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        智能變電站站控層測試技術(shù)的研究

        2019-10-21 12:05:52蔡劍生
        中國電氣工程學(xué)報 2019年27期
        關(guān)鍵詞:控層測控變電站

        摘要:在智能變電站的應(yīng)用中,站控層是一個相當(dāng)重要的部分,可以實現(xiàn)和各級調(diào)控中心的數(shù)據(jù)信息的實時交互,從而保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定與安全。智能變電站站控層對上縱向貫通調(diào)控主站系統(tǒng),向下連接變電站間隔層設(shè)備,站控層負(fù)責(zé)全站設(shè)備的監(jiān)視控制,并與各級調(diào)控中心進(jìn)行遠(yuǎn)動信息實時交互,對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。因此,有必要對智能變電站站控層測試技術(shù)有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析。

        關(guān)鍵詞:智能變電站;站控層;測試技術(shù)

        一、智能變電站站控層的概述

        智能變電站中的站控層系統(tǒng)需要比較嚴(yán)格的技術(shù)要求,首先,需要有一個

        完善的軟件系統(tǒng),軟件系統(tǒng)中又含有多種應(yīng)用功能,同其它的硬件設(shè)施相比較,擁有更高的操作性和兼容性。而在實際操作時,就可以實時監(jiān)控信號狀態(tài)量的變化,這樣也能保障其中的每一個信號發(fā)生變化,運(yùn)維人員都能第一時間發(fā)現(xiàn)。再者,操作執(zhí)行的水平比較高,在系統(tǒng)操作的時候,可以保證它按照正確的流程在完成相關(guān)指令,如果在程序操作的過程中,系統(tǒng)發(fā)生了故障或者是出現(xiàn)信號波動等情況時,能立即停止程序化的操作。最后,還可以提高變電站的運(yùn)行效率,對操作內(nèi)容和壓板投退記錄進(jìn)行實時的監(jiān)控,并從中完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

        二、智能變電站測試內(nèi)容與方法

        2.1智能變電站測試技術(shù)路線

        智能變電站測試技術(shù)路線自頂而下可以分為四層,最頂層是功能測試,包括了監(jiān)控主機(jī)測試以及遠(yuǎn)動測試兩部分。監(jiān)控主機(jī)測試包括電力系統(tǒng)的“四遙”功能、站控層的五防功能等測試;遠(yuǎn)動測試包括“四遙”功能,“告警直傳、遠(yuǎn)程瀏覽”功能、保信功能等測試等。測試系統(tǒng)包括主站仿真系統(tǒng)以及測控保護(hù)仿真系統(tǒng)兩個部分。測試方法包括監(jiān)控主機(jī)測試、遠(yuǎn)動功能測試、站控層數(shù)據(jù)交換測試。

        2.2站控層數(shù)據(jù)交互測試

        站控層數(shù)據(jù)交互測試主要是對站控層與間隔層內(nèi)的綜合監(jiān)測單元進(jìn)行信息交互進(jìn)行測試,通過配置測試模式來實現(xiàn)對通信報文的定制以及信息交互行為的控制。測試以對模型的分析與重構(gòu)為基礎(chǔ),根據(jù)《IEC61850工程繼電保護(hù)應(yīng)用模型》中的規(guī)則分別對測控裝置及保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取,提取的內(nèi)容見表1。通過對配置文件的解析,依據(jù)配置文件設(shè)置仿真環(huán)境,建立測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺,使測試系統(tǒng)與站控層發(fā)生信息交換來進(jìn)行對站控層的測試。

        2.3監(jiān)控主機(jī)測試

        將測控信息仿真系統(tǒng)和站控層交換機(jī)進(jìn)行相互連接,然后將測試工作站同保護(hù)測控信息仿真系統(tǒng)進(jìn)行連接,這樣檢測主機(jī)就是被測的對象,然后就可以導(dǎo)出站控層中的交互數(shù)據(jù),將導(dǎo)出的數(shù)據(jù)文件直接發(fā)送到測試工作站。如圖1所示,這是監(jiān)控主機(jī)信息測試系統(tǒng)的構(gòu)架圖,IEC61850網(wǎng)絡(luò)報文記錄分析儀通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽的方式來分析并處理其中的數(shù)據(jù),最后將數(shù)據(jù)反饋到測試工作站中。測試工作站中的原始測試數(shù)據(jù)文件,發(fā)送給IEC61850網(wǎng)絡(luò)報文記錄分析儀,將其制作成為簡單的網(wǎng)絡(luò)報文數(shù)據(jù),由監(jiān)控主機(jī)導(dǎo)出文件,并將測試策略與導(dǎo)出的文件進(jìn)行對比分析,根據(jù)分析的結(jié)果將其制作成為測試報告。

        圖1監(jiān)控主機(jī)信息測試系統(tǒng)構(gòu)架圖

        2.4遠(yuǎn)動功能測試技術(shù)

        智能變電站遠(yuǎn)動功能測試采用基于取代服務(wù)的測試方法,測試系統(tǒng)包括調(diào)控主站仿真系統(tǒng)、保護(hù)測控信息仿真系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)。調(diào)控主站仿真系統(tǒng)除具備常規(guī)的遠(yuǎn)動前置功能,還具備IEC61850MMS客戶端取代服務(wù)功能,保護(hù)測控信息仿真系統(tǒng)具有IEC61850MMS服務(wù)端通信功能。調(diào)控主站仿真系統(tǒng)通過取代服務(wù)對保護(hù)測控信息仿真系統(tǒng)的遙測及遙信數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)值,保護(hù)測控信息仿真系統(tǒng)接受MMS客戶端設(shè)值,并支持周期性、數(shù)據(jù)變化、總召等數(shù)據(jù)上送方式,對被取代的數(shù)據(jù)以IEC61850MMS上送至數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī),再通過IEC104轉(zhuǎn)發(fā)到調(diào)控主站仿真系統(tǒng)。通過對IEC61850取代服務(wù)設(shè)置的原始值與待測數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)上送的值進(jìn)行比較,來驗證待測裝置接收并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的正確性。

        三、測試系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)

        在測試系統(tǒng)的設(shè)計中,包含了保護(hù)測控信息仿真系統(tǒng),這主要是通過模擬IEC61850保護(hù)裝置站控層數(shù)據(jù),可以用于測試監(jiān)控主機(jī)和遠(yuǎn)動功能。從它的功能結(jié)構(gòu)圖中可以看出,在仿真系統(tǒng)運(yùn)行管理模塊中,根據(jù)模型解析所生成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),能夠?qū)Ψ抡娴闹悄茉O(shè)備進(jìn)行了相應(yīng)的測試。而在運(yùn)行模塊中,根據(jù)模型生成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),也創(chuàng)建了IED運(yùn)行進(jìn)程,這樣就可以根據(jù)仿真報文輸出來完成定制工作。最后,由于變電站程序化操作系統(tǒng)也是自動化組成系統(tǒng)中的一部分,其定制責(zé)任同變電站自動化系統(tǒng)相一致,所以要由專人負(fù)責(zé),還要經(jīng)過生產(chǎn)部門和安全部門的審核。同時,程序化系統(tǒng)在改造或者是新增的過程中,自動化系統(tǒng)也必須進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試和驗收,在新增之后,還要對系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的測試,由專業(yè)人員負(fù)責(zé)驗收,當(dāng)一切都做好之后,才可以正式的投入使用。

        四、實際應(yīng)用

        根據(jù)上文提到的測試系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行了智能變電站站控層測試系統(tǒng)的測試,采用測試系統(tǒng)對監(jiān)控主機(jī)等進(jìn)行監(jiān)控,可以實時監(jiān)測各部分運(yùn)行情況及功能實現(xiàn)情況。在對監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行測試時,主要測試以下幾個方面的功能,如遙控功能、遙測功能、遙信功能等。還需要對數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)等進(jìn)行測試,測試的主要項目包括通信狀態(tài)、信息傳輸?shù)?。告警圖形網(wǎng)關(guān)機(jī)測試主要是對告警直達(dá)及遠(yuǎn)程瀏覽等相關(guān)的功能進(jìn)行測試。

        五、結(jié)語

        總之,在智能變電站的站控層的測試技術(shù)中,需要改變傳統(tǒng)的測試技術(shù),利用先進(jìn)的智能變電站站控層的測試系統(tǒng)來實現(xiàn)測試,應(yīng)用在系統(tǒng)當(dāng)中利用數(shù)據(jù)交互的測試方式,對監(jiān)控主機(jī)的信息進(jìn)行封閉式的測試,從而實現(xiàn)智能變電站整個測試系統(tǒng)的全部功能。在未來的發(fā)展研究中,需要不斷完善現(xiàn)有技術(shù),從而加快智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣。

        參考文獻(xiàn)

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        [4]智能變電站站控層測試技術(shù)研究與應(yīng)用[J].張小易,彭志強(qiáng).電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2016(5)

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        作者介紹:

        蔡劍生(1991.02.15-);男;廣東汕頭;漢族;本科;助理工程師;電氣主管;研究方向:智能變電站站控層測試技術(shù)的研究;中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東火電工程有限公司。

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