智能變電站站控層測(cè)試技術(shù)研究與應(yīng)用

張小易，彭志強(qiáng)

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智能變電站站控層測(cè)試技術(shù)研究與應(yīng)用

張小易，彭志強(qiáng)

(國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院，江蘇 南京 211103)

根據(jù)智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能及應(yīng)用情況，設(shè)計(jì)了智能變電站站控層測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)，對(duì)測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)各功能模塊及信息交互過(guò)程進(jìn)行了分析。然后對(duì)智能變電站站控層測(cè)試技術(shù)進(jìn)行了深入研究，分別圍繞站控層數(shù)據(jù)交互測(cè)試技術(shù)、監(jiān)控主機(jī)測(cè)試技術(shù)及遠(yuǎn)動(dòng)功能測(cè)試技術(shù)進(jìn)行研究，創(chuàng)新性地提出了測(cè)試策略可配置、通信報(bào)文可訂制、交互行為可控的站控層數(shù)據(jù)交互測(cè)試方法，監(jiān)控主機(jī)信息閉環(huán)測(cè)試方法，基于取代服務(wù)的電力遠(yuǎn)動(dòng)裝置測(cè)試方法。為了驗(yàn)證提出的測(cè)試技術(shù)方案可行性，通過(guò)軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)了具有上述技術(shù)特征的測(cè)試系統(tǒng)，含保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)及調(diào)控主站仿真系統(tǒng)。最后經(jīng)工程應(yīng)用實(shí)踐，智能變電站站控層測(cè)試技術(shù)提高了測(cè)試效率，并保證了測(cè)試結(jié)果的可靠性。

智能變電站；站控層；一體化監(jiān)控系統(tǒng)；測(cè)試系統(tǒng)；閉環(huán)測(cè)試；IEC 61850

0 引言

智能變電站站控層對(duì)上縱向貫通調(diào)控主站系統(tǒng)，向下連接變電站間隔層設(shè)備，站控層負(fù)責(zé)全站設(shè)備的監(jiān)視控制，并與各級(jí)調(diào)控中心進(jìn)行遠(yuǎn)動(dòng)信息實(shí)時(shí)交互，對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要[1-2]。目前在智能變電站測(cè)試環(huán)節(jié)，對(duì)于站控層設(shè)備/系統(tǒng)測(cè)試仍借助一些功能單一的調(diào)試工具來(lái)進(jìn)行，缺乏功能完善的智能變電站站控層測(cè)試系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)全面定量測(cè)試，對(duì)監(jiān)控主機(jī)及遠(yuǎn)動(dòng)功能測(cè)試無(wú)完好的解決方案，不能適應(yīng)智能變電站建設(shè)的快速發(fā)展。

變電站調(diào)控?cái)?shù)據(jù)交互規(guī)范對(duì)變電站支撐調(diào)控運(yùn)行提出了更高的要求[3]，目前在智能變電站測(cè)試環(huán)節(jié)過(guò)程中，站控層測(cè)試屬于薄弱環(huán)節(jié)。其中對(duì)于監(jiān)控主機(jī)的測(cè)試依賴(lài)于間隔層設(shè)備，測(cè)試過(guò)程中自動(dòng)化程度低，這就需要開(kāi)展監(jiān)控主機(jī)測(cè)試技術(shù)研究。隨著調(diào)控一體化運(yùn)行變電站成為無(wú)人值守，變電站對(duì)調(diào)控主站的遠(yuǎn)動(dòng)功能越來(lái)越重要，這就需要在智能變電站測(cè)試時(shí)開(kāi)展遠(yuǎn)動(dòng)功能專(zhuān)項(xiàng)測(cè)試，從而更好地支撐調(diào)控一體化運(yùn)行。本文提出了智能變電站站控層測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)，對(duì)測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)各功能模塊及信息交互過(guò)程進(jìn)行了分析。然后對(duì)提出的測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)應(yīng)用到的測(cè)試技術(shù)進(jìn)行了深入研究，分別圍繞站控層數(shù)據(jù)交互測(cè)試技術(shù)、監(jiān)控主機(jī)測(cè)試技術(shù)及遠(yuǎn)動(dòng)功能測(cè)試技術(shù)進(jìn)行研究，創(chuàng)新性地提出了測(cè)試策略可配置、通信報(bào)文可訂制、交互行為可控的站控層數(shù)據(jù)交互測(cè)試方法，監(jiān)控主機(jī)信息閉環(huán)測(cè)試方法，基于取代服務(wù)的電力遠(yuǎn)動(dòng)裝置測(cè)試方法。為了驗(yàn)證提出的測(cè)試技術(shù)方案可行性，通過(guò)軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)了具有上述技術(shù)特征的測(cè)試系統(tǒng)，含保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)及調(diào)控主站仿真系統(tǒng)。最后經(jīng)工程應(yīng)用實(shí)踐，智能變電站站控層測(cè)試技術(shù)提高了測(cè)試效率，并保證了測(cè)試結(jié)果的可靠性。

1 ?測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)

智能變電站站控層對(duì)上縱向貫通調(diào)控主站系統(tǒng)，向下連接變電站間隔層設(shè)備，負(fù)責(zé)全站設(shè)備的監(jiān)視與控制、并與各級(jí)調(diào)控中心進(jìn)行遠(yuǎn)動(dòng)信息交互。圖1所示為智能變電站間隔層、站控層至調(diào)控主站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖[4]，根據(jù)一體化監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)范要求，可將站控層按功能應(yīng)用分為監(jiān)控主機(jī)功能及遠(yuǎn)動(dòng)功能。監(jiān)控主機(jī)負(fù)責(zé)站內(nèi)各類(lèi)數(shù)據(jù)的采集、處理，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)視、操作與控制、信息綜合分析及智能告警，集成防誤閉鎖操作工作站和保護(hù)信息子站等功能[1-2]。遠(yuǎn)動(dòng)功能負(fù)責(zé)采集站內(nèi)數(shù)據(jù)，通過(guò)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)與調(diào)控中心進(jìn)行信息實(shí)時(shí)交互，主要包括基于IEC60870-5-104規(guī)約基本“四遙”功能[5]、基于DL476的“告警直傳、遠(yuǎn)程瀏覽”功能[3]、基于繼電保護(hù)故障信息處理系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(簡(jiǎn)稱(chēng)國(guó)網(wǎng)103)的保信功能[6]。對(duì)于監(jiān)控主機(jī)與遠(yuǎn)動(dòng)功能測(cè)試，如圖1所示通過(guò)保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)與調(diào)控主站仿真系統(tǒng)代替實(shí)際裝置與系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，仿真系統(tǒng)除具備基本功能，還集成先進(jìn)的測(cè)試方法，可用于開(kāi)展監(jiān)控主機(jī)與遠(yuǎn)動(dòng)功能專(zhuān)項(xiàng)功能及性能測(cè)試，同時(shí)提高測(cè)試的自動(dòng)化程度。

圖1 智能變電站站控層測(cè)試系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖

2 ?測(cè)試技術(shù)研究

圖2所示為智能變電站站控層測(cè)試技術(shù)路線示意圖，整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)涉及的通信規(guī)約有IEC61850、IEC104、DL476及國(guó)網(wǎng)103，通信規(guī)約是整個(gè)測(cè)試技術(shù)的理論基礎(chǔ)。測(cè)試方法研究包括站控層數(shù)據(jù)交互測(cè)試方法、監(jiān)控主機(jī)測(cè)試方法、遠(yuǎn)動(dòng)功能測(cè)試方法。研制的測(cè)試系統(tǒng)包括保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)、調(diào)控主站仿真系統(tǒng)。工程應(yīng)用可開(kāi)展監(jiān)控主機(jī)與遠(yuǎn)動(dòng)功能測(cè)試，監(jiān)控主機(jī)測(cè)試項(xiàng)目包括四遙基本功能、站控層五防功能、順控功能、智能告警、雪崩測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)通斷等測(cè)試，遠(yuǎn)動(dòng)功能測(cè)試項(xiàng)目包括常規(guī)四遙功能、“告警直傳、遠(yuǎn)程瀏覽”功能、保信功能等測(cè)試。

圖2 智能變電站站控層測(cè)試技術(shù)路線示意圖

2.1 站控層數(shù)據(jù)交互測(cè)試技術(shù)

站控層數(shù)據(jù)交互測(cè)試主要針對(duì)站控層系統(tǒng)(含監(jiān)控主機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)功能)與間隔層設(shè)備之間的信息交互，通過(guò)配置相應(yīng)的測(cè)試策略，控制保護(hù)測(cè)控仿真系統(tǒng)信息交互行為，可實(shí)現(xiàn)通信報(bào)文可訂制及交互行為可控的目標(biāo)。整個(gè)信息交互以SCL文件為中心，對(duì)模型文件的分析與重構(gòu)是整個(gè)測(cè)試技術(shù)的基礎(chǔ)。依據(jù)《IEC61850工程繼電保護(hù)應(yīng)用模型》[7]，可分別按下述方式進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的分類(lèi)與提取，測(cè)控裝置預(yù)定義下列數(shù)據(jù)集，前面為數(shù)據(jù)集描述，括號(hào)中為數(shù)據(jù)集名：

a)?遙測(cè)(dsAin)；

b)?遙信(dsDin)；

c)?故障信號(hào)(dsAlarm)；

d)?告警信號(hào)(dsWarning)；

e)?通信工況(dsCommState)；

f)?裝置參數(shù)(dsParameter)；

g)?聯(lián)鎖狀態(tài)(dsInterLock)。

保護(hù)裝置預(yù)定義下列數(shù)據(jù)集，前面為數(shù)據(jù)集描述，括號(hào)中為數(shù)據(jù)集名：

a)?保護(hù)事件(dsTripInfo)；

b)?保護(hù)遙信(dsRelayDin)；

c)?保護(hù)壓板(dsRelayEna)；

d)?保護(hù)錄波(dsRelayRec)；

e)?保護(hù)遙測(cè)(dsRelayAin)；

f)?故障信號(hào)(dsAlarm)；

g)?告警信號(hào)(dsWarning)；

h)?通信工況(dsCommState)；

i)?裝置參數(shù)(dsParameter)；

j)?保護(hù)定值(dsSetting)。

通過(guò)解析配置文件，依據(jù)配置文件構(gòu)建仿真運(yùn)行環(huán)境，建立整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)，并基于此環(huán)境進(jìn)行測(cè)試策略配置。依據(jù)配置的測(cè)試策略，構(gòu)建測(cè)試系統(tǒng)與站控層系統(tǒng)信息交互行為，用以對(duì)站控層數(shù)據(jù)交互測(cè)試。根據(jù)工程需求，本文提出了下列測(cè)試策略，前面為測(cè)試策略名，后面為釋義及可測(cè)試的項(xiàng)目：

a)?單點(diǎn)：可進(jìn)行遙測(cè)、遙信單點(diǎn)設(shè)置，用于監(jiān)控主機(jī)及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)的人工對(duì)點(diǎn)測(cè)試；

b)?多點(diǎn)：可進(jìn)行遙測(cè)、遙信跨間隔多點(diǎn)設(shè)置，用于監(jiān)控主機(jī)及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)的多點(diǎn)并發(fā)測(cè)試；

c)?批處理：可進(jìn)行遙測(cè)、遙信批量信息輸出設(shè)置，并可對(duì)信息輸出時(shí)序進(jìn)行設(shè)置，用于雪崩測(cè)試、綜合智能告警測(cè)試；

d)?網(wǎng)絡(luò)通斷：可進(jìn)行站控層網(wǎng)絡(luò)通斷設(shè)置，用于監(jiān)控主機(jī)及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通斷測(cè)試；

e)?雙網(wǎng)切換：可進(jìn)行站控層雙網(wǎng)切換設(shè)置，用于站控層系統(tǒng)雙網(wǎng)切換測(cè)試；

f)?遙控：可進(jìn)行遙控全過(guò)程行為設(shè)置，包括遙控允許選擇與否、允許執(zhí)行成功與否及狀態(tài)量返回與否，并可對(duì)選擇、執(zhí)行、返回行為進(jìn)行延時(shí)設(shè)置，用于IEC61850客戶(hù)端遙控行為全過(guò)程測(cè)試；

g)?心跳報(bào)文：可進(jìn)行心跳報(bào)告響應(yīng)設(shè)置，IEC61850 MMS通信一般以GetServerDirectory(服務(wù)器目錄)或GetDataValues(讀數(shù)據(jù)值)服務(wù)作為應(yīng)用層數(shù)據(jù)交互心跳判斷依據(jù)，用于IEC61850客戶(hù)端通信中斷專(zhuān)項(xiàng)測(cè)試。

2.2 監(jiān)控主機(jī)測(cè)試技術(shù)

智能變電站監(jiān)控主機(jī)測(cè)試采用信息閉環(huán)測(cè)試方法，測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示，包括測(cè)試工作站、保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)、站控層交換機(jī)、監(jiān)控主機(jī)、IEC61850網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀。其中保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)、監(jiān)控主機(jī)以及IEC61850網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀均與站控層交換機(jī)連接，測(cè)試工作站與保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)連接。監(jiān)控主機(jī)為被測(cè)對(duì)象，可導(dǎo)出測(cè)試過(guò)程中站控層交互數(shù)據(jù)的文件，并將導(dǎo)出文件發(fā)送給測(cè)試工作站。保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)可根據(jù)SCD文件仿真多臺(tái)保護(hù)測(cè)控裝置，在信息交互上完全模擬基于IEC61850保護(hù)和測(cè)控設(shè)備的信息輸入輸出，并接收測(cè)試工作站的配置策略，使站控層通信報(bào)文可定制，交互行為可控。IEC61850網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀接受測(cè)試工作站的啟停指令，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)方式記錄并分析站控層交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文生成分析簡(jiǎn)報(bào)(分析簡(jiǎn)報(bào)內(nèi)容及格式模板見(jiàn)附錄A)，將分析簡(jiǎn)報(bào)和網(wǎng)絡(luò)報(bào)文數(shù)據(jù)反饋給測(cè)試工作站。測(cè)試工作站配置測(cè)試策略并形成原始測(cè)試數(shù)據(jù)文件，向IEC61850網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀發(fā)送啟停指令并接收IEC61850網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀發(fā)送的分析簡(jiǎn)報(bào)和網(wǎng)絡(luò)報(bào)文數(shù)據(jù)，接收監(jiān)控主機(jī)導(dǎo)出文件，并將測(cè)試策略、分析簡(jiǎn)報(bào)和導(dǎo)出文件進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)結(jié)果自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告。整個(gè)測(cè)試流程如下：

圖3 監(jiān)控主機(jī)信息閉環(huán)測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

①?在測(cè)控工作站配置測(cè)試策略；

②?保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)根據(jù)測(cè)試策略進(jìn)行站控層數(shù)據(jù)交互；

③?保護(hù)測(cè)控仿真系統(tǒng)與監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；

④?網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行報(bào)文分析并形成數(shù)據(jù)簡(jiǎn)報(bào)；

⑤?測(cè)試工作站以文件服務(wù)從網(wǎng)絡(luò)分析儀獲取數(shù)據(jù)簡(jiǎn)報(bào)；

⑥?監(jiān)控主機(jī)導(dǎo)出交互數(shù)據(jù)；

⑦?測(cè)試工作站對(duì)將測(cè)試策略、分析簡(jiǎn)報(bào)和監(jiān)控主機(jī)導(dǎo)出文件進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)結(jié)果自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告。

2.3 遠(yuǎn)動(dòng)功能測(cè)試技術(shù)

智能變電站遠(yuǎn)動(dòng)功能測(cè)試采用基于取代服務(wù)的測(cè)試方法，如圖4為基于取代服務(wù)的遠(yuǎn)動(dòng)功能測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)示意圖，測(cè)試系統(tǒng)包括調(diào)控主站仿真系統(tǒng)、保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)。調(diào)控主站仿真系統(tǒng)除具備常規(guī)的遠(yuǎn)動(dòng)前置功能，還具備IEC61850 MMS客戶(hù)端取代服務(wù)功能，保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)具有IEC61850 MMS服務(wù)端通信功能。調(diào)控主站仿真系統(tǒng)通過(guò)取代服務(wù)對(duì)保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)的遙測(cè)及遙信數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)值，保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)接受MMS客戶(hù)端設(shè)值，并支持周期性、數(shù)據(jù)變化、總召等數(shù)據(jù)上送方式，對(duì)被取代的數(shù)據(jù)以IEC61850 MMS上送至數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)，再通過(guò)IEC104轉(zhuǎn)發(fā)到調(diào)控主站仿真系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)IEC61850取代服務(wù)設(shè)置的原始值與待測(cè)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)上送的值進(jìn)行比較，來(lái)驗(yàn)證待測(cè)裝置接收并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的正確性。

圖4 基于取代服務(wù)的電力遠(yuǎn)動(dòng)裝置測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

測(cè)試流程如下：

①?調(diào)控主站仿真系統(tǒng)通過(guò)IEC61850取代服務(wù)置數(shù)；

②?保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)變化及品質(zhì)變化觸發(fā)報(bào)告上送；

③?數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)通過(guò)IEC61850接受變化數(shù)據(jù)，并通過(guò)IEC104轉(zhuǎn)發(fā)至調(diào)控主站仿真系統(tǒng)；

④?調(diào)控主站仿真系統(tǒng)對(duì)置數(shù)源與接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，并形成測(cè)試報(bào)告。

3 ?測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)

保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)通過(guò)模擬IEC61850保護(hù)測(cè)控裝置站控層數(shù)據(jù)交互行為，用于測(cè)試監(jiān)控主機(jī)及遠(yuǎn)動(dòng)功能。圖5所示為保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)示意圖[8-10]，功能模塊包括模型解析模塊、仿真系統(tǒng)運(yùn)行管理模塊、仿真系統(tǒng)運(yùn)行模塊、抽象通信服務(wù)接口(ACSI)模塊、MMS網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)模塊，各功能模塊作用如下。

圖5 保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)示意圖

a)?模型解析模塊。導(dǎo)入SCL文件，校核文件的合法性，解析配置文件，依據(jù)IEC61850-6及Q/GDW 1396構(gòu)造仿真環(huán)境所需的數(shù)據(jù)模型，為仿真系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

b)?仿真系統(tǒng)運(yùn)行管理模塊。配置測(cè)試策略，根據(jù)模型解析模塊生成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)仿真的智能電子設(shè)備(IED)進(jìn)行測(cè)試策略配置。可配置的測(cè)試策略有：?jiǎn)吸c(diǎn)、多點(diǎn)(跨間隔、跨裝置)、批處理、網(wǎng)絡(luò)通斷、雙網(wǎng)切換、遙控行為(選擇、執(zhí)行、返回)、心跳報(bào)文返回等。

c)?仿真系統(tǒng)運(yùn)行模塊。根據(jù)模型解析模塊生成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)創(chuàng)建IED運(yùn)行進(jìn)程，依據(jù)仿真系統(tǒng)運(yùn)行管理模塊配置的測(cè)試策略，使仿真系統(tǒng)報(bào)文輸出可訂制，交互行為可控。

d)?抽象通信服務(wù)接口(ACSI)模塊。依據(jù)IEC61850- 7-2創(chuàng)建抽象通信服務(wù)接口，使仿真系統(tǒng)滿足IEC61850規(guī)定的各類(lèi)服務(wù)。

e) MMS網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)模塊。依據(jù)IEC61850-8-1特定通信服務(wù)映射(SCSM)，將ACSI映射至MMS，使仿真系統(tǒng)滿足MMS通信應(yīng)用。

3.2 調(diào)控主站仿真系統(tǒng)

調(diào)控主站仿真系統(tǒng)，支持目前主流電力遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約(IEC60870-5-104、DL476、TASE.2等)，具備調(diào)控主站模擬、報(bào)文解釋及分析功能，用于調(diào)度端與變電站端的遠(yuǎn)動(dòng)功能測(cè)試。根據(jù)一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范，遠(yuǎn)動(dòng)功能包括基本“四遙”功能、“告警直傳、遠(yuǎn)程瀏覽”功能、保信功能[11-14]。調(diào)控主站仿真系統(tǒng)功能模塊架構(gòu)如圖6所示，分別包括前置通信模塊、基本遠(yuǎn)動(dòng)功能模塊及高級(jí)應(yīng)用功能模塊，各功能模塊作用如下。

圖6 調(diào)控主站仿真系統(tǒng)功能模塊示意圖

a)?前置通信模塊集成的通信規(guī)約包括IEC104、DL476、國(guó)網(wǎng)103等，是調(diào)控主站仿真系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入、輸出中心，是調(diào)控主站仿真系統(tǒng)的基礎(chǔ)模塊。

b)?基本遠(yuǎn)動(dòng)功能模塊，是以前置通信模塊為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)“四遙”功能、“告警直傳、遠(yuǎn)程瀏覽”功能、保信功能等遠(yuǎn)動(dòng)功能。

c)?高級(jí)應(yīng)用功能模塊是在前置通信模塊與基本遠(yuǎn)動(dòng)功能模塊的基礎(chǔ)上，集成相應(yīng)的測(cè)試策略，實(shí)現(xiàn)基于取代服務(wù)的遠(yuǎn)動(dòng)功能測(cè)試、保信信息智能預(yù)處理功能及遠(yuǎn)動(dòng)異常信息診斷服務(wù)。

4 ?工程應(yīng)用

按照上述設(shè)計(jì)的測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)及提出的測(cè)試方法，通過(guò)軟件技術(shù)研制了智能變電站站控層測(cè)試系統(tǒng)(含保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)及調(diào)控主站仿真系統(tǒng))。通過(guò)該測(cè)試系統(tǒng)可開(kāi)展監(jiān)控主機(jī)測(cè)試、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)測(cè)試、告警圖形網(wǎng)關(guān)機(jī)測(cè)試及保信功能測(cè)試。其中監(jiān)控主機(jī)測(cè)試項(xiàng)目包括遙信、遙測(cè)、遙控、同期功能、檢修機(jī)制處理、網(wǎng)絡(luò)通斷、雙網(wǎng)切換、雪崩、站控層五防、順控功能、信息綜合與智能告警等。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)測(cè)試項(xiàng)目包括通信狀態(tài)、遠(yuǎn)動(dòng)信息傳輸、遠(yuǎn)方操作、裝置初始化及數(shù)據(jù)重傳等。告警圖形網(wǎng)關(guān)機(jī)測(cè)試項(xiàng)目包括告警直傳、遠(yuǎn)程瀏覽。保信功能測(cè)試項(xiàng)目包括初始化配置、自動(dòng)上送信息、獲取歷史信息及獲取運(yùn)行信息等。

智能變電站站控層測(cè)試系統(tǒng)已先行在國(guó)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室-變電站智能設(shè)備檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用驗(yàn)證了技術(shù)的可行性，后陸續(xù)應(yīng)用于實(shí)際工程中，包括江蘇500 kV西津渡智能變電站、江蘇500 kV揚(yáng)州北智能變電站，都達(dá)到了良好的應(yīng)用效果。

5 ?結(jié)論

針對(duì)傳統(tǒng)測(cè)試技術(shù)在智能變電站站控層工程調(diào)試與測(cè)試過(guò)程中存在的局限性[15-16]，本文設(shè)計(jì)了智能變電站站控層測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)，提出了站控層數(shù)據(jù)交互測(cè)試方法、監(jiān)控主機(jī)信息閉環(huán)測(cè)試方法、基于取代服務(wù)的遠(yuǎn)動(dòng)功能測(cè)試方法，并實(shí)現(xiàn)具有上述技術(shù)特點(diǎn)的智能變電站站控層測(cè)試系統(tǒng)。本文研究的智能變電站站控層測(cè)試技術(shù)提升了現(xiàn)有測(cè)試技術(shù)水平，對(duì)加快推廣智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)具有一定的促進(jìn)作用。

附錄A 分析簡(jiǎn)報(bào)內(nèi)容及格式模板

A.1、簡(jiǎn)報(bào)內(nèi)容

1)、IED的通信狀態(tài)

a)、通信中斷時(shí)間、通信恢復(fù)時(shí)間

b)、通信中斷原因：客戶(hù)端斷開(kāi)或服務(wù)端斷開(kāi)，長(zhǎng)時(shí)間無(wú)數(shù)據(jù)(包括tcp keep-alive)

2)、事件報(bào)告描述

a)、按照?qǐng)?bào)告塊分類(lèi)歸納：報(bào)告時(shí)間、每個(gè)報(bào)告內(nèi)可包含多個(gè)事件狀態(tài)，事件狀態(tài)包括事件描述、事件品質(zhì)、值、引用、事件時(shí)間

3)、控制過(guò)程描述

a)、控制操作結(jié)果：控制對(duì)象、控制值、結(jié)果、失敗原因(包括AddCause原因)、時(shí)間

4)、設(shè)定值過(guò)程描述

a)、修改定值、切換定值結(jié)果

5)、文件服務(wù)過(guò)程跟蹤

a)、文件名稱(chēng)、下載時(shí)間、傳送持續(xù)時(shí)間(單位秒)、傳送文件大小(單位字節(jié))

6)、統(tǒng)計(jì)信息

a)、所關(guān)聯(lián)的TCP連接數(shù)

b)、服務(wù)端TCP連接中斷次數(shù)

c)、客戶(hù)端TCP連接中斷次數(shù)

d)、報(bào)告控制塊初始化次數(shù) (包括成功、失敗)

e)、遙控操作成功次數(shù)、失敗次數(shù)

A.2、簡(jiǎn)報(bào)格式示例

"恢復(fù)"/>

"中斷">客戶(hù)端發(fā)起中斷

"恢復(fù)"/>

"中斷">長(zhǎng)期無(wú)數(shù)據(jù)

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(編輯 周金梅)

Research and application on substation level test technology of smart substations

ZHANG Xiaoyi, PENG Zhiqiang

(State Grid Jiangsu Electric Power Company Research Institute, Nanjing 211103, China)

According to the function and application of smart substation integrated supervisory and control system, a substation level test system architecture is designed, each function module and information interaction process of test system architecture are analyzed. Then the substation level test technologies are deeply studied, including the station level data interaction testing technology, supervision and control system testing technology and remote functional testing technology. The station level data interactive test method is innovatively put forward, with which the test strategy can be configured, messages can be customized, and interactive behavior can be controlled. A closed-loop test method for supervision and control system information and electric power telecontrol device testing method based on substituted service are respectively proposed too. In order to verify the feasibility of the proposed technological test scheme, the testing system with the above technical characteristics is realized through the software technology, which includes relay protection and measurement & control information simulation system and main station simulation system. Finally, engineering application proves that station level test technology of smart substation improves testing efficiency and ensures the reliability of measurement results.

smart substation; substation level; integrated supervision and control system; test system; closed-loop test; IEC 61850

10.7667/PSPC150767

2015-05-08；

2015-10-12

張小易(1978-)，男，碩士，高級(jí)工程師，從事調(diào)度自動(dòng)化及智能變電站技術(shù)研究工作；彭志強(qiáng)(1986-)，男，通信作者，碩士，工程師，從事調(diào)度自動(dòng)化及智能變電站技術(shù)研究工作。E-mail:?peng_ zhiqiang@163.com