新一代智能變電站數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)*

白靜芬，林繁濤，徐英輝，于春平

（中國(guó)電力科學(xué)研究院，北京100192）

0 引 言

智能變電站是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要節(jié)點(diǎn)之一，采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的設(shè)備與設(shè)計(jì)，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)功能集成化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊化、高壓設(shè)備智能化和運(yùn)行狀態(tài)可視化等為基本要求，能夠支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)在線分析和控制決策，促進(jìn)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行可靠性及經(jīng)濟(jì)性提高。

智能變電站數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化的特點(diǎn)不僅影響著保護(hù)、測(cè)控等二次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與配置，也對(duì)站內(nèi)計(jì)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與配置產(chǎn)生了影響。從2009年國(guó)內(nèi)便開(kāi)始了智能變電站的建設(shè)［1］，早期智能變電站計(jì)量系統(tǒng)使用傳統(tǒng)互感器，數(shù)字化程度不高，與站內(nèi)其他二次系統(tǒng)間的融合也不深，限制了智能變電站不同業(yè)務(wù)間信息共享，影響了智能化水平。新一代智能變電站相對(duì)于早期智能變電站對(duì)智能化、數(shù)字化、集成化水平提出了更高要求，數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)也需適應(yīng)新一代智能變電站整體要求，支持全面智能化、數(shù)字化、集成化。

1 數(shù)字化電能計(jì)量系統(tǒng)

數(shù)字化電能計(jì)量系統(tǒng)以數(shù)字化為特征，以計(jì)量和采集某點(diǎn)電能為目標(biāo)，由負(fù)責(zé)計(jì)量的數(shù)字化電能計(jì)量裝置與負(fù)責(zé)電量采集的采集終端組成。

1.1 數(shù)字化電能計(jì)量裝置

數(shù)字化電能計(jì)量裝置由互感器、合并單元、數(shù)字化電能表組成，區(qū)別于傳統(tǒng)電能計(jì)量裝置，合并單元與電能表之間沒(méi)有電纜連接，采用光纜連接，減少了二次電纜帶來(lái)的壓降問(wèn)題，減小了電能計(jì)量裝置的綜合誤差［2-4］。與之前學(xué)者觀點(diǎn)不同，筆者認(rèn)為電子式互感器不是數(shù)字化計(jì)量裝置的特征，電子式互感器或傳統(tǒng)互感器只是傳感方式與數(shù)字化程度不同。筆者將數(shù)字化電能計(jì)量裝置按照信號(hào)傳感器的不同分為全數(shù)字化電能計(jì)量裝置與半數(shù)字化電能計(jì)量裝置。

全數(shù)字化電能計(jì)量裝置的信號(hào)傳感單位為電子式互感器，互感器與合并單元之間、合并單元與數(shù)字化電能表之間傳輸?shù)氖呛须x散后的電壓、電流采樣值符合不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文，基本結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 全數(shù)字化電能計(jì)量裝置基本結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structure of the full digital metering device

電子式互感器傳感系統(tǒng)電流和電壓，并以符合IEC 60044協(xié)議封裝的報(bào)文將采樣值發(fā)送至合并單元，經(jīng)合并單元匯集和處理后，以符合IEC 61850-9-2協(xié)議格式的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或高速以太網(wǎng)報(bào)送至間隔層的數(shù)字化電能表，經(jīng)過(guò)一系列的數(shù)據(jù)處理與計(jì)算，完成流經(jīng)計(jì)量點(diǎn)的電能量累計(jì)。

半數(shù)字化電能計(jì)量裝置的信號(hào)傳感單元為傳統(tǒng)電磁式互感器?；ジ衅髋c合并單元之間為傳統(tǒng)模擬量電壓、電流信號(hào)，基本結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 半數(shù)字化電能計(jì)量裝置基本結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Structure of the half digital metering device

傳統(tǒng)互感器將大電流、高電壓轉(zhuǎn)換成額定相電壓57.7 V、額定電流1 A或5 A的小信號(hào)，模擬量輸入合并單元統(tǒng)一進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，然后以與全數(shù)字化相同的方式進(jìn)行信號(hào)傳輸與電量累計(jì)。

1.2 電能量采集方式

智能變電站統(tǒng)一基于IEC 61850，前期智能變電站建設(shè)時(shí)，數(shù)字化電能表僅僅實(shí)現(xiàn)了輸入量的數(shù)字化，并沒(méi)有完全按照IEC 61850進(jìn)行邏輯化、網(wǎng)絡(luò)化，電量采集依然使用基于DL/T 645-2007《多功能電能表通信協(xié)議》的半雙工通信方式，不僅影響了變電站內(nèi)部數(shù)據(jù)的共享與標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，也由于協(xié)議本身的限制，無(wú)法傳輸一次電量數(shù)據(jù)、采樣值相關(guān)信息，影響了數(shù)據(jù)采集的時(shí)效性、完整性。數(shù)字化電能計(jì)量系統(tǒng)由電能量采集終端采用IEC 61850-8-1 MMS協(xié)議采集數(shù)字化電能表正反向有功電能和四象限無(wú)功電能、需量、實(shí)時(shí)電壓、電流、功率以及異常事件等信息，轉(zhuǎn)換成符合IEC 60870-5-102協(xié)議的報(bào)文上送電能計(jì)量主站，如圖3所示。

圖3 數(shù)字化電能計(jì)量系統(tǒng)電能量采集圖Fig.3 Acquisition structure diagram of digital electric power metering system

IEC 61850第一版僅有MMTR一個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)電能量，第二版也只是將三相數(shù)據(jù)與單相數(shù)據(jù)區(qū)分增加了MMTN一個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)，未能完全覆蓋電能量數(shù)據(jù)要求，在國(guó)內(nèi)使用時(shí)，需要根據(jù)國(guó)內(nèi)業(yè)務(wù)情況進(jìn)行相應(yīng)擴(kuò)展［5-9］。

1.3 數(shù)字化電能計(jì)量系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

（1）數(shù)字化電能計(jì)量系統(tǒng)傳送的是數(shù)字信號(hào)，沒(méi)有二次電纜連接引起的二次壓降引起的誤差，數(shù)字化電能表電能量的累計(jì)為數(shù)值的純計(jì)算過(guò)程，減小了電能表帶來(lái)的誤差，因此使得電能計(jì)量裝置的綜合誤差僅取決于互感器與合并單元，從而大幅度降低了系統(tǒng)綜合誤差。

（2）數(shù)字化電能計(jì)量系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化特征，采用統(tǒng)一的IEC 61850協(xié)議，與站內(nèi)保護(hù)、測(cè)控等其他二次系統(tǒng)使用相同的數(shù)據(jù)源與采集路徑，便于數(shù)據(jù)共享與軟件智能化功能的實(shí)現(xiàn)，甚至硬件資源的共享。

（3）對(duì)于全數(shù)字化電能計(jì)量系統(tǒng)，電子式互感器具有體積小、不飽和、頻帶寬等優(yōu)點(diǎn)，拓展了計(jì)量系統(tǒng)的頻譜寬度，更適用于諧波計(jì)量、沖擊負(fù)荷計(jì)量。

2 新一代智能變電站電能計(jì)量系統(tǒng)配置方案

2.1 前期智能變電站電能計(jì)量系統(tǒng)

前期智能變電站電能計(jì)量系統(tǒng)典型配置方案如圖4所示。

圖4 典型電能計(jì)量系統(tǒng)配置方案框圖Fig.4 Typical configuration block diagram of metering system

早期智能變電站由于電子式互感器在發(fā)展初期暴露出一些穩(wěn)定性、可靠性問(wèn)題，沒(méi)有使用電子式互感器，而是使用模擬量輸入合并單元和數(shù)字化電能表組成的半數(shù)字化電能計(jì)量裝置。這種組成方式也僅適用于電能計(jì)量?jī)H用于內(nèi)部經(jīng)濟(jì)指標(biāo)考核或電量平衡考核的考核計(jì)量點(diǎn)。

結(jié)算用計(jì)量點(diǎn)，屬于國(guó)家法制管理范疇，在目前合并單元、數(shù)字化電能表的國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程尚未出臺(tái)的情況下，數(shù)字化電能計(jì)量系統(tǒng)使用傳統(tǒng)電能計(jì)量手段。考核計(jì)量點(diǎn)與結(jié)算計(jì)量點(diǎn)數(shù)據(jù)采集方式為通過(guò)RS 485數(shù)據(jù)總線，以DL/T 645-2007《多功能電能表通信協(xié)議》由電能量采集終端上報(bào)電量數(shù)據(jù)。

2.2 新一代智能變電站電能計(jì)量系統(tǒng)

相對(duì)于前期智能變電站，新一代智能變電站面向智能電網(wǎng)需求，更強(qiáng)調(diào)高級(jí)功能、集成應(yīng)用和互動(dòng)性，強(qiáng)化了智能設(shè)備、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)高級(jí)功能等方面的功能應(yīng)用。

新一代智能變電站相對(duì)于早期智能變電站，更加突出數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)，統(tǒng)一使用電子式互感器作為電壓、電流傳感設(shè)備，信息通過(guò)合并單元以網(wǎng)絡(luò)方式接入變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)變電站實(shí)時(shí)信息的采集和安全控制功能。相對(duì)傳統(tǒng)互感器，電子式電壓、電流互感器裝置不具有多個(gè)按照專(zhuān)業(yè)劃分的二次繞組，電壓、電流數(shù)字化采樣器為互感器之內(nèi)，合并單元僅完成不同電壓、電流互感器采樣值的合并和同步，合并單元的輸出可以同時(shí)為繼電保護(hù)、測(cè)控、計(jì)量等設(shè)備的公共信息來(lái)源。

其次解決早期智能變電站網(wǎng)絡(luò)交叉重復(fù)、設(shè)備多、占用屏柜多、建設(shè)成本高和運(yùn)維復(fù)雜等弊端。因此，新一代智能變電站計(jì)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是二次系統(tǒng)的融合，使計(jì)量、保護(hù)、測(cè)控不同業(yè)務(wù)間共享變電站網(wǎng)絡(luò)資源，共享數(shù)據(jù)源，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；其次，在共享數(shù)據(jù)源的基礎(chǔ)上共享硬件資源，將原來(lái)需要由獨(dú)立計(jì)量表計(jì)承擔(dān)的考核計(jì)量功能并入測(cè)控裝置及多合一裝置，壓縮站內(nèi)設(shè)備和屏柜數(shù)量，降低建設(shè)成本。新一代智能變電站電能計(jì)量系統(tǒng)配置方案如下：

考核計(jì)量點(diǎn)與站內(nèi)其它專(zhuān)業(yè)共享合并單元輸出。此類(lèi)計(jì)量點(diǎn)不必配置獨(dú)立的數(shù)字化電能表，計(jì)量功能集成于具有相同數(shù)據(jù)源的其它多功能裝置中，如圖5所示。其中，110 kV及以上電壓等級(jí)，使用電子式互感器，計(jì)量功能集成于數(shù)字量輸入的多功能測(cè)控裝置或保測(cè)一體裝置；10 kV/35 kV電壓等級(jí)，使用模擬式互感器，計(jì)量設(shè)備集成于多合一裝置。對(duì)于集成計(jì)量功能的多功能裝置，要求實(shí)現(xiàn)了正/反向、有/無(wú)功電能計(jì)量、需量計(jì)量、凍結(jié)、電表清零、需量清零、事件記錄等基本計(jì)量功能，增加電量脈沖輸出端口，方便電能計(jì)量誤差檢測(cè)，優(yōu)化電能計(jì)量算法，保證了測(cè)控裝置滿(mǎn)足0.5 S級(jí)要求，提高了測(cè)控裝置的準(zhǔn)確度，滿(mǎn)足了考核計(jì)量對(duì)電能計(jì)量準(zhǔn)確度的需求。

圖5 考核計(jì)量點(diǎn)配置方案Fig.5 Configuration scheme of assessment measurement point

對(duì)于結(jié)算計(jì)量點(diǎn)，新一代智能變電站示范時(shí)，相關(guān)設(shè)備檢定規(guī)程尚未出臺(tái)，按照DL/T 448-2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》要求配置獨(dú)立的傳統(tǒng)互感器和多功能電能表。在未來(lái)數(shù)字化電能表、電子式互感器、合并單元等設(shè)備量值傳遞體系建立后，數(shù)字化電能計(jì)量系統(tǒng)即可作為貿(mào)易結(jié)算依據(jù)，新一代智能變電站建設(shè)方案中不同部件可靠性以及結(jié)算計(jì)量點(diǎn)計(jì)量需要，預(yù)言了以下結(jié)算計(jì)量點(diǎn)配置方案，如圖6所示。

圖6 結(jié)算計(jì)量點(diǎn)數(shù)字化配置方案前瞻Fig.6 Digital configuration scheme of settlement measurement points

合并單元、數(shù)字化電能表和電子式互感器的A/D采集模塊為電子器件，可靠性低于互感器傳感模塊，需要進(jìn)行主備冗余配置。間隔層需要配置具備硬件防護(hù)功能的計(jì)量專(zhuān)用合并單元，合并單元采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸給數(shù)字化電能表，保證結(jié)算用計(jì)量系統(tǒng)的安全與獨(dú)立。電子式電流互感器0.2 S級(jí)，滿(mǎn)足小電流測(cè)量需求，合并單元輸出采樣值的采樣頻率為12.8 kHz，支持40次以?xún)?nèi)諧波計(jì)量。數(shù)字化電能表除了滿(mǎn)足基本電能計(jì)量之外，還應(yīng)具有諧波計(jì)量功能，同時(shí)配合計(jì)量數(shù)據(jù)定時(shí)凍結(jié)等軟件功能措施和計(jì)量設(shè)備周期檢測(cè)等管理措施，保證結(jié)算計(jì)量系統(tǒng)的絕對(duì)安全、可靠和公平。

對(duì)于通常為考核計(jì)量點(diǎn)，但在特殊情形下可能轉(zhuǎn)化為結(jié)算點(diǎn)的計(jì)量點(diǎn)，例如對(duì)側(cè)為結(jié)算計(jì)量點(diǎn)的情況，本側(cè)計(jì)量點(diǎn)即為此類(lèi)計(jì)量點(diǎn)，在對(duì)側(cè)計(jì)量裝置失效時(shí)轉(zhuǎn)化為結(jié)算用。此類(lèi)計(jì)量點(diǎn)互感器、合并單元等按考核計(jì)量點(diǎn)設(shè)計(jì)，配置獨(dú)立的數(shù)字化電能表，如圖7所示。

圖7 可轉(zhuǎn)化為結(jié)算計(jì)量點(diǎn)的考核計(jì)量點(diǎn)配置方案Fig.7 Configuration scheme of assessment measurement point transformed into settlement point

電能量采集除結(jié)算計(jì)量點(diǎn)配置的多功能電能表仍使用DL/T 645-2007《多功能電能表通信協(xié)議》外，數(shù)字化電能表和各類(lèi)計(jì)量集成裝置統(tǒng)一采用擴(kuò)展后的IEC 61850-8-1協(xié)議。多功能測(cè)控裝置、多合一裝置、數(shù)字化電能表、合并單元、電子式互感器等設(shè)備的準(zhǔn)確度應(yīng)該按照DL/T 448-2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》要求，符合相應(yīng)準(zhǔn)確度等級(jí)要求。

2.3 新一代智能變電站IEC 61850計(jì)量模型

目前，國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有基于IEC 61850的計(jì)量數(shù)據(jù)模型。為了實(shí)現(xiàn)計(jì)量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，保證計(jì)量系統(tǒng)各設(shè)備的互操作性和互換性，在分析研究電能計(jì)量、需量計(jì)量、凍結(jié)、事件上報(bào)、分時(shí)分段計(jì)量等功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了如下擴(kuò)展，如圖8所示。

（1）擴(kuò)展IEC 61850-7-4邏輯節(jié)點(diǎn)MMTR進(jìn)行正反向有功電能、四象限無(wú)功電能和需量計(jì)量（三相電能表用MMTR，單相電能表用MMTN），電能量計(jì)量和需量計(jì)量應(yīng)分別建不同的實(shí)例，如電量計(jì)量MMTR1和需量計(jì)量MMTR2，不同實(shí)例使用阿拉伯?dāng)?shù)字后綴進(jìn)行區(qū)分；

（2）使用原有MMXU邏輯節(jié)點(diǎn)用于測(cè)量電壓、電流等遙測(cè)量（三相電能表用MMXU，單相電能表用MMXN）；

圖8 IEC 61850電能計(jì)量模型Fig.8 Energy metering communication model based on IEC 61850

（3）由于計(jì)量對(duì)于失壓、斷相、失流限值與保護(hù)測(cè)控告警限值不同，新建 MTUV、MTOV、MTUC、MTOC完成監(jiān)視告警功能，同一種類(lèi)型的事件告警的不同告警分別建不同實(shí)例，如欠壓 MTUV1、失壓MTUV2等，不同實(shí)例使用阿拉伯?dāng)?shù)字后綴進(jìn)行區(qū)分；

（4）使用原有邏輯節(jié)點(diǎn)GGIO，報(bào)送采樣異常、電能表故障、掉電、電壓逆相序等不需要設(shè)定定制的告警事件；

（5）使用原有IARC，記錄時(shí)區(qū)時(shí)段表編程、需量周期編程、電能表清零、需量清零、事件清零及開(kāi)表蓋、開(kāi)端鈕盒等編程事件；

（6）新建MTST邏輯節(jié)點(diǎn)，用于保存和記錄時(shí)區(qū)時(shí)段表；

（7）將額定電壓、額定電流、有功/無(wú)功組合狀態(tài)字、有功電能脈沖常數(shù)、無(wú)功電能脈沖常數(shù)等電能表資產(chǎn)信息作為擴(kuò)展邏輯節(jié)點(diǎn)LLN0的擴(kuò)展數(shù)據(jù)對(duì)象。

2.4 新一代智能變電站計(jì)量系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)源、簡(jiǎn)化站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)理念，采用了全數(shù)字的計(jì)量系統(tǒng)以及計(jì)量業(yè)務(wù)與其他專(zhuān)業(yè)融合的技術(shù)方案，將計(jì)量系統(tǒng)的站內(nèi)專(zhuān)用通信網(wǎng)絡(luò)并入站內(nèi)基于IEC 61850的公用通信網(wǎng)絡(luò)，計(jì)量業(yè)務(wù)與其他專(zhuān)業(yè)共享數(shù)據(jù)源、共享硬件資源、簡(jiǎn)化了站內(nèi)二次系統(tǒng)，為提升計(jì)量系統(tǒng)智能化水平奠定了基礎(chǔ)；

（2）根據(jù)計(jì)量業(yè)務(wù)需求，將計(jì)量細(xì)分為考核計(jì)量點(diǎn)、結(jié)算計(jì)量點(diǎn)和可能轉(zhuǎn)化為結(jié)算點(diǎn)的考核計(jì)量點(diǎn)三類(lèi)。不同類(lèi)型計(jì)量點(diǎn)，設(shè)計(jì)不同的實(shí)施方案，提出不同的技術(shù)條件；

（3）建立了適合滿(mǎn)足新一代智能變電站計(jì)量及計(jì)量管理的IEC 61850節(jié)點(diǎn)模型和服務(wù)模型，并利用IEC 61850文件服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了大批凍結(jié)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄和事后的方便調(diào)用，同時(shí)利用IEC 61850報(bào)告服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了異常事件的即時(shí)主動(dòng)上報(bào)。

3 新一代智能變電站計(jì)量設(shè)備檢測(cè)技術(shù)

數(shù)字化電能表、合并單元、多功能測(cè)控裝置等集合計(jì)量功能的集成設(shè)備均為新型計(jì)量設(shè)備，其使用環(huán)境與應(yīng)用特點(diǎn)均與原有模擬式電能表有很大區(qū)別［10-12］，在重點(diǎn)測(cè)試其基本誤差、計(jì)量功能的基礎(chǔ)上，中國(guó)電力科學(xué)研究院在新一代智能變電站示范工程計(jì)量設(shè)備專(zhuān)業(yè)檢測(cè)中，加入了其在網(wǎng)絡(luò)壓力情況、數(shù)據(jù)丟包情況下的異常檢測(cè)，增加了如下檢測(cè)項(xiàng)目：

（1）采樣值輸入接口接收功率試驗(yàn)，檢測(cè)被檢設(shè)備采樣值輸入光口接收功率范圍。將光衰耗計(jì)串接在數(shù)字化電能表校驗(yàn)儀和被校電能表之間，從0開(kāi)始緩慢增大光衰耗計(jì)的衰耗，直到被校數(shù)字化電能表的告警燈亮。拔下數(shù)字化電能表上的尾纖，接入到光功率計(jì)，讀出此時(shí)的功率值，試驗(yàn)框圖如圖9所示；

圖9 采樣值輸入接口接收功率試驗(yàn)框圖Fig.9 Block diagram of sampling value input interface receiver power test

（2）采樣數(shù)據(jù)丟失影響試驗(yàn)，驗(yàn)證電能表在采樣數(shù)據(jù)異常情況下的誤差是否符合等級(jí)指數(shù)要求；數(shù)字化電能表檢測(cè)裝置，按照不超過(guò)等級(jí)指數(shù)要求的丟點(diǎn)率，連續(xù)循環(huán)輸出采樣值異常信號(hào)，并記錄有功電能計(jì)量誤差，誤差應(yīng)符合等級(jí)指數(shù)要求，如0.2S級(jí)數(shù)字化電能表在丟點(diǎn)率小于0.2%時(shí)，額定條件下計(jì)量誤差應(yīng)小于0.2%；

（3）采樣值網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴影響試驗(yàn)，驗(yàn)證電能表在采樣值輸入接口網(wǎng)絡(luò)壓力比較大時(shí)，計(jì)量性能是否符合等級(jí)指數(shù)要求。數(shù)字化電能表檢測(cè)裝置在交換機(jī)端口1發(fā)出采樣值信號(hào)，網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀在交換機(jī)端口2向端口3加入廣播風(fēng)暴，被測(cè)數(shù)字化電能表電能計(jì)量誤差應(yīng)滿(mǎn)足等級(jí)指數(shù)要求，試驗(yàn)框圖如10所示；

圖10 采樣值輸入接口接收功率試驗(yàn)框圖Fig.10 Block diagram of sampling value input interface receiver power test

（4）規(guī)約一致性檢查，包括采樣值規(guī)約一致性試驗(yàn)、配置文件檢查、IEC 61850通訊功能動(dòng)態(tài)檢查等。動(dòng)態(tài)檢查試驗(yàn)框圖如11所示，測(cè)試軟件逐條按照測(cè)試人員預(yù)先編輯的測(cè)試用例控制電能表校驗(yàn)儀，按照正常狀態(tài)、異常裝置持續(xù)時(shí)間和輸出電壓、電流值模擬不同的異常事件，接收被測(cè)電能表返回MMS報(bào)文，解析MMS報(bào)文響應(yīng)節(jié)點(diǎn)，判斷被測(cè)電能表是否響應(yīng)和動(dòng)作情況是否與測(cè)試用例的預(yù)設(shè)結(jié)果一致，返回時(shí)間是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖11 數(shù)字化電能表IEC 61850規(guī)約符合性測(cè)試系統(tǒng)框圖Fig.11 Block diagram of the IEC 61850 protocol conformance test system

經(jīng)中國(guó)電力科學(xué)研究院全面檢測(cè)的新一代智能變電站計(jì)量設(shè)備，包括承擔(dān)計(jì)量考核任務(wù)的獨(dú)立數(shù)字化電能表以及集成計(jì)量功能的集成測(cè)控裝置，在2013年國(guó)家電網(wǎng)公司建設(shè)的北京、上海、重慶、武漢、天津6座110 kV、220 kV新一代智能變電站示范工程中大面積使用，據(jù)跟蹤調(diào)研，幾類(lèi)設(shè)備運(yùn)行良好，針對(duì)不同類(lèi)型計(jì)量點(diǎn)的不同配置方案合理可行，在保證計(jì)量準(zhǔn)確可靠的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了智能變電站計(jì)量系統(tǒng)的集成化、智能化。

經(jīng)過(guò)前期6座新一代智能變電站示范工程的驗(yàn)證，新一代智能變電站數(shù)字化電能計(jì)量系統(tǒng)目前已經(jīng)在國(guó)家電網(wǎng)公司26省網(wǎng)省公司開(kāi)展全面推廣。

4 結(jié)束語(yǔ)

新一代智能變電站具有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化特點(diǎn)，站內(nèi)計(jì)量系統(tǒng)隨之進(jìn)行了更加深入的數(shù)字化、集成化及智能化變革。文章在介紹數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了新一代智能變電站計(jì)量系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成與相關(guān)設(shè)備檢測(cè)技術(shù)。新一代智能變電站計(jì)量系統(tǒng)是在數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)基礎(chǔ)上的業(yè)務(wù)融合集成與提升，首次應(yīng)用了集合計(jì)量功能的測(cè)控裝置等新的計(jì)量設(shè)備以及IEC 61850電量抄表應(yīng)用等新的計(jì)量技術(shù)，這些新設(shè)備與新技術(shù)在運(yùn)行過(guò)程中能否滿(mǎn)足計(jì)量系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性、安全性要求，還需要在變電站運(yùn)行過(guò)程中不斷總結(jié)與發(fā)現(xiàn)。目前，數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)還不能作為貿(mào)易結(jié)算依據(jù)，但隨著國(guó)家數(shù)字化計(jì)量體系的建立，不久的將來(lái)，數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)由于其特有的技術(shù)特點(diǎn)，將全面應(yīng)用于各電壓等級(jí)、各類(lèi)型計(jì)量點(diǎn)。