智能变电站二次装置整合测试方法研究

王 冰，徐明宇，穆兴华

（1.哈尔滨智能热电设计院，黑龙江 哈尔滨 150090；2.黑龙江省电力科学研究院，黑龙江 哈尔滨 150030）

智能变电站二次装置整合测试方法研究

王 冰1，徐明宇2，穆兴华2

（1.哈尔滨智能热电设计院，黑龙江 哈尔滨 150090；2.黑龙江省电力科学研究院，黑龙江 哈尔滨 150030）

针对智能变电站测试手段有限且不完善等问题，阐述了智能变电站测试中存在的技术问题，分析了智能变电站整合测试的重要性，并提出了相应的整合测试方法。分析结果表明，该整合测试方法能够简化测试流程，提高工作效率，确保测试规范化和自动化。

智能变电站；测试；SCD文件

随着智能变电站陆续投入运行，数字继电保护装置、合并单元（MU）等二次智能装置的测试工作也将会大量增加，智能变电站二次设备测试技术逐渐受到关注［1］。在智能变电站中，电压、电流以采样值（SV）报文的形式传输，开关量以GOOSE报文的形式传输，测试不再需要复杂的接线，即所有的控制、保护以及电压、电流信号都是在网络中传递，传统的测试手段将不再适用，通信网络的性能对控制保护系统的功能起决定性作用［2］。目前，智能变电站的测试设备较少，其检测手段相对于传统方法十分有限。因此，本文阐述了智能变电站调试试验中存在的问题，分析了智能变电站整合测试的重要性和必要性，从简化测试流程、提高工作效率、确保测试规范化等角度出发，提出了整合测试的方法。

1 智能变电站调试存在的问题

目前，智能变电站调试可分为4个环节：调试准备、系统联调、现场调试、投产试验，如图1所示，调试人员的工作主要集中于后3个环节［3］。

由图1可知，系统联调、现场调试、投产试验这3个环节工作量比较大，工期需求较长，整个调试过程需要多人才能完成，而且要求调试人员对智能变电站的系统结构、保护原理、测试方法、装置配置等均非常熟悉，因此在现场会经常出现错误检验、漏检、重复性工作、调试效率低、工期长、调试费用高等状况。此外，目前智能变电站系统联调、现场调试、投产试验这3个环节的测试方案、测试流程、测试方法、测试报告等的具体形式混乱，不固定也不唯一，试验数据的记录也比较繁琐，需要花费大量的时间进行整理，而且许多环节均为手工处理，这些都可能会对试验结果造成一定影响，很难保证数据的真实性［4］。

2 二次装置整合测试方法

图1 智能变电站调试流程

智能变电站二次装置整合测试从智能变电站调试的特点和测试需求出发，利用智能化的计算机测试平台，将智能变电站调试4个环节的各个细节按照调试流程进行完全整合。通过导入相应配置文件进行变量关联，根据定义定值、参数、测试方法等环节自动生成调试方案、测试项目和测试模板，保证调试方案、测试项目和测试模板的完整性、准确性、条理性，使调试项目涵盖全面、合理清晰，确保调试流程化、条款化、模块化、规范化、自动化，不丢项，不重复工作，格式固定统一。在试验时，系统能够自动录入试验数据、装置动作报文、动作数据等，调试完成后自动生成调试报告，并能够进行测试评估，保证试验数据不丢失、真实可靠，简化保护测试过程，使调试规范化、高度自动化，避免调试过程出现漏测项，减少二次设备停电检修时间。同时，系统还可单独作为智能装置测试仪的上位机控制软件，与智能变电站各类调试仪器有效连接，实现智能装置的测试试验［5］。

2.1 测试方案

整合测试系统接线如图2所示，IEC61850整合测试系统通过光纤与SV网、GOOSE网和MMS网分别进行连接。测试系统通过导入CID、SCD文件来进行变量关联，通过MMS网定义保护定值及特性参数，通过GOOSE网收取开关量信息、合跳闸信息、动作报警信息等，从而实现智能变电站测试方案模板的自动生成，形成流程化的测试计划。测试过程中试验步骤均有提示，试验数据根据试验情况可以自动录入，最后自动形成试验报告，实现整个操作过程的高度自动化、规范化、标准化［6］。

图2 整合测试系统接线图

2.2 测试流程

整合测试系统将智能变电站调试4个阶段的各个细节按照调试流程进行完全整合，通过导入装置的CID文件和全站配置的SCD文件等相关配置文件，以及MMS网和GOOSE网读取定值信息、开关量信息等一些参数，根据全站二次智能装置情况进行自动建模，将被测装置参数信息、动作行为定义和定值等方面信息进行整合，建立智能变电站调试模板库，自动生成智能变电站测试方案、测试项目等。通过使用测试模板或制定测试方案，设定测试预计结果，整合测试系统通过分析被测装置的开出报文网络报文，自动分析并收集测试结果，生成测试报告，实现智能变电站智能装置的全面管理和测试。整合测试系统工作流程如图3所示［7］。

结合图2的整合测试系统，把图3的智能变电站调试流程在测试系统中进行流程化、模块化、规范化，注意单装置调试与ICD文件检验的有机结合，分阶段、分层次对装置进行全面验证等相关技术细节，同时选择高效系统配置文件SCD的组态集成方法，建立面向用户的高级应用功能调试方法，实现整合测试系统技术以及功能的完备性。

图3 整合测试系统工作流程

3 整合测试系统结构

整合测试系统应包括调试子系统、测试子系统、互联平台以及测试仪器4部分，如图4所示。

由图4可见，调试子系统完成整站、整间隔的调试工作的业务过程管控；测试子系统依据被测装置的ICD以及全站SCD等信息，生成测试方案，包括多项测试项，每个测试项包含测试环境及数据、测试预计等，然后逐条执行测试方案的测试项，收集网络报文，依据测试预计分析测试结果，直至执行完毕，生成测试报告；测试子系统通过监控命令控制仿真子系统工作，仿真子系统集成智能变电站调试测试仪器与智能变电站网络报文仿真软件等插件，控制测试仪器实现高精度网络报文的智能装置模拟，控制软件模拟器实现低精度网络报文的智能装置模拟，通过模拟制造SV、GOOSE等网络报文模拟被测装置的运行环境；插件子系统包括调试测试仪器以及软件仿真模块等多个组件，具有适配多个厂家仪器及仿真软件的功能。

图4 整合测试系统组成

整合测试系统网络部署如图5所示，系统部署分为控制网络和仿真网络2个子网。控制网络完成环境控制、仿真控制、测试数据传输等，并且具有调试流程管控平台的功能；模拟仿真网络主要完成测试系统的SV、GOOSE等报文的模拟。

图5 整合测试系统网络部署

4 结束语

本文提出的整合测试思路可行性及技术优势在实验室智能装置试验已初步得到验证。工程经验表明，整合测试思路能够大大简化现场调试工作的复杂度，提高工作效率，有效克服传统方法的弊端，加快工程进度，为智能变电站安全投产提供重要保障。下一步工作将进行与调试仪器能够有效连接的互联平台、软件系统的开发，完善整合测试系统的设计，为未来在智能变电站调试中的实际广泛应用提供技术储备。

［1］ 葛遗莉，葛 慧，鲁大勇.数字化变电站设计、运行中面临的问题［J］.电力自动化设备，2010，30（12）：113-116.

［2］ 张幼明，高忠继，黄 旭.智能变电站技术应用研究分析［J］.东北电力技术，2012，33（5）：1-3.

［3］ 王 雷，孙晓飞.智能站与常规站二次系统主要技术差异［J］.东北电力技术，2012，33（2）：18-20.

［4］ 李 岩，赵立军.智能变电站二次调试方法研究［J］.东北电力技术，2012，33（7）：42-45.

［5］ 刘 巍，熊浩清，石 光，等.IEEE1588时钟同步系统应用分析与现场测试［J］.电力自动化设备，2012，33（2）：127-131.

［6］ 刘 巍，赵 勇，石 光.智能变电站继电保护装置一键式测试方法及系统［J］.电力自动化设备，2013，33（2）：152-154.

［7］ 吴在军，胡敏强.基于IEC61850标准的变电站自动化系统研究［J］.电网技术，2003，27（10）：61-65.

Research on Integration Testing Method of Secondary Devices in the Intelligent Substation

WANG Bing1，XU Ming⁃yu2，MU Xing⁃hua2
（1.Harbin Intelligence Thermo⁃electricity Designing Institute，Harbin，Heilongjiang 150090，China；2.Heilongjiang Electric Power Research Institute，Harbin，Heilongjiang 150030，China）

Because the testing methods of the intelligent substation are very limited and faulty，the author expounds the technical diffi⁃culties of intelligent substation testing，analyzes the importance of the integration testing method in the intelligent substation，and puts forward the methods of the integration testing method.Analysis shows that the methods can simplify testing flow，improve working effi⁃ciency，and ensure standardization and automation of testing.

Intelligent substation；Testing；SCD file

TM63；TM76

A

1004-7913（2015）01-0022-03

王 冰（1982—），女，学士，助理工程师，主要从事电气二次设计工作。

2014-11-04）