侯娟 劉星潔 趙勇 李春林

摘 要：本文結合智能變電站對新型設備現(xiàn)場級系統(tǒng)檢測技術及精確性的需求，提出智能變電站綜合性能測試系統(tǒng)設計方案，將測試系統(tǒng)從功能上分解為數(shù)字仿真平臺、無線傳輸平臺和智能變電站測試平臺，分別對三個平臺主要組成部分的功能設計方案進行說明。

關鍵詞：智能變電站綜合性能測試系統(tǒng)；數(shù)字仿真平臺；無線傳輸平臺；測試平臺

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.158

智能變電站測試技術是智能變電站能否順利投運的保障，智能變電站設備及系統(tǒng)功能的可用性、可靠性、安全性以及可維護性都有賴于測試技術保證。傳統(tǒng)的測試設備和測試方法在智能變電站中的應用局限性越來越大，目前市場上用于智能變電站的測試設備只注重單體設備的測試，無法滿足在設備互聯(lián)后進行系統(tǒng)級測試的要求，尤其是不同間隔之間的采樣同步性等直接影響電網(wǎng)安全的系統(tǒng)級指標。

為解決上述問題，本文提出一種智能變電站統(tǒng)一測試所需的試驗系統(tǒng)功能設計方案，根據(jù)該系統(tǒng)的應用，可以有針對地制定運行規(guī)程、檢修和技改方案，同時為設備制造驗收及運維管理提供檢測標準，保障智能變電站系統(tǒng)功能的切實有效的實施，從而減少了電子式互感器、合并單元、智能終端等的事故。

本文將智能變電站綜合測試系統(tǒng)從功能上分解為數(shù)字仿真平臺、無線傳輸平臺和智能變電站測試平臺，并將智能變電站綜合測試系統(tǒng)的功能分解到三個平臺中。

1 數(shù)字化仿真平臺

數(shù)字化仿真平臺要能夠?qū)崿F(xiàn)智能變電站設備和線路的建模，模擬動態(tài)和時域仿真，對仿真結果進行輔助分析和顯示，同時將仿真數(shù)據(jù)傳送到無線控制主機?；谏鲜龇治?，數(shù)字化仿真平臺需要包括以下幾個模塊：圖形建模模塊、電力系統(tǒng)仿真模塊、模擬量波形顯示模塊和控制試驗模塊及電腦。

各模塊功能：圖形化建模模塊用來構建電力系統(tǒng)中主要電氣設備的模型庫，完成智能變電站及直連設備、電源。電力系統(tǒng)仿真模塊將“圖形化建模軟件”建立的智能變電站仿真模型構建微分方程組，對于設定的時序和故障對象，先模擬動態(tài)仿真過程，再完成時域仿真。模擬量波形顯示模塊對仿真結果的進行輔助分析，將模擬量的時域仿真結果以波形的方式顯示出來?？刂颇K對試驗條件、時序參數(shù)進行設置，實現(xiàn)試驗控制功能。

數(shù)字化仿真平臺支持用電力設備功能模塊構建變電站及周邊電網(wǎng)仿真模型，變電站仿真軟件包含下述電力設備及控制模型舉例：

電源描述：帶內(nèi)阻抗的電壓源，不考慮電源內(nèi)阻抗之間的互感。

元件模型如圖1所示，該元件的參數(shù)屬性對話框如圖2所示。

2 無線傳輸平臺

無線傳輸平臺要能夠?qū)崿F(xiàn)實驗系統(tǒng)的同步對時，接收數(shù)字化仿真平臺的時域仿真結果，并將時域仿真結果以無限傳輸方式下裝到采集模擬器。無線傳輸平臺硬件包括無線傳送主機、含無線傳送模塊的“采集器模擬器”和“開關模擬器”無線傳輸從機。無線傳輸平臺將試驗主機和采集器模擬器以及開關模擬器聯(lián)系起來主機和模擬器之間通過無線方式以數(shù)字量傳輸，既不受距離限制，又沒有衰耗問題，可方便高效的從不同間隔同時加量進行各種對間隔仿真試驗和整組試驗。為了保證不同模擬器輸出的同步性，模擬器和主機之間采用了IEC61850標準中的1588對時方式。

3 智能變電站性能綜合測試平臺

智能變電站性能綜合測試平臺的對象是“電子式互感器”，“合并單元”，“保護裝置”及“智能終端”，要能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的處理、各裝置同步性能測試以及系統(tǒng)級校驗。

本文設計的智能變電站綜合測試平臺包括以下幾個模塊：數(shù)據(jù)處理模塊、延時測試模塊以及校驗模塊。

各模塊功能，數(shù)據(jù)處理模塊用于統(tǒng)計合并單元發(fā)送報文的丟包數(shù)及丟包率；分析合并單元輸出信號；分析合并單元發(fā)送報文時間抖動特性。延時測試模塊用來測試電子式互感器及合并單元穩(wěn)態(tài)絕對延時時間和暫態(tài)絕對延時時間；測試保護裝置GOOSE變位延時時間；測試智能終端DI變位延時時間；測試合并單元額定延時時間。校驗模塊實現(xiàn)電子式互感器及合并單元的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)準確度校驗；互感器極性校驗。

4 結束語

目前國內(nèi)外，應用于智能變電站的測試儀器有數(shù)字化繼電保護測試儀、網(wǎng)絡報文分析工具、網(wǎng)絡測試工具等設備，能實現(xiàn)對智能變電站的保護設備、交換設備、通道進行單項測試。方案中的智能變電站系統(tǒng)級綜合測試系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)模擬全站運行工況的網(wǎng)絡分析工具，能對電子互感器的測試儀器、合并單元以及全站時間同步的測試系統(tǒng)，進行全站模擬運行測試和實驗。能夠滿足國家智能電網(wǎng)智能變電站的系統(tǒng)測試需求，同時該系統(tǒng)可廣泛應用于智能電網(wǎng)的智能變電站系統(tǒng)，并在電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、科研領域獲得應用。

參考文獻：

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