智能變電站測試內(nèi)容及方法

1、智能變電站測試內(nèi)容及方法 內(nèi) 容出廠驗收現(xiàn)場測試基本測試方法試驗參數(shù)設(shè)置對基于DLT860標準的繼電保護測試儀的技術(shù)要求基于MMS的自動測試 出廠驗收集成商按配置要求，在工廠環(huán)境下完成軟件開發(fā)和系統(tǒng)集成；搭建模擬測試環(huán)境，提供測試設(shè)備，并完成相關(guān)的技術(shù)資料編寫；出廠試驗達到合同及相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求?，F(xiàn)場單體裝置功能調(diào)試對所有二次設(shè)備（合并器、保護、測控裝置、智能操作箱、交換機、二次回路等）進行功能和性能測試。系統(tǒng)聯(lián)調(diào)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)包括一次通流、加壓、整組傳動、網(wǎng)絡(luò)通信性能以及站級監(jiān)控系統(tǒng)和遠動通信系統(tǒng)的調(diào)試。1、出廠驗收設(shè)備檢查文件IEC61850檢查各屏柜的外觀和銘牌、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、端子排、內(nèi)部接線等是

2、否符合要求。 檢查設(shè)備隨機技術(shù)資料、出廠試 驗報告和出廠合格證書是否齊全 完成模型測試、關(guān)聯(lián)測試、 GOOSE測試和互操作測試 出廠驗收的主要內(nèi)容監(jiān)控系統(tǒng)智能裝置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能 站控層、間隔層和過程層的驗收測試 檢查配置文件、測試同步性及采樣精度、校驗動作邏輯和定值 網(wǎng)絡(luò)負荷率、交換機吞吐量、交換機丟包及收發(fā)功率測試 出廠驗收的主要內(nèi)容對時精度測試保護整組傳動及整組動作時間測試 檢查裝置時鐘準確度是否滿足要求 聯(lián)動整個系統(tǒng)，檢查相關(guān)的出口、 信號變位情況。結(jié)合全站的GOOSE配置表圖，檢查GOOSE虛端子開入邏輯，確保所有裝置的配置文件和設(shè)計符合要求 出廠驗收的主要內(nèi)容2、現(xiàn)場裝置檢測 合并器調(diào)

3、試 保護裝置測試 測控裝置調(diào)試 智能操作箱調(diào)試 二次回路檢查 交換機檢驗 合并器的測試合并器也叫合并單元，負責(zé)整合多個電子互感器采集的數(shù)據(jù)，供保護、測控、計量和錄波設(shè)備使用；合并器一般按間隔配置，分線路MU和母線MU，具有電壓切換和電壓并列功能； 合并器的測試合并單元通過網(wǎng)絡(luò)傳輸信息，網(wǎng)絡(luò)地址必須與配置文件一致。因此，有必要對通訊地址，如MAC地址、APPID、SVID等進行檢查；為保證通信可靠穩(wěn)定，光纖端口的發(fā)送功率應(yīng)有足夠的裕度； 合并器的測試 合并器通信中斷或采樣數(shù)據(jù)異常時，相關(guān)設(shè)備應(yīng)可靠閉鎖； 與電子互感器廠家配合模擬相應(yīng)的故障，實現(xiàn)對合并器告警功能的測試，如飛點測試等。 合并器的測試

4、 電壓切換及并聯(lián)功能試驗外觀檢查工作電源軟件屏柜、接地、電纜連接和光纖連接與常規(guī)二次設(shè)備相同 檢查程序版本號、CRC檢驗碼、MAC地址、VLAN ID和APPID等 合并器的現(xiàn)場檢驗項目通信告警功能通信中斷和異常測試采集器模塊故障告警、數(shù)據(jù)異常告警、失電告警和工作異常告警 合并器的現(xiàn)場檢驗項目檢修狀態(tài)測試失步再同步性能檢驗通過報文分析儀讀取采樣報文。當檢修壓板投入時，SV報文中的“TEST”位應(yīng)置“1”；當檢修壓板退出時，SV報文中的“TEST”應(yīng)置“0”。將MU的外部對時信號斷開，過1分鐘再將外部對時信號接上，通過報文記錄分析儀分析SV報文。要求SV報文采樣值序號連續(xù) 合并器的現(xiàn)場檢驗項目電

5、壓切換給MU加上兩組母線電壓，通過GOOSE向MU發(fā)送不同的刀閘位置信號，檢查切換功能是否正確。將切換把手打到強制1母電壓或者強制2母電壓狀態(tài)，分別在有GOOSE刀閘位置信號和無GOOSE刀閘位置信號的情況下檢查切換功能是否正確。 合并器的現(xiàn)場檢驗項目采樣值報文檢驗同步性檢查SV報文的丟幀率測試；檢驗SV報文中序號的連續(xù)性；SV報文發(fā)送頻率測試；SV報文發(fā)送抖動時間檢查（小于20S）；SV報文品質(zhì)位檢查。正常工作時，品質(zhì)位無置位，異常時應(yīng)置位。使用數(shù)字式分析儀測試多個MU輸出的電壓電流相位 合并器的現(xiàn)場檢驗項目 MU輸出的電壓電流相位外觀檢查工作電源軟件屏柜、接地、電纜和光纜連接與常規(guī)二次設(shè)備

6、相同 程序版本、CRC檢驗碼、MAC地址、VLAN ID和APPID等 保護裝置現(xiàn)場檢測項目告警功能測試GOOSE通信告警、數(shù)據(jù)異常告警、失電告警和MU工作異常告警； 保護裝置現(xiàn)場檢測項目檢修狀態(tài)測試邏輯及定值檢查輸入的報文檢修品質(zhì)與保護裝置檢修品質(zhì)不對應(yīng)時，保護應(yīng)閉鎖；校驗保護定值、檢查動作邏輯； 保護裝置現(xiàn)場檢測項目采樣值品質(zhì)無效測試采樣值畸變測試通過測試儀將采樣值中部分數(shù)據(jù)品質(zhì)設(shè)置為無效，模擬MU發(fā)送到保護核對保護裝置所有相關(guān)信號；通過數(shù)字繼電保護測試儀將一路保護采樣值中部分數(shù)據(jù)進行畸變放大，同時品質(zhì)位有效，模擬電子式互感器發(fā)送采樣值出現(xiàn)數(shù)據(jù)畸變的情況。對于雙A/D，一路畸變時，保護裝置

7、不應(yīng)誤動作。 保護裝置現(xiàn)場檢測項目 采樣值畸變測試采樣值傳輸異常測試通過數(shù)字繼電保護測試儀模擬保護裝置接收采樣值通信延時增大、MU間采樣序號不一致、采樣值錯序及采樣值丟失等網(wǎng)絡(luò)異常情況 并模擬保護區(qū)內(nèi)區(qū)外故障。 保護裝置現(xiàn)場檢測項目 采樣值傳輸異常測試 通信斷續(xù)測試MU與保護裝置之間采樣值通信中斷后，保護應(yīng)可靠閉鎖。通信恢復(fù)后保護應(yīng)能很快恢復(fù)正常。保護裝置與智能終端的GOOSE通信中斷和通信恢復(fù)時，保護裝置不應(yīng)誤動作。 保護裝置現(xiàn)場檢測項目外觀檢查工作電源軟件屏柜、接地、電纜和光纜連接與常規(guī)二次設(shè)備相同 程序版本、CRC檢驗碼、MAC地址、VLAN ID和APPID等 測控裝置現(xiàn)場檢驗項目“四

8、遙”功能檢查防誤閉鎖功能測試同期功能測試開關(guān)量采集、GOOSE輸入輸出功能、控制執(zhí)行輸出、遙控、直流量采集等； 客戶端模擬相關(guān)聯(lián)裝置的GOOSE報文，檢查每條“五防”邏輯規(guī)則對應(yīng)的遙控動作。檢無壓、頻差、壓差、相差、同期功能解鎖等測試； 測控裝置現(xiàn)場檢驗項目SOE分辨率及時間記錄精度測試檢修測試在智能操作箱的開入端施加2個間隔1mS的開入，測試SOE分辨率；測試儀在整秒輸出開出信號，檢查SOE記錄的時間精度；當“檢修壓板”置位時，由報文記錄分析儀讀取其發(fā)送的GOOSE報文。 測控裝置現(xiàn)場檢驗項目外觀檢查工作電源軟件屏柜、接地、電纜和光纜連接與常規(guī)二次設(shè)備相同 程序版本、CRC檢驗碼、MAC地址

9、、VLAN ID和APPID等 智能操作箱現(xiàn)場檢驗項目SOE分辨率和時間記錄精度在智能操作箱的開入端施加2個間隔1mS的開入，測試SOE分辨率。測試儀在整秒輸出開出信號，檢查SOE記錄的時間精度； 智能操作箱現(xiàn)場檢驗項目智能終端動作延時測試檢查智能終端相應(yīng)GOOSE命令的動作時間。測試儀發(fā)送一組GOOSE跳、合閘命令，智能終端應(yīng)該在7ms內(nèi)可靠動作 智能操作箱現(xiàn)場檢驗項目檢修測試當“檢修壓板”置位時，由報文記錄分析儀讀取其發(fā)送的GOOSE報文。通過測試儀發(fā)送“TEST”為“1”和“0”的跳合閘報文，檢查智能終端響應(yīng)。 智能操作箱現(xiàn)場檢驗項目二次回路檢測光纖回路正確性檢查光衰耗檢查光功率裕度測量

10、用激光筆照亮光纖一側(cè)在另一側(cè)檢查正確性。光纖回路的光功率衰耗不應(yīng)大于2db。先測量光纖發(fā)送或接收回路的光功率。然后，測量光功率衰耗器串接入光纖發(fā)送或接收回路，調(diào)整光功率衰耗器至GOOSE斷鏈。用正常時的光接收功率減去斷鏈時的光接收功率，得到光功率裕度。光功率裕度測量二次回路檢測虛端子信號檢查通過保護測試儀加量使智能設(shè)備發(fā)出GOOSE開出報文，用報文記錄分析儀接收相應(yīng)的GOOSE開出，以判斷GOOSE虛端子信號是否正確發(fā)送；通過保護測試儀發(fā)送GOOSE信號，通過待測智能設(shè)備的面板顯示判斷GOOSE虛端子信號能否正確接收；通過保護測試儀發(fā)送SV報文，通過待測智能裝置的面板顯示判斷SV虛端子能否正確

11、接收。 GOOSE變位的實時監(jiān)測 外觀檢查工作電源管理員設(shè)置屏柜、接地、電纜和光纜連接； 與常規(guī)二次設(shè)備相同； 檢查IP端口配置、系統(tǒng)標識配置和 系統(tǒng)時間配置等；交換機現(xiàn)場檢測項目以太網(wǎng)端口告警其它檢查端口設(shè)置、端口速率、端口鏡像狀態(tài)；交換機故障和失電告警功能；檢查生成樹協(xié)議、VLAN設(shè)置和服務(wù)類別。 交換機現(xiàn)場檢測項目 3、站級系統(tǒng)聯(lián)調(diào)全站SMV調(diào)試合并單元數(shù)據(jù)發(fā)送的正確性在CT和PT一次側(cè)加相應(yīng)的電流和電壓，檢測所有從該合并器上獲取數(shù)據(jù)的裝置采樣值，并對CT的極性進行檢驗?；ヂ?lián)測試采集數(shù)據(jù)光纖輸入合并單元的通訊中斷、數(shù)據(jù)錯誤、品質(zhì)描述無效時，保護裝置報警并閉鎖受影響保護，不誤動。合并器輸出

12、通訊中斷、數(shù)據(jù)錯誤、品質(zhì)描述無效時，保護裝置報警并閉鎖受影響保護，不誤動 站級系統(tǒng)聯(lián)調(diào)全站SMV調(diào)試IEC61850-9-2或IEC60044-7/8協(xié)議測試保護或者測控裝置訂閱的采樣信息正確，采樣報文內(nèi)容驗證正確。穩(wěn)定性測試24小時連續(xù)無斷電和復(fù)位現(xiàn)象，接收裝置無丟包和誤碼記錄。 站級系統(tǒng)聯(lián)調(diào)全站GOOSE調(diào)試 GOOSE發(fā)送檢測一臺裝置動作后發(fā)出GOOSE報文，根據(jù)SCD文件在相應(yīng)裝置中檢查接收的GOOSE變位情況。 GOOSE傳動試驗由測試儀加量模擬故障使保護動作，通過GOOSE報文傳動開關(guān)，智能操作箱能夠正確接收GOOSE跳閘命令，遠動及監(jiān)控系統(tǒng)能正確記錄狀態(tài)變化。 站級系統(tǒng)聯(lián)調(diào)全站G

13、OOSE調(diào)試穩(wěn)定性測試24小時連續(xù)運行中無斷電和裝置復(fù)位現(xiàn)象，無GOOSE斷鏈告警。 站級系統(tǒng)聯(lián)調(diào)全站時鐘同步系統(tǒng)調(diào)試 測試在正常、失去GPS、恢復(fù)GPS、丟失時鐘報文及時鐘報文出錯時的對時性能。 測試主從時鐘之間切換對對時的影響。 站級系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測控系統(tǒng)、遠動系統(tǒng)調(diào)試遙測功能測試從監(jiān)控后臺檢查各模擬量是否正確。遙信采集功能測試對各開入點進行現(xiàn)場遙信信號的分合，測試每個開入信號。遙控功能測試通過后臺對開關(guān)分合、裝置壓板投退、變壓器分接頭升降、五防邏輯和順序控制邏輯等進行全面測試。 站級系統(tǒng)聯(lián)調(diào)整組傳動試驗通過測試儀加量模擬故障，檢查GOOSE跳閘網(wǎng)絡(luò)跳閘的正確性，各斷路器的動作是否正確，至后臺的

14、信號是否正確。在自動化系統(tǒng)后臺分合斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘等，各設(shè)備應(yīng)可靠動作，符合防誤閉鎖邏輯。 站級系統(tǒng)聯(lián)調(diào)帶負荷試驗送電后，檢查一、二次設(shè)備運行是否正常。檢查PT采樣值和PT核相正確。帶負荷后檢查CT采樣及差動保護極性。檢查網(wǎng)絡(luò)流量。 站級系統(tǒng)聯(lián)調(diào) 常用測試方法智能變電站測試工具 電子互感器測試儀數(shù)字保護及合并器測試儀網(wǎng)絡(luò)報文記錄分析儀或便攜式數(shù)字錄波器網(wǎng)絡(luò)測試儀光功率計可變光衰耗器激光筆光電轉(zhuǎn)換器客戶端軟件（報文解析和發(fā)送） 智能變電站測試工具-PNS601PNS601介紹兩組光以太網(wǎng)口（ST），可同時接收來自兩組MU的（IEC61850-9-1和IEC61850-9-2/LE）的采

15、樣值信號或自動探測網(wǎng)絡(luò)上不同MAC地址的GOOSE 信息：具有兩個光串口（ST），可同時接收來自兩組MU的IEC60044-8（FT3）的采樣值信號。 PNS601介紹采樣值分析（1）實時顯示，分析采樣值報文以及參數(shù)，能同時接收來自兩個MU的信號，以模擬量形式實時顯示每個通道的波形、有效值、相位實現(xiàn)核相功能（2）可對采樣值數(shù)據(jù)報文丟幀數(shù)的統(tǒng)計，能自動分析采樣值諧波幅值、相位、頻率，分析諧波次數(shù)達21次（3）極性校驗，用于測試CT極性 GOOSE分析（1）自動探測網(wǎng)絡(luò)上不同MAC地址的GOOSE 信息，并可對不同GOOSE進行分析。（2）實時顯示GOOSE數(shù)據(jù)，顯示GOOSE報文的變位情況，并提

16、供歷史狀態(tài)的查詢。 智能變電站測試工具-PNS100PNS100介紹PNS100手持式智能變電站網(wǎng)絡(luò)記錄分析儀是針對智能變電站網(wǎng)絡(luò)通信過程進行記錄分析的一體化便攜式測試設(shè)備，具備監(jiān)聽、記錄通信報文，進行在線和離線通信協(xié)議故障分析，方便查找變電站自動化系統(tǒng)各關(guān)鍵通信環(huán)節(jié)的故障，應(yīng)用在變電站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信聯(lián)調(diào)、工廠驗收和現(xiàn)場驗收的故障分析測試PNS100介紹SAV：報文解析、完整性分析、頻率抖動、采樣計數(shù)變化關(guān)系、同步標記變化、采樣數(shù)據(jù)品質(zhì)變化分析等，檢查報文APDU和ASDU格式是否符合標準；MMS:報文解析、命令過程分析、MMS到ACSI映射分析、各種信息與應(yīng)用數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析，報文異常告警，監(jiān)測

17、報文是否符合每種服務(wù)定義的報文格式，并按順序記錄報文PNS100介紹GOOSE：報文解析、檢查報文的APDU和ASDU格式是否符合標準，通信過程分析（T0、T1、T2的時間間隔和對應(yīng)的StNum與SqNum變化關(guān)系），判斷報文是否存在發(fā)布超時、幀不連續(xù)、丟幀或者錯序；實現(xiàn)對各種規(guī)約通信故障的分析，包括通信中斷、遙控操作、遙控失敗等,并將過程命令的流程再現(xiàn)。GOOSE開入開出延遲測試用保護測試儀在某一設(shè)定時刻（整秒）模擬保護動作發(fā)出跳閘報文，檢查智能裝置接收到的報文時標，得出GOOSE傳送延時。或者測試儀接收從操作箱給出的硬開出信號計算GOOSE傳輸時延。 GOOSE傳輸延時測試方法重慶杉樹變G

18、OOSE傳輸延時測試（網(wǎng)跳）重慶杉樹變GOOSE傳輸延時測試（直跳）重慶杉樹變電站GOOSE傳輸延時測試（直跳）直跳方式：零序II段 整定值：8A；動作時間：0.3s。故障電流8.2A9A10A8.1A保護出口(報文時間)323ms323ms318ms323ms測試儀開入（操作箱開出）332.4ms331.4ms325ms329.4ms直跳傳動時間(測試儀開入-保護出口)9.4ms8.4ms7ms5.4ms直跳傳動時間均值7.55ms重慶杉樹變電站GOOSE傳輸延時測試（網(wǎng)跳）網(wǎng)跳方式：零序II段 整定值：8A；動作時間：0.3s。故障電流8.2A9A10A8.1A保護出口(報文時間)323m

19、s322ms320ms323ms測試儀開入（操作箱開出）334.8ms331.8ms329ms331.8ms網(wǎng)跳傳動時間(測試儀開入-保護出口)11.8ms9.8ms9ms8.8ms網(wǎng)跳傳動時間均值9.85ms結(jié)論：網(wǎng)跳時間延時：網(wǎng)跳傳動時間均值-直跳傳動時間均值=2.3ms (2.30ms) 電流采樣同步性測試站內(nèi)差動保護一般采用一次通流，即在兩個電子互感器一次側(cè)通入大小和方向相同的電流，用數(shù)字錄波器或者數(shù)字分析儀或者根據(jù)保護裝置中兩個電流量的采樣角度，判斷采樣同步性。（由于電子互感器數(shù)據(jù)處理時間不相同，網(wǎng)絡(luò)傳輸延時不完全一致，差動保護各模擬量存在非同步問題。） 電壓采樣同步性測試通過升壓器

20、在一次側(cè)加壓，用數(shù)字錄波器或者數(shù)字分析儀或者根據(jù)測控裝置和電壓并列裝置上檢查電壓采樣角度，判斷采樣同步性。（由于測控裝置及電壓并列裝置中要求不同間隔的電壓具有很好的同步性。）電子式電流互感器極性校驗方法對電子式電流互感器一次繞組通以直流電流，從合并器的輸出端通過報文記錄分析儀實現(xiàn)極性校驗。 電子式電流互感器極性校驗方法 網(wǎng)絡(luò)性能測試吞吐量、時延、丟包率等是智能變電站非常重要的性能指標 吞吐量反映交換設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力，一般用二分法和步進法查找每秒轉(zhuǎn)發(fā)包的極限； 輸入幀最后一個比特輸入到輸出幀第一個比特輸出的時間間隔。時延測試需要重復(fù)多次。 丟包率在不同負荷下，丟棄數(shù)據(jù)包的比例； 網(wǎng)絡(luò)性能測試常

21、用專用的測試儀器進行測試。電子式互感器簡介 網(wǎng)絡(luò)性能測試電子式互感器的概念電子式互感器的概念GBT-20840.7-2007( IEC 60044-7)互感器-第7部分：電子式電壓互感器GBT-20840.8-2007 (IEC 60044-8)互感器-第8部分：電子式電流互感器 網(wǎng)絡(luò)性能測試電子式互感器出現(xiàn)的背景電子式互感器出現(xiàn)的背景傳統(tǒng)互感器測量大短路電流存在的問題是直流分量測不到、大電流易發(fā)生磁飽和，電壓互感器有鐵磁諧振；絕緣結(jié)構(gòu)在高電壓時體積大、成本高，安全系數(shù)降低；二次負載對精度有影響，輸出沒有數(shù)字化。隨著IEC61850標準在數(shù)字化變電站中的應(yīng)用，作為過程層設(shè)備的互感器也逐步數(shù)字化

22、； 網(wǎng)絡(luò)性能測試國家電網(wǎng)基建201158 號5.2 互感器5.2.1 互感器配置原則互感器的配置應(yīng)兼顧技術(shù)先進性與經(jīng)濟性a) 110kV 及以上電壓等級可采用電子式互感器，也可采用常規(guī)互感器；b) 66kV 及以下電壓等級若采用戶內(nèi)開關(guān)柜保護測控下放布置時，宜采用常規(guī)互感器；若采用戶外敞開配電裝置保護測控集中布置時，可采用常規(guī)互感器，也可采用電子式互感器；c) 選用電子式互感器，需進行充分技術(shù)經(jīng)濟論證；d) 采用常規(guī)互感器時，宜配置合并單元，合并單元宜下放布置在智能控制柜內(nèi)； 網(wǎng)絡(luò)性能測試電子式互感器分類羅氏線圈工作原理羅氏線圈工作原理弱信號測試介紹弱信號測試介紹弱信號測試介紹弱信號測試介紹

23、試驗參數(shù)設(shè)置IEC61850-9-2報文設(shè)置 通道設(shè)置 IEC60044-8報文設(shè)置 狀態(tài)字定義 輸出通道設(shè)置由SCD文件獲取SMV報文參數(shù) GOOSE訂閱 GOOSE發(fā)布GOOSE發(fā)布數(shù)據(jù)導(dǎo)入GOOSE發(fā)送界面測試儀的技術(shù)要求基于DLT860標準的繼電保護測試儀的技術(shù)要求繼電保護測試儀應(yīng)具備至少3路光信號輸出接口以滿足采樣值傳輸采用網(wǎng)絡(luò)方式或點對點方式；繼電保護測試儀應(yīng)具備至少8對硬接點輸入接口和4對硬接點輸出接口，以實現(xiàn)對智能裝置的開入開出硬端子進行檢查；采樣值輸出時，相鄰報文之間的延時抖動應(yīng)不大于10us； 基于DLT860標準的繼電保護測試儀的技術(shù)要求繼電保護測試儀應(yīng)能模擬通道可配置的

24、擴展GB/T-20840.8（IEC60044-8）協(xié)議和DL/T860.91（IEC61850-9-1）, DL/T860.92（IEC61850-9-2）（兼容IEC61850-9-2 LE）等各種協(xié)議輸出；能模擬至少9相電流、9相電壓輸出，每相電壓和電流能夠靈活配置，以模擬同一間隔，或不同間隔的采樣值；基于DLT860標準的繼電保護測試儀的技術(shù)要求能接收和解析至少4組控制塊的GOOSE報文，能夠發(fā)布至少10組GOOSE報文。以滿足保護裝置和智能終端所支持的GOOSE點對點傳輸方式；能夠具有至少6路0-7VRMS弱信號輸出接口，每路輸出可以靈活配置為電壓或者電流信號，每路信號的幅值和相位可以靈活設(shè)置并滿足誤差小于0.5%的幅值輸出精度和誤差小于0.1度的相位精度；基于DLT860標準的繼電保護測試儀的技術(shù)要求具有IRIG-B（B碼）或者PPS時間同步接口和IEEE1588時間同步接口