息）。

13、61850報文中通道設(shè)置的意義

答：報文通道配置相當(dāng)于傳統(tǒng)保護的電壓、電流接線。對于傳統(tǒng)保護，我們可以通過保護裝置的端子排接線圖把電流電壓測試線連接到端子排上面去，然后通過測試儀給保護加電流和電壓。但是對于數(shù)字保護，電壓電流都是通過報文傳輸?shù)?，一組報文中包含了此MU發(fā)送的所有電流值和電壓值，電壓值、電流值按一定順序排列在報文中，在通道配置中正確配置好電壓電流順序才能正確輸出電壓電流值。

14、變電站配置語言SCL（Substation Configuration Language）

答：文件一共有4種，SSD（一次系統(tǒng)配置文件）、SCD（全站系統(tǒng)配置文件）、ICD（裝置模板配置文件）和CID（裝置實例配置文件），軟件能導(dǎo)入SCD，ICD和CID文件。這些文件都是由系統(tǒng)集成商提供的。

15、Goose訂閱、發(fā)布的定義？

答：Goose即Generic Object Oriented Substation Event（通用面向?qū)ο蟮淖冸娬臼录?，提供了變電站事件（如命令、告警等）快速傳輸?shù)臋C制，可用于跳閘和故障錄波啟動等報文的傳輸。Goose訂閱是接收保護的動作信息的報文并獲取保護的動作信息已形成閉環(huán)測試，即為開入量功能的數(shù)字化。Goose發(fā)布是測試儀發(fā)送goose信息給保護裝置或其他設(shè)備，如測試儀模擬智能終端給保護裝置發(fā)送開關(guān)位置信息，或測試儀模擬保護裝置給智能終端發(fā)送跳閘信息，即為開出量功能的數(shù)字化。PWF系列數(shù)字測試儀軟件可以訂閱5組Goose發(fā)布12組Goose，PW460（國外型號）可以訂閱3組Goose發(fā)布1組Goose。

16、IEC61850-9-1定義

答：IEC61850-9-1是一種模擬量采樣值傳輸?shù)某橄蠓?wù)映射，這種傳輸基于與IEC 60044-7/8 相一致的單向多路點對點串行通信鏈路。不支持“GetMSvCBValues/SetMSvCBv ues”等控制服務(wù)，也不支持對數(shù)據(jù)對象的直接訪問等服務(wù)。它可用于變電站內(nèi)電子式電流互感器（ECT）或電壓互感器（EVT）的合并單元與諸如繼電保護這樣的間隔層設(shè)備之間的通信。

17、IEC61850-9-2的定義

答：IEC61850-9-2不僅支持采樣值報文的廣播/組播和單播傳輸，而且支持對多點傳送的采樣值控制塊（MSVCB）進行讀和設(shè)置，支持對數(shù)據(jù)集的更改和對數(shù)據(jù)對象的直接訪問。幀格式可以靈活定義。9-2 在映射的完備性和靈活性方面都優(yōu)于9-1，在智能變電站中采用9-2有助于將以太網(wǎng)技術(shù)引進到過程總線通信中，從而推動和加快IEC 61850 在過程層自動化中的工程應(yīng)用。

18、SMV通道配置有什么需要注意的？

答：IEC61850-9-2中勾選IEC61850-9-2LE時候通道為標(biāo)準(zhǔn)8通道，無法自行修改，IEC61850-9-1/60044-7/8中勾選“標(biāo)準(zhǔn)IEC61850-9-1/60044-7/8”通道會為默認9-1標(biāo)準(zhǔn)12格式，通道數(shù)目不能更改。所以沒有特殊情況都勾選“自定義”。配置采樣值信息的時候，導(dǎo)入SCD文件相關(guān)的通道都是自動配置起來的。