智能变电站站控层测试技术的研究

摘要：在智能变电站的应用中，站控层是一个相当重要的部分，可以实现和各级调控中心的数据信息的实时交互，从而保证电网运行的稳定与安全。智能变电站站控层对上纵向贯通调控主站系统，向下连接变电站间隔层设备，站控层负责全站设备的监视控制，并与各级调控中心进行远动信息实时交互，对电网的安全稳定运行至关重要。因此，有必要对智能变电站站控层测试技术有关内容进行分析。

关键词：智能变电站;站控层;测试技术

一、智能变电站站控层的概述

智能变电站中的站控层系统需要比较严格的技术要求，首先，需要有一个

完善的软件系统，软件系统中又含有多种应用功能，同其它的硬件设施相比较，拥有更高的操作性和兼容性。而在实际操作时，就可以实时监控信号状态量的变化，这样也能保障其中的每一个信号发生变化，运维人员都能第一时间发现。再者，操作执行的水平比较高，在系统操作的时候，可以保证它按照正确的流程在完成相关指令，如果在程序操作的过程中，系统发生了故障或者是出现信号波动等情况时，能立即停止程序化的操作。最后，还可以提高变电站的运行效率，对操作内容和压板投退记录进行实时的监控，并从中完成相应的数据统计。

二、智能变电站测试内容与方法

2.1智能变电站测试技术路线

智能变电站测试技术路线自顶而下可以分为四层，最顶层是功能测试，包括了监控主机测试以及远动测试两部分。监控主机测试包括电力系统的“四遥”功能、站控层的五防功能等测试;远动测试包括“四遥”功能，“告警直传、远程浏览”功能、保信功能等测试等。测试系统包括主站仿真系统以及测控保护仿真系统两个部分。测试方法包括监控主机测试、远动功能测试、站控层数据交换测试。

2.2站控层数据交互测试

站控层数据交互测试主要是对站控层与间隔层内的综合监测单元进行信息交互进行测试，通过配置测试模式来实现对通信报文的定制以及信息交互行为的控制。测试以对模型的分析与重构为基础，根据《IEC61850工程继电保护应用模型》中的规则分别对测控装置及保护装置的数据进行提取，提取的内容见表1。通过对配置文件的解析，依据配置文件设置仿真环境，建立测试系统的基础数据平台，使测试系统与站控层发生信息交换来进行对站控层的测试。

2.3监控主机测试

将测控信息仿真系统和站控层交换机进行相互连接，然后将测试工作站同保护测控信息仿真系统进行连接，这样检测主机就是被测的对象，然后就可以导出站控层中的交互数据，将导出的数据文件直接发送到测试工作站。如图1所示，这是监控主機信息测试系统的构架图，IEC61850网络报文记录分析仪通过网络监听的方式来分析并处理其中的数据，最后将数据反馈到测试工作站中。测试工作站中的原始测试数据文件，发送给IEC61850网络报文记录分析仪，将其制作成为简单的网络报文数据，由监控主机导出文件，并将测试策略与导出的文件进行对比分析，根据分析的结果将其制作成为测试报告。

图1监控主机信息测试系统构架图

2.4远动功能测试技术

智能变电站远动功能测试采用基于取代服务的测试方法，测试系统包括调控主站仿真系统、保护测控信息仿真系统、数据通信网关机。调控主站仿真系统除具备常规的远动前置功能，还具备IEC61850MMS客户端取代服务功能，保护测控信息仿真系统具有IEC61850MMS服务端通信功能。调控主站仿真系统通过取代服务对保护测控信息仿真系统的遥测及遥信数据进行设值，保护测控信息仿真系统接受MMS客户端设值，并支持周期性、数据变化、总召等数据上送方式，对被取代的数据以IEC61850MMS上送至数据通信网关机，再通过IEC104转发到调控主站仿真系统。通过对IEC61850取代服务设置的原始值与待测数据通信网关机上送的值进行比较，来验证待测装置接收并转发数据的正确性。

三、测试系统的设计和实现

在测试系统的设计中，包含了保护测控信息仿真系统，这主要是通过模拟IEC61850保护装置站控层数据，可以用于测试监控主机和远动功能。从它的功能结构图中可以看出，在仿真系统运行管理模块中，根据模型解析所生成的基础数据，能够对仿真的智能设备进行了相应的测试。而在运行模块中，根据模型生成的基础数据，也创建了IED运行进程，这样就可以根据仿真报文输出来完成定制工作。最后，由于变电站程序化操作系统也是自动化组成系统中的一部分，其定制责任同变电站自动化系统相一致，所以要由专人负责，还要经过生产部门和安全部门的审核。同时，程序化系统在改造或者是新增的过程中，自动化系统也必须进行相应的调试和验收，在新增之后，还要对系统进行相应的测试，由专业人员负责验收，当一切都做好之后，才可以正式的投入使用。

四、实际应用

根据上文提到的测试系统架构进行了智能变电站站控层测试系统的测试，采用测试系统对监控主机等进行监控，可以实时监测各部分运行情况及功能实现情况。在对监控主机进行测试时，主要测试以下几个方面的功能，如遥控功能、遥测功能、遥信功能等。还需要对数据通信网关机等进行测试，测试的主要项目包括通信状态、信息传输等。告警图形网关机测试主要是对告警直达及远程浏览等相关的功能进行测试。

五、结语

总之，在智能变电站的站控层的测试技术中，需要改变传统的测试技术，利用先进的智能变电站站控层的测试系统来实现测试，应用在系统当中利用数据交互的测试方式，对监控主机的信息进行封闭式的测试，从而实现智能变电站整个测试系统的全部功能。在未来的发展研究中，需要不断完善现有技术，从而加快智能变电站一体化监控系统的应用和推广。

参考文献

[1]智能变电站站控层设备监测系统设计及应用[J].邓科，张海庭，孙振，李挺，王广民，王向宇.电力系统保护与控制.2018（19）

[2]国网江苏省电力公司研发成功国内首套智能变电站站控层测试系统[J].本刊讯.华东电力.2014（09）

[3]智能变电站站控层顺控操作的应用[J].刘斯斯，谭国庆，殷雄翔.通信电源技术.2018（03）

[4]智能变电站站控层测试技术研究与应用[J].张小易，彭志强.电力系统保护与控制，2016（5）

[5]智能变电站远动功能测试技术分析[J].彭志强，张小易.电力与能源，2014，35（4）

[6]智能变电站站控层在线监测技术的应用研究[J]. 徐吉用，廖晓春，李福，龚辉，宁雪莹.电力信息与通信技术.2019（08）

作者介绍：

蔡剑生（1991.02.15-）;男;广东汕头;汉族;本科;助理工程师;电气主管;研究方向：智能变电站站控层测试技术的研究;中国能源建设集团广东火电工程有限公司。