特高壓變電站監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)應(yīng)用分析

任衛(wèi)東

（國(guó)網(wǎng)陜西省檢修公司，陜西 西安 710077）

0 引 言

特高壓電力工程的出現(xiàn)，加快了我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展。為了進(jìn)一步保障電力供應(yīng)的安全性，必須加強(qiáng)對(duì)特高壓變電站監(jiān)控系統(tǒng)的測(cè)試。主要測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)功能和性能，如監(jiān)控主機(jī)功能、測(cè)控裝置功能等，以確保監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性，最大限度消除安全隱患，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)電力運(yùn)行的高效和安全。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

目前，基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站已經(jīng)在國(guó)內(nèi)普遍推廣，其中包括特高壓變電站。相比較于智能變電站，特高壓變電站監(jiān)控系統(tǒng)省略了過(guò)程設(shè)備，利用硬接線的技術(shù)進(jìn)行狀態(tài)量和模擬量的采集，同時(shí)完成控制命令的發(fā)出?？v向結(jié)構(gòu)上，系統(tǒng)包括站控層和間隔層，并且采用雙網(wǎng)連接的方式實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的信息交互。根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際架構(gòu)以及特高壓建設(shè)的具體規(guī)劃，必須做好監(jiān)控系統(tǒng)的測(cè)試工作，保證系統(tǒng)的正常使用。所以系統(tǒng)投入使用前，必須利用相關(guān)的技術(shù)對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)性能進(jìn)行測(cè)試。具體的測(cè)試內(nèi)容包括監(jiān)控系統(tǒng)各項(xiàng)裝置的功能、系統(tǒng)的切換功能及系統(tǒng)的高級(jí)應(yīng)用功能等[1]。

2 測(cè)試內(nèi)容

特高壓變電站監(jiān)控系統(tǒng)的功能比較復(fù)雜，所以測(cè)試時(shí)需要考慮各方面的功能和性能。

2.1 測(cè)控裝置

測(cè)控裝置是監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。對(duì)測(cè)控裝置進(jìn)行測(cè)試，需注意如下3點(diǎn)內(nèi)容。（1）測(cè)控裝置的功能比較復(fù)雜，主要包括遙測(cè)功能，所以實(shí)際測(cè)試中，需要重點(diǎn)測(cè)試遙測(cè)裝置的精準(zhǔn)度。（2）對(duì)于遙信性能的測(cè)試，主要測(cè)試遙信功能的位置情況以及單點(diǎn)遙信的狀況。（3）需要全面測(cè)試測(cè)控裝置的準(zhǔn)確性、防誤閉鎖邏輯等。

2.2 監(jiān)控主機(jī)

對(duì)監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，涉及的內(nèi)容主要包括如下幾點(diǎn)。（1）對(duì)于人機(jī)界面的測(cè)試，主要根據(jù)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，保證界面的穩(wěn)定性。（2）對(duì)于遙控功能的測(cè)試，需要重點(diǎn)測(cè)試遙控的準(zhǔn)確性、同期功能等。此外，還包括對(duì)檢修處理的測(cè)試，是指系統(tǒng)的報(bào)警響應(yīng)以及數(shù)據(jù)信息的及時(shí)更新。

2.3 數(shù)據(jù)通信

數(shù)據(jù)通信是保證監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素，具體測(cè)試過(guò)程中，需要測(cè)試的內(nèi)容主要包括數(shù)據(jù)通信的計(jì)算能力、緩存能力及數(shù)據(jù)傳輸能力等。由于檢測(cè)內(nèi)容比較復(fù)雜，所以測(cè)試時(shí)，需要及時(shí)做好相關(guān)的記錄工作，根據(jù)數(shù)據(jù)信息，分析判斷數(shù)據(jù)通信能力是否符合系統(tǒng)運(yùn)行的要求。

2.4 網(wǎng)絡(luò)報(bào)文計(jì)量表

對(duì)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文計(jì)量表進(jìn)行測(cè)試時(shí)，主要包括如下內(nèi)容。（1）系統(tǒng)的信息保存功能，確保信息存儲(chǔ)的安全性，不能存在數(shù)據(jù)遺失的現(xiàn)象，同時(shí)也要測(cè)試數(shù)據(jù)資料保存的格式是否符合標(biāo)準(zhǔn)，保證數(shù)據(jù)信息的有效性。（2）對(duì)于文件導(dǎo)入的測(cè)試，確保導(dǎo)入程序的合理性，以避免出現(xiàn)失誤。（3）對(duì)于監(jiān)視和分析功能的測(cè)試，主要測(cè)試系統(tǒng)能否及時(shí)處理報(bào)文的數(shù)據(jù)，并根據(jù)處理的結(jié)果做出判斷，及時(shí)發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信號(hào)。此外，還包括檢索能力的測(cè)試、離線處理能力的測(cè)試等[2]。

2.5 保護(hù)裝置的通信功能

保護(hù)裝置的目的是及時(shí)處理系統(tǒng)的隱患，保證監(jiān)控系統(tǒng)的安全運(yùn)行，所以必須加強(qiáng)對(duì)其通信功能的測(cè)試。實(shí)際的測(cè)試內(nèi)容包括如下幾點(diǎn)。（1）對(duì)告警信號(hào)的測(cè)試，一方面確保告警信息的正確性，另一方面確保告警信息可以被及時(shí)上送。（2）測(cè)試保信功能，主要是指故障量、告警狀態(tài)等。此外，還包括對(duì)檢修能力、控制塊數(shù)值的測(cè)試。

3 測(cè)試技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

3.1 防誤閉鎖功能

首先，對(duì)于站控層防誤，主要是防誤閉鎖邏輯，利用系統(tǒng)的置數(shù)技術(shù)，變動(dòng)一次設(shè)備的刀閘位置，進(jìn)而加強(qiáng)監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)試的速度。此外，還包括防誤預(yù)演功能以及相關(guān)的退役測(cè)試等。其次，對(duì)于間隔層，主要是通過(guò)間隔與本間實(shí)現(xiàn)防誤閉鎖的功能，利用站控層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸和訂閱。在此過(guò)程中，需要及時(shí)檢查報(bào)文的標(biāo)準(zhǔn)性和規(guī)范性。此外，還應(yīng)該檢查硬壓板的防誤閉鎖邏輯。具體驗(yàn)證和檢查過(guò)程中，需要通過(guò)系統(tǒng)的取代性能及時(shí)變動(dòng)刀閘的位置，保證測(cè)試的質(zhì)量和效率。

3.2 監(jiān)控主機(jī)高級(jí)應(yīng)用功能

通過(guò)SCD的保護(hù)裝置以及測(cè)試設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互，形成測(cè)試控制系統(tǒng)，對(duì)監(jiān)控主機(jī)的各項(xiàng)功能進(jìn)行測(cè)試。首先，對(duì)于順序控制的測(cè)試，將SCD資料導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)部，進(jìn)而模擬出間隔層的相關(guān)裝置，再利用測(cè)控系統(tǒng)完成對(duì)順序控制功能的測(cè)試。這樣的測(cè)試方式，基于先進(jìn)的信息技術(shù)，不僅具有極高的測(cè)試速度，而且可以保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。其次，關(guān)于智能告警功能的測(cè)試，也是基于SCD的模擬技術(shù)，模擬出間隔層的IED設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)功能的測(cè)試。由于測(cè)控系統(tǒng)具有強(qiáng)大的模擬功能，所以能仿真出監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際狀況，保證了測(cè)試的高效性和可靠性，有利于高級(jí)應(yīng)用的廣泛使用[3]。

3.3 檢修處理功能

為了保證監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)良性能，相關(guān)技術(shù)人員還需要測(cè)試系統(tǒng)的檢修處理功能，主要測(cè)試如下內(nèi)容。（1）對(duì)于MMS報(bào)文檢修功能的測(cè)試，一方面是要檢測(cè)硬壓板的信號(hào)問(wèn)題，另一方面是要檢測(cè)檢修位的狀況。需注意，具體測(cè)試中，需要采用獨(dú)立的窗口進(jìn)行測(cè)試，避免妨礙告警窗的工作。（2）對(duì)于GOOSE報(bào)文檢修功能的測(cè)試，測(cè)試過(guò)程中需要測(cè)試硬壓板的信號(hào)狀況，并測(cè)試設(shè)備對(duì)信息的接收和發(fā)送是否存在不一致的情況。如果接收信息的端口和發(fā)送信息的端口在信息的處理上保持一致，就可以判定所獲得的信息為有用信息；如果不一致，需要遵從接收端口的數(shù)據(jù)信息。

3.4 系統(tǒng)切換功能

為了保證整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，必須加強(qiáng)系統(tǒng)切換功能，確保切換的效率，同時(shí)確保切換的過(guò)程中不發(fā)生數(shù)據(jù)信息遺失的狀況?？梢栽诒O(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)計(jì)相關(guān)的冗余裝置，系統(tǒng)故障時(shí)可以及時(shí)進(jìn)行高效處理，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，如雙網(wǎng)連接的模式。具體測(cè)試中，主要是測(cè)試相關(guān)系統(tǒng)之間的切換速度和準(zhǔn)確性，防止切換過(guò)程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失或者數(shù)據(jù)重復(fù)的現(xiàn)象。

3.5 數(shù)據(jù)緩存功能

為了加強(qiáng)數(shù)據(jù)緩存的品質(zhì)，需要對(duì)測(cè)控裝置進(jìn)行測(cè)試，具體操作步驟如下。站控層正常運(yùn)行的過(guò)程中，利用相關(guān)技術(shù)模擬雙網(wǎng)連接中斷的情況，再及時(shí)進(jìn)行修復(fù)；在此過(guò)程中，可以了解到遙信變位的數(shù)據(jù)信息在通信程序出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，能否及時(shí)被傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)。雙網(wǎng)切換的情況下，可以加強(qiáng)遙信變位，進(jìn)而測(cè)試出數(shù)據(jù)信息的傳輸狀況，以測(cè)試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)緩存能力。此外，需要測(cè)試數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)的緩存功能，具體操作步驟如下。相關(guān)模塊正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，需要人工模擬出通信連接失效的情況，并加強(qiáng)遙信變位；當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)恢復(fù)正常通信時(shí)，及時(shí)測(cè)試數(shù)據(jù)信息的傳輸情況，進(jìn)而了解數(shù)據(jù)緩存的實(shí)際狀況[4]。

3.6 在線測(cè)試功能

對(duì)于特高壓變電站，傳統(tǒng)的測(cè)試方式已不能滿(mǎn)足實(shí)際的需求，需要應(yīng)用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，即在不影響系統(tǒng)功能的前提下，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)行全面而精準(zhǔn)的測(cè)試，包括數(shù)據(jù)信息的測(cè)試和相關(guān)設(shè)備的自檢。通過(guò)在線測(cè)試的功能，可以提高特高壓變電站的穩(wěn)定性和安全性，降低安全故障的風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié) 論

特高壓變電站的大規(guī)模推廣，可以促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)的改革和發(fā)展，保證電力供應(yīng)的質(zhì)量和效率。因此，必須做好特高壓變電站監(jiān)控系統(tǒng)的測(cè)試工作，對(duì)系統(tǒng)中的各項(xiàng)功能進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)試，避免安全隱患和風(fēng)險(xiǎn)。由于監(jiān)控系統(tǒng)的復(fù)雜性，因此具體測(cè)試時(shí)測(cè)試人員需要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，合理應(yīng)用測(cè)試技術(shù)，保證測(cè)試結(jié)果的有效性和準(zhǔn)確性。