智能變電站系統(tǒng)及其測試技術(于躍海)

1、智能變電站系統(tǒng)及其測試技術智能變電站系統(tǒng)及其測試技術于躍海副總工/博士Email:手機網(wǎng)電力科學研究院實驗驗證中心2012 年3 月2 2智能變電站技術智能變電站技術3 3智能變電站系統(tǒng)級測試技術智能變電站系統(tǒng)級測試技術4 4智能變電站系統(tǒng)級典型案例智能變電站系統(tǒng)級典型案例4545小結(jié)小結(jié)1 1智能電網(wǎng)發(fā)展智能電網(wǎng)發(fā)展EPRI開始“Intelligrid”(智能電網(wǎng)）研究20012003 布什總統(tǒng)要求美國能源部（DOE）致力于電網(wǎng)現(xiàn)代化，DOE發(fā)布“Grid 2030” DOE啟動電網(wǎng)智能化(GridWise）項目2004DOE與 NETL合作發(fā)起了“現(xiàn)代電網(wǎng)(MGI

2、)”研究200520092030 之后，研究機構(gòu)、信息服務商和設備制造商與電力企業(yè)合作，紛紛推出自己的智能電網(wǎng)方案和實踐 奧巴馬將智能電網(wǎng)提升為美國國家戰(zhàn)略.建設更堅強、更智能的電網(wǎng)。美國智能電網(wǎng)發(fā)展里程碑智能電網(wǎng)智能電網(wǎng)發(fā)展成立“智能電網(wǎng)(SmartGrids)歐洲技術論壇”歐洲智能電網(wǎng)技術平臺，發(fā)布歐洲未來電網(wǎng)的遠景和策略20052006提出智能電網(wǎng)愿景，能源綠皮書 歐洲可持續(xù)的、競爭的和安全的電能策略發(fā)布，宣布智能電網(wǎng)技術是保證歐盟電網(wǎng)電能質(zhì)量的一個關鍵技術和發(fā)展方向 200720092030 歐盟有關圓桌會議明確要依靠智能電網(wǎng)技術將北海和大西洋的海上風電、歐洲南部和北非的太陽能融入歐洲

3、電網(wǎng)，以實現(xiàn)可再生能源大規(guī)模集成的跳躍式發(fā)展 歐洲智能電網(wǎng)發(fā)展里程碑智能電網(wǎng)歐洲智能電網(wǎng)論壇制定了戰(zhàn)略研究議程（SRA），用于指導歐盟及其各國開展相關項目，促成智能電網(wǎng)的實現(xiàn)智能電網(wǎng)發(fā)展美國與歐洲國家發(fā)展智能電網(wǎng)的動因與愿景出發(fā)點出發(fā)點愿景愿景美加大停電恐怖襲擊氣候變化與用戶互動分布式電源和可再生能源的集成大規(guī)模利用集成先進通信、計算、電子技術的安全、自愈電網(wǎng)歐洲歐洲美國美國智能電網(wǎng)發(fā)展國外智能電網(wǎng)研究全景圖智能電網(wǎng)發(fā)展保障特大規(guī)模、特高電壓等級、特大輸電能力輸電網(wǎng)的“清潔、安全、自愈、經(jīng)濟、互動”運行。中國發(fā)展智能電網(wǎng)的獨特挑戰(zhàn)中國地域廣闊，資源與需求的分布極不平衡，尤其大規(guī)模新能源集中在西

4、部地區(qū)，所以，國網(wǎng)公司發(fā)展特高壓輸電技術來實現(xiàn)能源的長距離輸送，有形成特高壓輸電網(wǎng)的內(nèi)在要求與趨勢。中國經(jīng)濟發(fā)展迅速，用戶的要求不斷提高，電網(wǎng)具有快速發(fā)展和不斷升級的特點，具有發(fā)展與創(chuàng)新的雙重任務。中國發(fā)展智能電網(wǎng)的特點智能電網(wǎng)發(fā)展堅強的電網(wǎng)基礎可再生能源和環(huán)保產(chǎn)品快速發(fā)展數(shù)字化電網(wǎng)的全面建設信息化企業(yè)的全面建設強大的通信網(wǎng)絡“努力超越、追求卓越”的企業(yè)精神國網(wǎng)公司擁有率先開展智能電網(wǎng)研究的基礎智能電網(wǎng)發(fā)展近期（20092010 ）中期（20112015）遠期（20162020）全面建設規(guī)劃試點引領提升明確內(nèi)涵，確定目標，完成整體規(guī)劃，開展關鍵技術研究，加強實體電網(wǎng)建設，統(tǒng)一信息模型，整合信息

5、平臺，開展標準制訂，進行相關試點，積累總結(jié)經(jīng)驗?；具_到國際先進水平?？偨Y(jié)技術試點和設備 研發(fā)經(jīng)驗優(yōu)化業(yè)務流，規(guī)范建設要求，完善整體架構(gòu)，滾動修訂發(fā)展戰(zhàn)略規(guī) 劃，全面推廣建設。基本建成智能電網(wǎng)，達到國際領先水平。在全面建設基礎上評估建設績效，結(jié)合應用需求及技術發(fā)展，進一步提升技術、管理和裝備水平，引領世界智能電網(wǎng)技術發(fā)展。全面建成世界領先、自主創(chuàng)新、中國特色堅強智能電網(wǎng)。整體規(guī)劃、統(tǒng)一部署、試點先行、穩(wěn)步推廣中國智能化電網(wǎng)的分階段建設目標智能電網(wǎng)發(fā)展2 2智能變電站技術智能變電站技術3 3智能變電站系統(tǒng)級測試技術智能變電站系統(tǒng)級測試技術4 4智能變電站系統(tǒng)級典型案例智能變電站系統(tǒng)級典型案例45

6、45小結(jié)小結(jié)1 1智能電網(wǎng)發(fā)展智能電網(wǎng)發(fā)展智能變電站在智能電網(wǎng)中的作用智能變電站的基本要求是全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡化、信息共享標準化，是智能電網(wǎng)的基礎，是堅強智能電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要環(huán)節(jié)，是可再生能源接入的重要節(jié)點。智能變電站技術的應用在經(jīng)濟、技術具有顯著的綜合效益，智能變電站技術發(fā)展過程中可以實現(xiàn)對常規(guī)變電站技術的兼容，意味著智能變電站應用技術的發(fā)展可以建立在現(xiàn)有變電站自動化技術的基礎上實現(xiàn)應用上的平穩(wěn)發(fā)展和逐步突破，使新技術的應用能有機結(jié)合電網(wǎng)的發(fā)展，在智能變電站應用技術成熟的基礎上實現(xiàn)新一代智能電網(wǎng)。隨著各種相關應用技術的成熟和發(fā)展，智能變電站將成為未來變電站自動化技術發(fā)展的主流

7、。智能變電站技術智能變電站相對常規(guī)變電站的優(yōu)勢組網(wǎng)方式靈活；裝置的冗余轉(zhuǎn)換為信息的冗余；IEC61850標準體系實現(xiàn)應用與數(shù)據(jù)通信的分離；實現(xiàn)信息應用的協(xié)調(diào)判斷和處理，提高智能化程度；具有設計、制造、工程實施、運行維護、故障分析、系統(tǒng)效用評估等方面的便利性；可擴展性、易于接口；支持可再生能源接入。智能變電站技術DL 860 （IEC61850）變電站通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)IEC 61850系列標準的全稱是變電站通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)(Communication Networks and Systems in Substations)，它規(guī)范了變電站內(nèi)智能電子設備（IED）之間的通信行為和相關的系統(tǒng)要求；IEC

8、 61850系列標準是由國際電工委員會第57技術委員會(IEC TC57)從1995年開始制訂的,目前，IEC61850共14個部份已經(jīng)全部通過為國際標準。我國的全國電力系統(tǒng)管理及其信息交換標準化委員會對61850系列標準進行了同步翻譯轉(zhuǎn)換工作；IEC 61850系列標準吸收了多種國際最先進的新技術，并且大量引用了目前正在使用的多個領域內(nèi)的其它國際標準作為61850系列標準的一部分。所以它是一個十分龐大的標準體系，而不僅僅是一個通信協(xié)議標準；IEC 61850看起來很像又一新的協(xié)議。其實它不是。確切地說，它是一種新的變電站自動化的方法，一種影響工程、維護、運行和電力行業(yè)組織的新方法；它采用面向

9、對象的建模技術，面向未來通訊的可擴展架構(gòu)，來實現(xiàn)“一個世界，一種技術，一個標準”的目標。DL 860（IEC61850）系列標準DL 860 （IEC61850）標準的特點n開放性：u全部通信協(xié)議集將基于已有的IEC/IEEE/ISO/ OSI可用的通信標準的基礎上；不考慮具體實現(xiàn)n先進性：u采用ACSI、SCSM、OO的技術u采用抽象的MMS作為應用層協(xié)議u自我描述,在線讀取/修改參數(shù)和配置u采用XML語言來描述變電站的配置 n完整性：u適用對象幾乎包容了變電站內(nèi)所有IED，例如：常規(guī)的測控裝置、保護裝置、RTU、站級計算機、可選的同期、VQC裝置，未來可能廣泛使用的數(shù)字式一次設備如PT、C

10、T、開關DL 860（IEC61850）系列標準DL 860 （IEC61850）重要術語DL 860（IEC61850）系列標準標準制定的主要目的n互操作性為不同廠家的設備互聯(lián)提供互操作性,即不同制造 廠家提供的智能設備可交換信息和使用這些信息執(zhí)行特定功能 n自由配置滿足變電站自動化系統(tǒng)（SAS）功能和性能的要求；可靈活配置，將功能自由分配到裝置中，支持用戶集中式（如RTU）和分散式系統(tǒng)的各種要求 n長期穩(wěn)定性支持未來的技術發(fā)展，因為它可兼容主流通訊技術而發(fā)展，并可伴隨系統(tǒng)需求而進化 DL 860（IEC61850）系列標準DL860（IEC61850）內(nèi)容簡介nDL/T 860.1DL/T

11、 860.1（IEC 61850-1IEC 61850-1）介紹和概述）介紹和概述 該標準介紹了整個該標準介紹了整個6185061850系列標準的制定目的、歷史沿革，對系列標準的制定目的、歷史沿革，對6185061850的其它標準的核心內(nèi)容作了一個提煉并的其它標準的核心內(nèi)容作了一個提煉并加以介紹，對以后的標準中涉及的核心概念作了初步的闡述加以介紹，對以后的標準中涉及的核心概念作了初步的闡述nDL/T 860.2DL/T 860.2（IEC 61850-2IEC 61850-2）術語）術語 該標準搜集了整個該標準搜集了整個6185061850系列標準所涉及的術語解釋、縮寫名詞定義、規(guī)范性引用文件

12、系列標準所涉及的術語解釋、縮寫名詞定義、規(guī)范性引用文件nDL/T 860.3 DL/T 860.3 （IEC 61850-3IEC 61850-3）總體要求）總體要求該標準從質(zhì)量要求、環(huán)境條件、供電條件三個方面對該標準從質(zhì)量要求、環(huán)境條件、供電條件三個方面對SASSAS系統(tǒng)的性能進行了規(guī)范系統(tǒng)的性能進行了規(guī)范質(zhì)量要求包括可靠性、系統(tǒng)可用性、可維護性、安全性、數(shù)據(jù)完整性質(zhì)量要求包括可靠性、系統(tǒng)可用性、可維護性、安全性、數(shù)據(jù)完整性環(huán)境條件包括對溫度、濕度、大氣壓、振動、污染、腐蝕、電磁干擾的耐受能力環(huán)境條件包括對溫度、濕度、大氣壓、振動、污染、腐蝕、電磁干擾的耐受能力供電條件包括對供電電源的電壓、

13、頻率范圍以及瞬時失電的耐受能力供電條件包括對供電電源的電壓、頻率范圍以及瞬時失電的耐受能力nDL/T 860.4DL/T 860.4（IEC 61850-4IEC 61850-4）系統(tǒng)和項目管理）系統(tǒng)和項目管理該標準主要規(guī)范了該標準主要規(guī)范了SASSAS的參數(shù)化、文檔化等工程管理要求的參數(shù)化、文檔化等工程管理要求SASSAS及其及其IEDIED始于研發(fā)階段直至停產(chǎn)和退出運行的生命周期內(nèi)的質(zhì)量管理始于研發(fā)階段直至停產(chǎn)和退出運行的生命周期內(nèi)的質(zhì)量管理SASSAS的質(zhì)量保證，重點是試驗設備、試驗內(nèi)容，如系統(tǒng)測試、型式試驗、例行試驗、一致性測試、的質(zhì)量保證，重點是試驗設備、試驗內(nèi)容，如系統(tǒng)測試、型式試

14、驗、例行試驗、一致性測試、FATFAT、SATSAT等等nDL/T 860.5DL/T 860.5（IEC61850-5IEC61850-5）功能的通信要求和設備模型）功能的通信要求和設備模型詳細闡述了功能、邏輯節(jié)點和通信信息片三個概念以及三者的相互關系詳細闡述了功能、邏輯節(jié)點和通信信息片三個概念以及三者的相互關系對不同等級的變電站內(nèi)的不同種類的通信報文的通信時間提出了要求，以及如何驗證整個系統(tǒng)的通信性能對不同等級的變電站內(nèi)的不同種類的通信報文的通信時間提出了要求，以及如何驗證整個系統(tǒng)的通信性能要求要求DL 860（IEC61850）系列標準DL860（IEC61850）內(nèi)容簡介n61850-

15、661850-6：變電站自動化系統(tǒng)配置描述語言：變電站自動化系統(tǒng)配置描述語言該標準描述了基于該標準描述了基于XML1.0XML1.0的變電站自動化系統(tǒng)配置（的變電站自動化系統(tǒng)配置（ SCL SCL ）語言的語法，）語言的語法，并在附錄中提供了模式文檔定義（并在附錄中提供了模式文檔定義（SCHEMASCHEMA）文件的文本，并給出了一個不）文件的文本，并給出了一個不完整的變電站的完整的變電站的SCLSCL文件的實例文件的實例nSCL SCL 文件類型文件類型uSSD: System Specification Description. XML description of the entire

16、system.uSCD: Substation Configuration Description. XML description of a single substation.uICD: IED Capability Description.XML description of items supported by an IED.uCID: Configured IED Description.XML configuration for a specific IED.DL 860（IEC61850）系列標準DL860（IEC61850）內(nèi)容簡介nDL/T 860.7DL/T 860.7（I

17、EC IEC 61850-761850-7）變電站和饋線設備的基本通信結(jié)構(gòu)）變電站和饋線設備的基本通信結(jié)構(gòu) nDL/T 860.71DL/T 860.71（IEC IEC 61850-7-161850-7-1）原理和模型）原理和模型u 分別從應用、設備、通信的觀點為對象建模，模型分別是邏輯節(jié)點及分別從應用、設備、通信的觀點為對象建模，模型分別是邏輯節(jié)點及數(shù)據(jù)、邏輯設備數(shù)據(jù)、邏輯設備/ /物理設備、客戶物理設備、客戶/ /服務器，另外簡要介紹了服務器，另外簡要介紹了61850-7-261850-7-2，-3-3，-4-4的內(nèi)容及相互關系的內(nèi)容及相互關系nDL/T 860.72DL/T 860.7

18、2（IEC IEC 61850-7-261850-7-2）抽象通信服務接口）抽象通信服務接口(ACSI)(ACSI)nDL/T 860.73DL/T 860.73（IEC IEC 61850-7-361850-7-3）公共數(shù)據(jù)類）公共數(shù)據(jù)類nDL/T 860.74DL/T 860.74（IECIEC 61850-7-4 61850-7-4）兼容的邏輯節(jié)點類和數(shù)據(jù)類）兼容的邏輯節(jié)點類和數(shù)據(jù)類 uDL/T 860.72DL/T 860.72、DL/T 860.73DL/T 860.73、DL/T 860.74DL/T 860.74詳盡的描述了各種對象模型的數(shù)詳盡的描述了各種對象模型的數(shù)據(jù)類和服務，

19、是據(jù)類和服務，是61850-861850-8和和-9-9的前提和基礎的前提和基礎DL 860（IEC61850）系列標準DL860（IEC61850）內(nèi)容簡介nDL/T 860.81DL/T 860.81（IEC 61850-8-1IEC 61850-8-1）：特定通信服務映射）：特定通信服務映射(SCSM) (SCSM) 在在ISO8802-3ISO8802-3上映射到上映射到MMS (ISO/IEC9506MMS (ISO/IEC9506第第1 1部分和第部分和第2 2部分部分) )u該標準將該標準將ACSIACSI映射到映射到MMSMMS，形成了基于，形成了基于802.3,802.3,傳

20、輸層至少支持傳輸層至少支持TCP/IPTCP/IP的的應用層協(xié)議應用層協(xié)議, ,該協(xié)議適用于站級和間隔級設備，或間隔級設備間，或站該協(xié)議適用于站級和間隔級設備，或間隔級設備間，或站級設備間的通訊級設備間的通訊DL 860（IEC61850）系列標準DL860（IEC61850）內(nèi)容簡介nDL/T 860.91（IEC 61850-9-1）特定通信服務映射(SCSM) 串行單方向多點共線點對點鏈接該標準將61850-7中有關采樣測量值傳輸?shù)牟糠钟成溥^來，形成了基于802.3,LLC采用無應答連接，不使用網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層及表示層的應用層協(xié)議,該協(xié)議適用于間隔級設備和過程級設備間的通信nDL/

21、T 860.92（IEC61850-9-2）特定通信服務映射-過程總線與61850-9-1類似，區(qū)別有:非點到點，雙向、可配置MU中參數(shù)DL 860（IEC61850）系列標準ProtectionControlMerging UnitSignal ProcessingPoint-to-Point EthernetLAN EthernetProtectionControlMerging UnitSignal ProcessingDL860（IEC61850）內(nèi)容簡介nDL/T 860.10（IEC 61850-10）一致性測試u對通信以及因為通信組成了系統(tǒng)的IED的型式試驗，為各廠家的裝置實現(xiàn)互

22、操作做好測試基礎。u目標：對采用IEC61850協(xié)議的變電站二次裝置或站控層設備進行通訊規(guī)約的測試分析，包括正向、反向測試，最終給出一致性評估報告。DL 860（IEC61850）系列標準DL/T 860.10（IEC 61850-10）一致性測試流程DL/T 860.10（IEC 61850-10）為什么采用DL 860（IEC 61850）系列標準n充分利用網(wǎng)絡資源充分利用網(wǎng)絡資源DNP、TASE.2、IEC104沒有充分發(fā)揮網(wǎng)絡的資源n按名訪問按名訪問信息按模型組織，提供自描述功能n內(nèi)含一致性測試內(nèi)含一致性測試一致性測試能避免規(guī)約實現(xiàn)的偏差n互換性互換性為未來系統(tǒng)的升級、改造提供了解決方

23、案u后臺組態(tài)簡單后臺組態(tài)簡單n 組態(tài)文件自動生成后臺系統(tǒng)運行參數(shù)u應用得到擴展應用得到擴展n 全站邏輯閉鎖、接地選線DL 860（IEC61850）系列標準采用DL860（IEC 61850）存在問題n模型數(shù)據(jù)的必選項限制功能的實現(xiàn)模型數(shù)據(jù)的必選項限制功能的實現(xiàn)uDL 860 （IEC 61850）的模型中有很多的數(shù)據(jù)為可選項實現(xiàn)，不同廠家的裝置混合使用，功能實現(xiàn)依賴于共同實現(xiàn)的部分。n木桶理論木桶理論一個木桶裝水的多少取決于最短的木條u模型數(shù)據(jù)定義不足，需要擴充模型數(shù)據(jù)定義不足，需要擴充使用GGIO邏輯節(jié)點不標準的擴充定義存在不影響同一廠家的功能的實現(xiàn)不同廠家對其它廠家擴充定義的數(shù)據(jù)可能存在

24、需求u雙IP網(wǎng) ?國內(nèi)產(chǎn)品大多采用兩個IP地址的方式進行網(wǎng)絡通訊,信息可以在兩個網(wǎng)絡上作負載平衡和冗余處理61850的協(xié)議只考慮單IP地址通信n產(chǎn)品互換產(chǎn)品互換 ?u功能的自由分配給模型的劃分帶來了自由不同廠家的保護功能實現(xiàn)模型的差異給裝置互換后的維護帶來不便n本地化本地化 ?u模型數(shù)據(jù)為全英文簡寫模型數(shù)據(jù)為全英文簡寫u國家沒有標準的中文簡寫國家沒有標準的中文簡寫u各廠家產(chǎn)品的界面在中文的表示上必然上存在差異各廠家產(chǎn)品的界面在中文的表示上必然上存在差異n調(diào)度接口調(diào)度接口 ?uDL 860（IEC 61850）與）與IEC61970的模型不一致的模型不一致DL 860（IEC61850）系列標準

25、國內(nèi)互操作試驗n不同廠家的不同廠家的IEC61850產(chǎn)品互連，還是需要雙方的技術人員充產(chǎn)品互連，還是需要雙方的技術人員充分溝通和調(diào)試，但調(diào)試的時間和難度較分溝通和調(diào)試，但調(diào)試的時間和難度較IEC60870系列規(guī)約大系列規(guī)約大大減少。大減少。nIEC61850產(chǎn)品互連的主要難點不在通訊服務，而在數(shù)據(jù)模型產(chǎn)品互連的主要難點不在通訊服務，而在數(shù)據(jù)模型的理解。但通訊服務作為入門的門檻，比傳統(tǒng)規(guī)約要高的多的理解。但通訊服務作為入門的門檻，比傳統(tǒng)規(guī)約要高的多DL 860（IEC61850）系列標準2 2智能變電站技術智能變電站技術3 3智能變電站系統(tǒng)級測試技術智能變電站系統(tǒng)級測試技術4 4智能變電站系統(tǒng)級

26、典型案例智能變電站系統(tǒng)級典型案例4545小結(jié)小結(jié)1 1智能電網(wǎng)發(fā)展智能電網(wǎng)發(fā)展智能變電站系統(tǒng)級測試的必要性數(shù)字化技術的應用使單個設備與其他設備的關聯(lián)性日益緊密，因此，迫切需要從全站角度來探索對設備的系統(tǒng)級測試手段、相應的測試方法，并建立對智能變電站整體性能、功能評價體系；對智能變電站設備的測試，僅停留在單裝置的單元測試是不夠的。不考慮變電站系統(tǒng)級測試就無法檢測裝置間以及整個變電站系統(tǒng)的功能和性能等；智能變電站的運行、維護的安全、穩(wěn)定要求被越來越重視：二次設備的系統(tǒng)級測試，無論是在系統(tǒng)投運前還是投運后，都是必不可少，可以有效提高我國的電網(wǎng)建設的自動化水平。智能變電站系統(tǒng)級測試第一部分：數(shù)字動模測

27、試第一部分：數(shù)字動模測試動模與仿真實驗室動模與仿真實驗室智能變電站系統(tǒng)級測試數(shù)字動模測試功能n能夠與數(shù)字化保護裝置相連接進行閉環(huán)試驗；n能模擬多種故障，包括簡單故障、區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)換性故障、區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)區(qū)外故障、區(qū)外轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)故障、發(fā)展性故障等；n故障類型可以任意設置，包括故障時間、故障過渡電阻等，能夠模擬重合閘的動作和保護合于永久故障等現(xiàn)象；n 具有波形回放功能，能讀取現(xiàn)場錄波的COMTRADE文件進行故障回放n系統(tǒng)可以根據(jù)試驗需要輸出含直流和各次諧波分量的電壓電流波形，諧波的疊加和衰減均可人為設定；n具有發(fā)電機變壓器組和變壓器成套保護裝置的動態(tài)數(shù)字動模功能，完成保護的動態(tài)實時閉環(huán)測試；n能對變電站的各種智能

28、設備（IED），例如數(shù)字保護，智能操作箱等進行功能測試，以及對保護的動作特性和時間特性等的常規(guī)測試等；n能對變電站的各種智能設備（IED）組合形成的變電站自動化系統(tǒng)實施整組聯(lián)調(diào)測試，驗證IED之間數(shù)據(jù)關聯(lián)、互操作的正確性。智能變電站系統(tǒng)級測試數(shù)字動模測試n智能變電站數(shù)字動模測試考察對象智能變電站數(shù)字動模測試考察對象u計算機監(jiān)控系統(tǒng)，包含各個繼電器室測控柜；u繼電保護設備，母線保護、線路光差及遠跳保護、電抗器保護、線路保護、斷路器保護、主變保護；u故障錄波；u網(wǎng)絡報文記錄分析儀；u保護及故障信息管理。智能變電站系統(tǒng)級測試智能變電站數(shù)字動模測試項目n智能電子式互感器傳變測試n合并單元對其它裝置的影

29、響測試項目n網(wǎng)絡風暴、網(wǎng)絡性能對智能變電站系統(tǒng)性能的影響測試n時間同步系統(tǒng)對智能比電站系統(tǒng)的及相關裝置的影響測試n智能變電站二次系統(tǒng)測試u對所有保護設備的測試，對保護裝置的功能、性能考證u對計算機監(jiān)控系統(tǒng)的測試，模擬量、狀態(tài)量的正確性u順控操作測試u雪崩試驗，系統(tǒng)發(fā)生復雜的、發(fā)展性故障時，系統(tǒng)反應的正確性u定值單調(diào)取等智能變電站系統(tǒng)級測試第二部分：通信協(xié)議測試第二部分：通信協(xié)議測試通信規(guī)約測試實驗室通信規(guī)約測試實驗室 智能變電站系統(tǒng)級測試通信協(xié)議測試n保證智能變電站中多廠家多型號多技術裝置的通信規(guī)約實現(xiàn)的一致性，全保證智能變電站中多廠家多型號多技術裝置的通信規(guī)約實現(xiàn)的一致性，全站配置文件的一致

30、性、可讀性及可靠性，信息共享的標準化，裝置間無縫站配置文件的一致性、可讀性及可靠性，信息共享的標準化，裝置間無縫通信，實現(xiàn)互操作，滿足用戶期待的互換性。通信，實現(xiàn)互操作，滿足用戶期待的互換性。n規(guī)約的統(tǒng)一解釋非常關鍵，通常標準規(guī)約文本僅僅定義了規(guī)約的統(tǒng)一解釋非常關鍵，通常標準規(guī)約文本僅僅定義了90%90%，而，而10%10%是選是選擇項。各個廠家的實施實現(xiàn)程度也不相同，這就需要第三方測試機構(gòu)來進擇項。各個廠家的實施實現(xiàn)程度也不相同，這就需要第三方測試機構(gòu)來進行規(guī)范。行規(guī)范。n測試經(jīng)驗表明：單裝置的一致性測試，測試經(jīng)驗表明：單裝置的一致性測試，80%80%沒有一次性通過的，在工程集成沒有一次性通

31、過的，在工程集成的過程中，要多廠家協(xié)調(diào)，重新實例化配置文件，通信網(wǎng)絡，以及根據(jù)不的過程中，要多廠家協(xié)調(diào)，重新實例化配置文件，通信網(wǎng)絡，以及根據(jù)不同地區(qū)特點實現(xiàn)變電站功能，所以系統(tǒng)級的測試是必需的。同地區(qū)特點實現(xiàn)變電站功能，所以系統(tǒng)級的測試是必需的。智能變電站系統(tǒng)級測試通信協(xié)議測試根據(jù)根據(jù)IEC61850標準的完善，以及智能變電站的發(fā)展，標準的完善，以及智能變電站的發(fā)展，提出系統(tǒng)測試的概念提出系統(tǒng)測試的概念u全站配置測試u變電站互操作測試u測試依據(jù)：IEC61850-6；IEC61850-7； IEC61850-10 一致性測試u測試內(nèi)容：文件版本檢查；（MICS，PICS，PIXIT） 配置文

32、件檢查；icd文件有效性、IED數(shù)據(jù)模型一致性） ACSI服務測試，結(jié)合全站的功能和性能測試。u測試工具：61850測試軟件工具包智能變電站系統(tǒng)級測試通信協(xié)議測試n系統(tǒng)級互操作測試系統(tǒng)級互操作測試一致性測試是用標準的測試平臺和被測裝置進行互聯(lián)，并測試相關數(shù)據(jù)和服務模型等，而互操作測試是在搭建好的系統(tǒng)中，進行不同廠家型號裝置之間的互聯(lián)互通能力，所以兩者測試結(jié)果的差距還是存在的?；ゲ僮鳒y試是必需的。根據(jù)智能變電站的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)及功能的實現(xiàn)，要從工程實際需求出發(fā)，與IEC61850-10的測試用例相結(jié)合，針對功能測試所體現(xiàn)出的ACSI通信服務問題，再設計測試項目來分析和解決問題。智能變電站系統(tǒng)級測試第三

33、部分：網(wǎng)絡系統(tǒng)測試第三部分：網(wǎng)絡系統(tǒng)測試智能變電站系統(tǒng)級測試網(wǎng)絡系統(tǒng)測試n網(wǎng)絡系統(tǒng)測試網(wǎng)絡系統(tǒng)測試u網(wǎng)絡功能和性能測試對應用于智能變電站網(wǎng)絡的工業(yè)以太網(wǎng)交換機按照本站實際配置和運行情況進行功能和性能測試；u網(wǎng)絡流量測試測試智能變電站網(wǎng)絡在正常和非正常情況下網(wǎng)絡的流量，包括網(wǎng)絡利用率、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包傳輸率、錯誤率等；u網(wǎng)絡風暴測試測試智能變電站中使用的以太網(wǎng)裝置抵御網(wǎng)絡風暴的能力，在網(wǎng)絡流量突增的情況下，以太網(wǎng)裝置應該抵御帶內(nèi)帶外風暴，避免發(fā)生裝置功能失常或宕機等異常情況。同時，測試以太網(wǎng)交換機的風暴抑制功能是否正常，包括廣播抑制、組播抑制、未知單播抑制。智能變電站系統(tǒng)級測試網(wǎng)絡功能和性能測試n測試

34、內(nèi)容測試內(nèi)容u吞吐量測試、時延測試、吞吐量測試、時延測試、u幀丟失率測試、背靠背幀數(shù)測試、幀丟失率測試、背靠背幀數(shù)測試、u地址緩存能力測試、地址學習速率測試、地址緩存能力測試、地址學習速率測試、uGOOSEGOOSE傳輸功能測試、傳輸功能測試、VLANVLAN功能測試、功能測試、u廣播抑制功能測試、組播抑制功能測試、廣播抑制功能測試、組播抑制功能測試、u所有幀抑制功能測試、優(yōu)先級測試、所有幀抑制功能測試、優(yōu)先級測試、u網(wǎng)絡收斂協(xié)議功能測試、級聯(lián)測試、網(wǎng)絡收斂協(xié)議功能測試、級聯(lián)測試、u端口鏡像功能測試。端口鏡像功能測試。智能變電站系統(tǒng)級測試網(wǎng)絡流量測試本測試項能夠測試在正常和非正常情況下網(wǎng)絡的流

35、量，包括網(wǎng)絡利用率、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包傳輸率、錯誤率等。n測試目的測試目的u測試智能變電站網(wǎng)絡系統(tǒng)的網(wǎng)絡流量和網(wǎng)絡協(xié)議是否正 常，能夠在整體上掌握整個智能站的網(wǎng)絡運行的情況。u在發(fā)生異常流量情況下，能夠及時找出發(fā)生異常裝置，測試的結(jié)果能夠指導站內(nèi)網(wǎng)絡設置（風暴抑制、優(yōu)先 級設置、網(wǎng)絡拓撲順序等）。n測試內(nèi)容測試內(nèi)容u網(wǎng)絡：數(shù)據(jù)包、丟包、廣播、多點傳送、字節(jié)、利用、錯誤。u錯誤描述：不完整數(shù)據(jù)、太大數(shù)據(jù)、碎片、模糊幀、CRC校驗錯誤、隊列錯誤、沖突錯誤。u顆粒分布：64、65-127、128-255、256-511、512-1023、1024-1518（單位：字節(jié)）。n測試需求測試需求智能變電站整站運行

36、，以太網(wǎng)交換機配置好端口鏡像。智能變電站系統(tǒng)級測試網(wǎng)絡風暴測試n概概 述述u測試以太網(wǎng)交換機風暴抑制功能u測試網(wǎng)絡風暴對電力裝置的影響。n測試目的測試目的確保智能變電站網(wǎng)絡系統(tǒng)在發(fā)生通常的網(wǎng)絡風暴及網(wǎng)絡攻擊的情況下，各個以太網(wǎng)電力裝置能夠抵御突發(fā)流量以及網(wǎng)絡異常攻擊，接收正常報文，終端設備的狀態(tài)和功能反應正常。n測試需求測試需求u工業(yè)以太網(wǎng)交換機u網(wǎng)絡拓撲圖u裝置資產(chǎn)列表u站內(nèi)所有裝置的接收目的地址（mac地址或IP地址）。智能變電站系統(tǒng)級測試第四部分：信息安全測評第四部分：信息安全測評智能變電站系統(tǒng)級測試信息安全測評n電監(jiān)會規(guī)定電監(jiān)會規(guī)定u國家電網(wǎng)調(diào)20061167號文印發(fā)了關于貫徹落實電監(jiān)

37、會電力二次系統(tǒng)安全防護總體方案等安全防護方案的通知，提出各研究、開發(fā)單位要按方案要求，盡快改進或完善所提供的電力二次系統(tǒng)或設備的安全特性；凡2008年1月1日以后投入運行的調(diào)度自動化系統(tǒng)和變電站自動化系統(tǒng)應符合方案要求并通過安全測試認證，2009年1月1日以后投入運行的電力二次系統(tǒng)或設備都應符合方案要求并通過安全測試認證。u國網(wǎng)公司應用系統(tǒng)和變電站綜自生產(chǎn)廠家到實驗室進行上線前和上線后的信息安全測評。已測試系統(tǒng)包括：國電南瑞NS3000、國電南自PS6000等等。n提高智能變電站系統(tǒng)安全性提高智能變電站系統(tǒng)安全性u全面測試變電站綜合自動化系統(tǒng)的安全機制和安全功能，發(fā)現(xiàn)其中存在的安全缺陷和漏洞。

38、u典型漏洞包括：SQL注入漏洞、身份鑒別漏洞、訪問控制漏洞等。智能變電站系統(tǒng)級測試信息安全測評n國網(wǎng)和電監(jiān)會的常態(tài)化督查要求國網(wǎng)和電監(jiān)會的常態(tài)化督查要求國網(wǎng)和電監(jiān)會定期會對下屬單位進行信息安全督查，要求不符合的單位進行整改。評估安全問題的危害性，為整改工作提供指導建議。n應用系統(tǒng)第三方信息安全認證測試應用系統(tǒng)第三方信息安全認證測試通過安全整改及驗證測試，評估殘余風險，確認系統(tǒng)安全狀態(tài)可以滿足安全運行的基本要求。分析和總結(jié)發(fā)現(xiàn)的安全問題，形成系統(tǒng)安全性測評報告。n聯(lián)調(diào)過程系統(tǒng)功能和安全性應共同關注聯(lián)調(diào)過程系統(tǒng)功能和安全性應共同關注傳統(tǒng)聯(lián)調(diào)過程中系統(tǒng)安全性、應用系統(tǒng)及整站網(wǎng)絡架構(gòu)安全考慮不夠。n國

39、網(wǎng)等級保護要求國網(wǎng)等級保護要求電力行業(yè)信息系統(tǒng)安全等級保護定級工作指導意見智能變電站系統(tǒng)級測試信息安全測評n測評內(nèi)容測評內(nèi)容n電力二次系統(tǒng)安全防護電力二次系統(tǒng)安全防護電力二次系統(tǒng)安全防護要求包括“電力二次系統(tǒng)安全防護總體方案”要求和“變電站二次系統(tǒng)安全防護方案”要求。n應用系統(tǒng)安全應用系統(tǒng)安全等級保護要求針對變電站綜合自動化系統(tǒng)的應用安全，測評內(nèi)容包括兩大部分，分別是應用與數(shù)據(jù)安全測試項目、滲透與攻擊測試項目。智能變電站系統(tǒng)級測試變電站綜合自動化系統(tǒng)等級保護應用安全n測評內(nèi)容測評內(nèi)容u應用與數(shù)據(jù)安全測試項目包括身份鑒別、訪問控制、安全審計、軟件容錯、資源控制、數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)保密性等u滲透與攻

40、擊測試項目信息泄露、越權(quán)操作、SQL注入、權(quán)限繼承、審計安全、溢出測試、重放檢測、任意文件上傳等n測試需求：測試需求：u系統(tǒng)對運行環(huán)境的要求u系統(tǒng)的基本情況u系統(tǒng)的安全需求 u系統(tǒng)的安全設計u系統(tǒng)的安全輔助說明文檔智能變電站系統(tǒng)級測試第五部分：時間同步測試第五部分：時間同步測試通信設備檢測實驗室通信設備檢測實驗室智能變電站系統(tǒng)級測試時間同步測試n時間同步系統(tǒng)，為智能變電站系統(tǒng)提供統(tǒng)一的、準確的時鐘源時間同步系統(tǒng)，為智能變電站系統(tǒng)提供統(tǒng)一的、準確的時鐘源，對智能變電站的運行具有重要意義；，對智能變電站的運行具有重要意義；n時間準確度直接影響智能電子設備的數(shù)據(jù)采集與計算，影響計時間準確度直接影響智能電子設備的數(shù)據(jù)采集與計算，影響計算精度，同時時間準確性會影響故障測距的精度、同步相量測算精度，同時時間準確性會影響故障測距的精度