專利名稱：一種電力系統(tǒng)智能變電站雙測控裝置的測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測試系統(tǒng)，尤其是涉及一種電力系統(tǒng)智能變電站雙套測控裝置的測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
測控裝置作為二次采集設(shè)備，為電力系統(tǒng)提供電流、電壓信號，其工作穩(wěn)定性和可靠性直接影響電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行。隨著保護測控一體化方向的發(fā)展，在目前的智能變電站中，IlOkV保護雙重化配置，而保護和測控一體化，帶來了雙套測控裝置互通互聯(lián)運行的可靠性問題。雙測控裝置主備運行過程中采樣、上送及控制等關(guān)鍵運行技術(shù)需相應測試技術(shù)支撐把關(guān)，因此，雙測控測試技術(shù)需配套發(fā)展，以實現(xiàn)較全面地把握雙測控新技術(shù)工作特性，支撐雙測控裝置的運行效果。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的，就是提供著一種電力系統(tǒng)智能變電站雙測控裝置的測試系統(tǒng)，填補當前雙測控裝置測試技術(shù)的空缺。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的電力系統(tǒng)智能變電站雙測控裝置的測試系統(tǒng)，其特征是包括測試主機、GOOSE (面向通用對象的變電站事件)和SMV (采樣測量值)模擬裝置、站控層網(wǎng)絡交換機以及過程層網(wǎng)絡交換機，所述的站控層網(wǎng)絡交換機經(jīng)站控層以太網(wǎng)連接到所述的雙測控裝置的一端，所述的過程層網(wǎng)絡交換機經(jīng)過程層以太網(wǎng)連接到所述的雙測控裝置的另一端；所述的測試主機直接與站控層以太網(wǎng)連接，同時經(jīng)所述的GOOSE和SMV模擬裝置與過程層以太網(wǎng)連接。測試主機包括電連接的監(jiān)控模塊、IEC61850規(guī)約一致性測試子模塊、GOOSE模擬發(fā)送模塊、GOOSE和SMV模擬裝置控制模塊；其中控制模塊控制GOOSE和SMV模擬裝置發(fā)送GOOSE和SMV信號通過過程層交換機至雙測控裝置，而雙測控裝置采樣及響應上送變電站監(jiān)控后臺的MMS報文共步反饋接回給測試主機，形成系統(tǒng)閉環(huán)測試。本實用新型的測試方式之一如圖I所示，為一種在線接入方式，其還包括了變電站監(jiān)控后臺，作為雙測控裝置與站控層設(shè)備通信，雙測控裝置的采樣源數(shù)據(jù)由測試系統(tǒng)提供，采樣及響應的MMS數(shù)據(jù)信息上送給變電站監(jiān)控后臺的同時，通過數(shù)據(jù)鏡像技術(shù)同步發(fā)送給測試系統(tǒng)，通過測試系統(tǒng)實現(xiàn)在線測試雙測控裝置的性能和功能。本實用新型的測試方式之二如圖2所示，為一種離線接入方式，測試主機模擬變電站監(jiān)控后臺與雙測控裝置通信，雙測控裝置的采樣源數(shù)據(jù)由測試系統(tǒng)提供，采樣及響應的MMS數(shù)據(jù)信息回環(huán)給測試系統(tǒng)主機；還包括測試系統(tǒng)主機下行遙控命令至雙測控裝置，雙測控裝置響應信息通過過程層交換機反饋給測試系統(tǒng)，通過測試系統(tǒng)實現(xiàn)離線測試雙測控裝置的性能和功能。本實用新型通過正向即正常工作狀態(tài)下互聯(lián)互通響應測試、逆向即模擬各種典型故障或異常激勵下測試雙測控裝置的性能和功能。[0009]有益效果本實用新型的測試手段和項目比較完整，直接應用到雙測控裝置在線及離線應用場合的測試。通過該套系統(tǒng)的測試發(fā)現(xiàn)了不少問題，為投入運行解決了諸多問題和隱患。

圖I本實用新型實施例的組成結(jié)構(gòu)以及在線接入方式示意圖；圖2本實用新型實施例的組成結(jié)構(gòu)以及離線接入方式示意圖；圖3本實用新型實施例的功能圖；圖4本實用新型實施例正向響應測試原理框圖；圖5本實用新型實施例反向校驗測試原理框圖。 具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例進行詳細描述。如圖I或圖2所示，本實用新型雙測控裝置測試系統(tǒng)，包括測試主機、GOOSE (面向通用對象的變電站事件)和SMV (采樣測量值)模擬裝置、站控層網(wǎng)絡交換機以及過程層網(wǎng)絡交換機，站控層網(wǎng)絡交換機經(jīng)站控層以太網(wǎng)連接到雙測控裝置的一端，過程層網(wǎng)絡交換機經(jīng)過程層以太網(wǎng)連接到雙測控裝置的另一端；測試主機直接與站控層以太網(wǎng)連接，同時經(jīng)GOOSE和SMV模擬裝置與過程層以太網(wǎng)連接。測試主機包括電連接的監(jiān)控模塊、IEC61850規(guī)約一致性測試子模塊、GOOSE模擬發(fā)送模塊、GOOSE和SMV模擬裝置控制模塊；其中控制模塊控制GOOSE和SMV模擬裝置發(fā)送GOOSE和SMV信號通過過程層交換機至雙測控裝置，而雙測控裝置采樣及響應上送變電站監(jiān)控后臺的MMS報文共步反饋接回給測試主機，形成系統(tǒng)閉環(huán)測試。如圖3所示，本實用新型雙測控裝置測試系統(tǒng)的功能由正向響應測試、反向校驗測試兩部分組成。正向響應測試子系統(tǒng)功能為測試雙測控裝置在正常主備運行工作態(tài)下的功能和性能，是否滿足運行要求；反向校驗測試子系統(tǒng)功能為測試雙測控裝置的雙機信息采集、上送及下行信息處理過程的互聯(lián)協(xié)作處理能力，應對故障、突發(fā)和環(huán)境影響的能力，考查雙測控裝置主備運行的可靠性和穩(wěn)定性。其中，子系統(tǒng)一正向響應特性測試主要包括三大模塊模型校驗模塊、四遙功能校驗模塊和跨間隔信息校驗模塊，正向測試系統(tǒng)功能框圖如圖4，具體實現(xiàn)方式如下。I、模型校驗模塊測試系統(tǒng)包含了 IEC61850模型一致性檢測工具，嵌入于測試主機中，通過站控層交換機可直接讀取雙測控裝置的CID模型文件，與UniCAscl Referencev09. icd比較，檢驗模型文件的標準性；同時比對雙測控裝置間模型的差異性，檢驗兩裝置配置的GOOSE和SMV信息量是否一致，判斷雙測控的工程化配置參數(shù)的一致性。2、四遙功能校驗模塊如圖4所示，測試測控裝置的基本四遙功能，即遙測、遙信、遙控和遙調(diào)功能；其中，測試系統(tǒng)的GOOSE和SMV模擬裝置發(fā)送遙測量(SMV)和遙信狀態(tài)量(GOOSE)至雙測控裝置接收，經(jīng)雙測控裝置采樣處理后上送遙測及遙信MMS報文至監(jiān)控后臺或模擬主機，通過加量源端數(shù)據(jù)和監(jiān)控采樣數(shù)據(jù)即可判斷雙測控裝置對遙測量和狀態(tài)量采樣的正確性；另一方面，通過監(jiān)控后臺或模擬主機發(fā)送遙控MMS報文至雙測控裝置，雙測控裝置響應輸出的GOOSE分合閘遙控命令報文，可由GOOSE和SMV模擬裝置接收，形成閉環(huán)響應即可判斷雙測控裝置的遙控正確性。特別對于雙測控裝置運行的主備狀態(tài)，可在此遙控試驗中進行校驗，正確的響應過程是僅主機接收遙控報文并下發(fā)GOOSE分合閘命令，備機不發(fā)送，即可驗證了雙測控裝置主備運行時遙控的唯一性。遙調(diào)試驗與遙控過程一致，在此不再贅述。3、跨間隔通信檢驗模塊如圖4所示，此模塊主要檢驗雙測控裝置與其它間隔測控裝置間實現(xiàn)間隔層五防聯(lián)閉鎖功能的信息傳輸過程。此功能實現(xiàn)包括模擬主機的GOOSE模擬發(fā)送模塊、GOOSE接收模塊，由模擬主機模擬發(fā)送給本間隔雙測控裝置所需的其它間隔GOOSE設(shè)備狀態(tài)信息，通過模擬主機在站控層網(wǎng)絡接收雙測控裝置發(fā)送的GOOSE聯(lián)閉鎖設(shè)備狀態(tài)信息，判斷雙測控裝置間主備機運行狀態(tài)，檢驗雙測控裝置間五防聯(lián)閉鎖邏輯的一致性及響應正確性。雙測控裝置作為一種新技術(shù)應用產(chǎn)品，測試重點之一應為雙機主備運行的可靠性和穩(wěn)定性，故針對雙機采集、切換及控制輸出過程中可能會出現(xiàn)的故障和異常，模擬反向校驗測試是不可缺少的。如圖3所示，子系統(tǒng)二反向校驗測試主要包括三大模塊差異加量測試模塊、模擬通信故障測試模塊和模擬異常切換測試模塊。具體實現(xiàn)方式如下 I、差異加量測試模塊由于測控裝置作為間隔層設(shè)備，承接著過程層采樣通信，即一次設(shè)備負荷和開關(guān)刀閘分合狀態(tài)采樣，以及與站控層監(jiān)控后臺通信，即電站運行信息給監(jiān)控后臺，同時接受監(jiān)控后臺遙控命令進行電網(wǎng)運行調(diào)節(jié)控制。因此，作為中間的采樣及命令傳輸中介，雙測控裝置間須嚴格執(zhí)行單機有效信息通信，預防雙主運行導致信息傳輸失效。差異加量測試，即通過GOOSE和SMV模擬裝置對雙測控裝置施加不同的遙測量和設(shè)備狀態(tài)遙信量，檢測雙機運行情況下，監(jiān)控后臺或模擬主機接受的有效信息是否僅主機上送信息有效，從而檢驗雙測控裝置與站控層設(shè)備通信的正確性。測試方法如下I)按圖2離線接入方式接線，通過GOOSE和SMV模擬裝置向過程層網(wǎng)絡進行測控裝置I和2的分別加量，如測控I加全額定遙測值SMV1，設(shè)備狀態(tài)全分閘狀態(tài)G00SE1，測控2加50%額定遙測值SMV2，設(shè)備狀態(tài)全合閘狀態(tài)G00SE2 ；2)核對模擬主機接受的遙測值和遙信狀態(tài)量，檢測是否僅主機狀態(tài)的測控裝置上送遙測值和遙信狀態(tài)量有效，如接受該間隔遙測值為額定值YCI，設(shè)備狀態(tài)全分閘狀態(tài)YXl,即測控I上送信息有效；如為50%額定值YC2和合閘狀態(tài)YX2，即測控2上送遙測信息有效；再校核雙測控裝置的主備運行狀態(tài)指示信息，完成雙測控裝置主備運行情況下遙測遙信采樣及上送信息過程的正確性檢測。2、模擬通信異常測試模塊由于測控裝置接受過程層SMV和GOOSE報文，經(jīng)采樣后再以MMS報文上送監(jiān)控后臺，而SMV、G00SE和MMS報文均包含了品質(zhì)描述位，模擬通信異常測試，主要測試測控裝置是否正確判斷采樣報文或設(shè)備通信狀態(tài)，在異常時將上送監(jiān)控后臺的MMS報文品質(zhì)置位；同時檢驗監(jiān)控后臺是否正確判斷報文品質(zhì)進行雙測控裝置主備運行狀態(tài)的切換。測試方法如下I)按圖I在線接入方式接線，通過GOOSE和SMV模擬裝置向過程層網(wǎng)絡進行測控裝置主機和備機的加量，如測控主機加額定遙測值SMVl，間隔設(shè)備狀態(tài)全分閘狀態(tài)G00SE2 ;備機加50%額定遙測值SMV2，間隔備狀態(tài)全合閘狀態(tài)G00SE2 ；2)將主機的遙測加量值SMV或設(shè)備狀態(tài)GOOSE報文品質(zhì)位置無效，檢驗測控主機上送的MMS報文中此間隔的遙測量和遙信量是否無效，檢驗測控裝置是否正確判斷過程層米樣信息，上送正確信息；3)經(jīng)2步驟后，間歇10分鐘，檢查監(jiān)控后臺是否正確判斷雙測控裝置主機異常，切換至測控備機通信，即監(jiān)控后臺間隔設(shè)備采樣值由額定值YCl變?yōu)?0%額定值YC2，設(shè)備狀態(tài)由全分閘YXl變?nèi)祥l狀態(tài)YX2 ;從而檢驗監(jiān)控后臺是否可判斷雙測控裝置上送數(shù)據(jù)狀態(tài)正確進行雙機采樣切換；同時檢測主備機間的切換時間，判斷是否在設(shè)置時間內(nèi)完成異常判斷及切換。4)重復I步驟，將雙測控裝置主機至過程層交換機的光纖撥掉，檢驗測控主機上送的MMS報文中此間隔的遙測量和遙信量是否無效，檢驗測控裝置是否正確判斷過程層采樣信息，上送正確信息；5)重復步驟3，檢驗雙測控裝置的切換機制是否包括過程層采樣異常。3、模擬異常雙機切換測試模塊由于雙測控裝置為主備運行方式，正常運行時，僅 由主機與監(jiān)控后臺進行雙向通信，而當主機故障時，備機自動升為主機，與監(jiān)控后臺進行通信，而原主機自動降為備機，中斷與監(jiān)控后臺的通信；因此，模擬主機異常運行，檢測雙測控裝置主備機間的自動切換，是雙測控裝置實現(xiàn)冗余功能的必要手段。當雙測控裝置通過硬接點連線進行主備機運行狀態(tài)互聯(lián)通信時，測試方法如下I)按圖I在線接入方式接線，通過GOOSE和SMV模擬裝置向過程層網(wǎng)絡進行測控裝置主機和備機的加量，如測控主機加額定遙測值YC1，間隔設(shè)備狀態(tài)全分閘狀態(tài)YXl ;備機加50%額定遙測值YC2，間隔備狀態(tài)全合閘狀態(tài)YX2 ；2)關(guān)閉或復歸雙測控裝置主機，檢測備機是否正確升為主機，而原主機啟動后降為備機運行，同時監(jiān)控后臺采樣本間隔遙測值由額定值YCl變?yōu)?0%額定值YC2，且間隔開關(guān)刀閘由全分閘狀態(tài)YXl變?yōu)槿祥l狀態(tài)YX2 ;同時檢測主備機間的切換時間，判斷是否在設(shè)置時間內(nèi)完成異常判斷及切換。3)在線拔出雙測控裝置主機的遙測、遙信或遙控板件，模擬裝置插件異常，檢測備機是否正確升為主機，而原主機啟動后降為備機運行，同時監(jiān)控后臺采樣本間隔遙測值由額定值YCl變?yōu)?0%額定值YC2，且間隔開關(guān)刀閘由全分閘狀態(tài)YXl變?yōu)槿祥l狀態(tài)YX2 ；同時檢測主備機間的切換時間，判斷是否在設(shè)置時間內(nèi)完成異常判斷及切換。本測試系統(tǒng)囊括了雙測控裝置單體、對下過程層采樣及對上站控層設(shè)備通信整體系統(tǒng)功能及性能測試，以及雙測控裝置間互聯(lián)互通的性能和功能測試。從正向、逆向兩個角度分別展開測試工作，正向響應測試指正常工作狀態(tài)下，雙測控裝置的工作特性，確保能實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、傳輸正確性，準確反應系統(tǒng)正常運行的采集量。反向校驗測試指根據(jù)雙測控裝置運行時可能發(fā)生的單機故障和異常狀況，測試雙測控裝置主備機間的互聯(lián)判斷及處理響應能力，確保雙測控裝置冗余方式運行的可靠性和穩(wěn)定性。本系統(tǒng)已在多個智能變電站工程中試用，發(fā)現(xiàn)并解決了許多雙測控裝置運行的缺陷和隱患，為成功投運做好了把關(guān)工作。本測試系統(tǒng)根據(jù)多個智能變電站多種雙測控裝置的測試實踐總結(jié)而成，屬于創(chuàng)新，具有實用價值。
權(quán)利要求1.一種電力系統(tǒng)智能變電站雙測控裝置的測試系統(tǒng)，其特征是包括測試主機、GOOSE和SMV模擬裝置、站控層網(wǎng)絡交換機以及過程層網(wǎng)絡交換機，所述的站控層網(wǎng)絡交換機經(jīng)站控層以太網(wǎng)連接到所述的雙測控裝置的一端，所述的過程層網(wǎng)絡交換機經(jīng)過程層以太網(wǎng)連接到所述的雙測控裝置的另一端；所述的測試主機直接與站控層以太網(wǎng)連接，同時經(jīng)所述的GOOSE和SMV模擬裝置與過程層以太網(wǎng)連接。
專利摘要一種電力系統(tǒng)智能變電站雙測控裝置的測試系統(tǒng)包括測試主機、GOOSE(面向通用對象的變電站事件)和SMV(采樣測量值)模擬裝置、站控層網(wǎng)絡交換機以及過程層網(wǎng)絡交換機，所述的站控層網(wǎng)絡交換機經(jīng)站控層以太網(wǎng)連接到所述的雙測控裝置的一端，所述的過程層網(wǎng)絡交換機經(jīng)過程層以太網(wǎng)連接到所述的雙測控裝置的另一端；所述的測試主機直接與站控層以太網(wǎng)連接，同時經(jīng)所述的GOOSE和SMV模擬裝置與過程層以太網(wǎng)連接。本實用新型的測試手段和項目比較完整，直接應用到雙測控裝置在線及離線應用場合的測試。通過該套系統(tǒng)的測試發(fā)現(xiàn)了不少問題，為投入運行解決了諸多問題和隱患。
文檔編號G05B23/02GK202735834SQ20122002989
公開日2013年2月13日 申請日期2012年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月30日
發(fā)明者黃曙, 陳宏輝 申請人:廣東電網(wǎng)公司茂名供電局, 廣東電網(wǎng)公司電力科學研究院