王淼 杜威 劉新宇 楊舒婷

摘要：目前穩(wěn)控裝置調(diào)試手段存在不足，導致穩(wěn)控裝置調(diào)試時間過長，嚴重拖長了電網(wǎng)的停電時間。本文簡化穩(wěn)控裝置的調(diào)試工作，提出了一種可以模擬多個廠站站間通信的穩(wěn)控測試系統(tǒng)，并詳細介紹了系統(tǒng)的總體框架。其具有靈活擴展性，能夠滿足不同規(guī)模穩(wěn)控裝置測試的要求，實現(xiàn)了對穩(wěn)控裝置各種邏輯功能進行全面測試。該調(diào)試系統(tǒng)有效提升了穩(wěn)控調(diào)試的效率，縮短區(qū)域安全穩(wěn)定控制裝置校驗時間。

關鍵詞：電力系統(tǒng);穩(wěn)控;廠站;調(diào)試時間

1穩(wěn)控裝置測試現(xiàn)狀及方法

近年來，國內(nèi)外學者對穩(wěn)控裝置測試已進行了相關的研究，并取得了一系列的研究成果。目前出廠驗收測試和現(xiàn)場聯(lián)合調(diào)試使用的測試裝置和測試軟件多為傳統(tǒng)的繼電保護測試儀或穩(wěn)控裝置廠家配套的測試儀，測試方法多為設置狀態(tài)序列模擬元件故障，根據(jù)穩(wěn)控裝置的動作結果人工判斷邏輯是否正確，該方法操作繁瑣，可重用性差，對于每次試驗均需要手動設置狀態(tài)序列，并且測試結果需要人工核實是否正確。利用RTDS進行電力系統(tǒng)實時數(shù)字仿真試驗，可實現(xiàn)穩(wěn)定控制系統(tǒng)的閉環(huán)試驗，但是測試難度大、復雜程度高，不適用于現(xiàn)場調(diào)試[5]。

為了解決上述問題，本文提出一種可以模擬多個廠站站間通信的穩(wěn)控靜態(tài)測試系統(tǒng) （以下簡稱“穩(wěn)控測試系統(tǒng)”）。該測試系統(tǒng)通過上位機軟件快速圖形化建立穩(wěn)控裝 置的功能試驗數(shù)據(jù)，通過穩(wěn)控測試儀同步輸出給被測穩(wěn)控 裝置，進而完成本站穩(wěn)控裝置的全部邏輯功能測試。該系統(tǒng)具備試驗過程簡單、攜帶輕便的優(yōu)點，無需多個廠站配合就能一次性完成穩(wěn)控裝置的全部邏輯功能測試，并且實時監(jiān)控穩(wěn)控裝置動作報文和站間通信信息，有效解決了穩(wěn)控裝置系統(tǒng)測試困難的技術難題。

2系統(tǒng)設計

2.1系統(tǒng)框架

本文的設計思路是將穩(wěn)控測試系統(tǒng)分為后臺控制系統(tǒng)、測試執(zhí)行系統(tǒng)、測試數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三個部分。后臺控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)控制功能，提供友好的人機界面，能夠?qū)Ψ€(wěn)控裝置快速進行圖形化信息建模，配置穩(wěn)控裝置功能的邏輯驗證數(shù)據(jù)，實現(xiàn)所有穩(wěn)控裝置邏輯功能的測試建模，建立測試運行環(huán)境，控制測試用例的執(zhí)行，在測試過程中，收集、處理、校驗穩(wěn)控裝置實時動作報文和穩(wěn)控站間信息，生成測試報告。

測試執(zhí)行系統(tǒng)主要負責與被測穩(wěn)控裝置進行交互，根據(jù)測試用例里的設置數(shù)據(jù)輸出穩(wěn)控站間通信數(shù)據(jù)，以及輸出模擬量、開關量的波形和數(shù)字量;同時收集被測穩(wěn)控裝置的站間信息、動作報文，接點動作信息，上送給后臺控制系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要 任務是讀取穩(wěn)控裝置策略表、ICD模型、定值、參數(shù)等信息，并以數(shù)據(jù)化方式保存起來，給后臺控制系統(tǒng)提供相關測試數(shù)據(jù)。

2.2 穩(wěn)控測試系統(tǒng)組成

穩(wěn)控測試系統(tǒng)主要由后臺計算機、以太網(wǎng)交換機、穩(wěn)控測試儀、被測穩(wěn)控裝置等組成，后臺計算機采用Linux操作系統(tǒng)，其主要任務是對測試系統(tǒng)進行系統(tǒng)配置，讀取裝置信息，編輯和管理測試用例，選擇自動測試方案，通過網(wǎng)絡命令驅(qū)動其他程序模塊控制相應的硬件執(zhí)行測試任務，監(jiān)視測試過程信息，對整個測試的流程和通信進行統(tǒng)一管理，完成穩(wěn)控所有邏輯功能測試，分析和處理測試結果以及生成、保存測試報告。

穩(wěn)控測試儀以穩(wěn)控站間通信板卡為核心硬件，能夠滿足穩(wěn)控站間通信高頻率發(fā)送和接收的要求，并可以對站間大流量數(shù)據(jù)進行實時處理。測試儀還配置小信號輸出板卡、開入開出板卡和數(shù)字化板卡，能夠滿足常規(guī)站和數(shù)字化站穩(wěn)控裝置的測試需求。其硬件配置自由 靈 活，I/O點數(shù)完全不受限制，可以根據(jù)測試項目的需要，通過添加新的硬件和接口模塊，針對不同穩(wěn)控裝置規(guī)模和策略邏輯功能，低成本實現(xiàn)系統(tǒng)測試功能的擴展。

3穩(wěn)控測試系統(tǒng)的測試過程

對于穩(wěn)控裝置的測試，主要驗證系統(tǒng)控制策略邏輯、廠站站間通信功能、IEC61850通信報文，及開入開出、采樣回路等是否正確、滿足要求。

首先，根據(jù)系統(tǒng)硬件結構圖，搭建好測試環(huán)境。然后，在后臺測試軟件建立測試工程目錄，通過網(wǎng)絡讀取穩(wěn)控裝置ICD模型、定值、參數(shù)、策略表、遙信、壓板狀態(tài)等信息完成初始化配置，建立廠站間隔映射、系統(tǒng)參數(shù)映射、站間數(shù)據(jù)映射，生成穩(wěn)控裝置的信息數(shù)據(jù)模型。根據(jù)數(shù)據(jù)模型和策略表、定值表，將穩(wěn)控裝置復雜邏輯功能分解為若干子功能模塊，在測試工程目錄下，以子功能名稱命名創(chuàng)建若干管理文件夾，將子功能劃分為若干個不可再分的子邏輯，以此為單位建立相應測試用例。

測試用例界面分為本站數(shù)據(jù)和站間數(shù)據(jù)兩個部分。在本站數(shù)據(jù)界面，設置多個狀態(tài)的模擬量和開入，來模擬被測本站穩(wěn)控裝置站內(nèi)各線路、變壓器或發(fā)電機間隔的運行狀態(tài)、故障情況。在站間數(shù)據(jù)界面，根據(jù)具體穩(wěn)控工程的各廠站之間通信協(xié)議內(nèi)容進行配置，設置對側廠站的多個狀態(tài)的潮流、運行狀態(tài)和元件故障等信息。另外，可以模擬穩(wěn)控 主 站，接收執(zhí)行站不同間隔的可切負荷、機組功率、線路或投停狀態(tài)等信息，按照設定目標，向執(zhí)行站發(fā)送切負荷量、切機組命令等信息;可以模擬穩(wěn)控執(zhí)行站，向主站發(fā)送不同間隔的功率、運行狀態(tài)等信息，接收主站發(fā)送的切負荷量、切機組命令等信息。

測試開始時，穩(wěn)控測試儀將上述本站的多狀態(tài)數(shù)據(jù)與站間多狀態(tài)數(shù)據(jù)同步輸出，同時接收穩(wěn)控裝置發(fā)出的站間通信數(shù)據(jù)，通過篩選上送給后臺軟件。

測試過程中，后臺軟件一方面實時接收、判別站間數(shù)據(jù)，另一方面還要讀取出口接點動作信息和動作報文信息，進行動作出口測試、報文測試、誤差測試等試驗。動作出口測試是測試出口繼電器的動作次數(shù)及其動作時間和返回時間;報文測試是測試動作報文的次數(shù)及其動作時間和返回時間;誤差測試是將故障報告中的故障電壓、故障電流、故障功率、切機切負荷容量等與理論值進行比較，看其是否滿足要求。將上述校驗結果，按照廠站和間隔的方式映射，并進行界面化展示，使得測試過程信息透明化，提高可讀、易用性。

4結語

本文提出的穩(wěn)控測試系統(tǒng)可以實現(xiàn)在單個廠站內(nèi)對穩(wěn)控裝置各種邏輯功能完整的測試，有效地提高了穩(wěn)控裝置的測試效率和安全性，極大地縮短了區(qū)域安全穩(wěn)定控制裝置校驗時間，確保了測試數(shù)據(jù)和結果的準確性、科學性、完整性，提升穩(wěn)控裝置的整體可靠性。

參考文獻

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