摘要：在智能變電站的應(yīng)用中，站控層是一個(gè)相當(dāng)重要的部分，可以實(shí)現(xiàn)和各級(jí)調(diào)控中心的數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)交互，從而保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定與安全。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。因此，有必要對(duì)智能變電站站控層測(cè)試技術(shù)有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：智能變電站;站控層;測(cè)試技術(shù)

一、智能變電站站控層的概述

智能變電站中的站控層系統(tǒng)需要比較嚴(yán)格的技術(shù)要求，首先，需要有一個(gè)

完善的軟件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)中又含有多種應(yīng)用功能，同其它的硬件設(shè)施相比較，擁有更高的操作性和兼容性。而在實(shí)際操作時(shí)，就可以實(shí)時(shí)監(jiān)控信號(hào)狀態(tài)量的變化，這樣也能保障其中的每一個(gè)信號(hào)發(fā)生變化，運(yùn)維人員都能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)。再者，操作執(zhí)行的水平比較高，在系統(tǒng)操作的時(shí)候，可以保證它按照正確的流程在完成相關(guān)指令，如果在程序操作的過程中，系統(tǒng)發(fā)生了故障或者是出現(xiàn)信號(hào)波動(dòng)等情況時(shí)，能立即停止程序化的操作。最后，還可以提高變電站的運(yùn)行效率，對(duì)操作內(nèi)容和壓板投退記錄進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，并從中完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

二、智能變電站測(cè)試內(nèi)容與方法

2.1智能變電站測(cè)試技術(shù)路線

智能變電站測(cè)試技術(shù)路線自頂而下可以分為四層，最頂層是功能測(cè)試，包括了監(jiān)控主機(jī)測(cè)試以及遠(yuǎn)動(dòng)測(cè)試兩部分。監(jiān)控主機(jī)測(cè)試包括電力系統(tǒng)的“四遙”功能、站控層的五防功能等測(cè)試;遠(yuǎn)動(dòng)測(cè)試包括“四遙”功能，“告警直傳、遠(yuǎn)程瀏覽”功能、保信功能等測(cè)試等。測(cè)試系統(tǒng)包括主站仿真系統(tǒng)以及測(cè)控保護(hù)仿真系統(tǒng)兩個(gè)部分。測(cè)試方法包括監(jiān)控主機(jī)測(cè)試、遠(yuǎn)動(dòng)功能測(cè)試、站控層數(shù)據(jù)交換測(cè)試。

2.2站控層數(shù)據(jù)交互測(cè)試

站控層數(shù)據(jù)交互測(cè)試主要是對(duì)站控層與間隔層內(nèi)的綜合監(jiān)測(cè)單元進(jìn)行信息交互進(jìn)行測(cè)試，通過配置測(cè)試模式來實(shí)現(xiàn)對(duì)通信報(bào)文的定制以及信息交互行為的控制。測(cè)試以對(duì)模型的分析與重構(gòu)為基礎(chǔ)，根據(jù)《IEC61850工程繼電保護(hù)應(yīng)用模型》中的規(guī)則分別對(duì)測(cè)控裝置及保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，提取的內(nèi)容見表1。通過對(duì)配置文件的解析，依據(jù)配置文件設(shè)置仿真環(huán)境，建立測(cè)試系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)，使測(cè)試系統(tǒng)與站控層發(fā)生信息交換來進(jìn)行對(duì)站控層的測(cè)試。

2.3監(jiān)控主機(jī)測(cè)試

將測(cè)控信息仿真系統(tǒng)和站控層交換機(jī)進(jìn)行相互連接，然后將測(cè)試工作站同保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)進(jìn)行連接，這樣檢測(cè)主機(jī)就是被測(cè)的對(duì)象，然后就可以導(dǎo)出站控層中的交互數(shù)據(jù)，將導(dǎo)出的數(shù)據(jù)文件直接發(fā)送到測(cè)試工作站。如圖1所示，這是監(jiān)控主機(jī)信息測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)架圖，IEC61850網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽的方式來分析并處理其中的數(shù)據(jù)，最后將數(shù)據(jù)反饋到測(cè)試工作站中。測(cè)試工作站中的原始測(cè)試數(shù)據(jù)文件，發(fā)送給IEC61850網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀，將其制作成為簡單的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文數(shù)據(jù)，由監(jiān)控主機(jī)導(dǎo)出文件，并將測(cè)試策略與導(dǎo)出的文件進(jìn)行對(duì)比分析，根據(jù)分析的結(jié)果將其制作成為測(cè)試報(bào)告。

圖1監(jiān)控主機(jī)信息測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)架圖

2.4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，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IEC61850MMS客戶端取代服務(wù)功能，保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)具有IEC61850MMS服務(wù)端通信功能。調(diào)控主站仿真系統(tǒng)通過取代服務(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IEC61850MMS上送至數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)，再通過IEC104轉(zhuǎn)發(fā)到調(diào)控主站仿真系統(tǒng)。通過對(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，來驗(yàn)證待測(cè)裝置接收并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的正確性。

三、測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

在測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，包含了保護(hù)測(cè)控信息仿真系統(tǒng)，這主要是通過模擬IEC61850保護(hù)裝置站控層數(shù)據(jù)，可以用于測(cè)試監(jiān)控主機(jī)和遠(yuǎn)動(dòng)功能。從它的功能結(jié)構(gòu)圖中可以看出，在仿真系統(tǒng)運(yùn)行管理模塊中，根據(jù)模型解析所生成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，能夠?qū)Ψ抡娴闹悄茉O(shè)備進(jìn)行了相應(yīng)的測(cè)試。而在運(yùn)行模塊中，根據(jù)模型生成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也創(chuàng)建了IED運(yùn)行進(jìn)程，這樣就可以根據(jù)仿真報(bào)文輸出來完成定制工作。最后，由于變電站程序化操作系統(tǒng)也是自動(dòng)化組成系統(tǒng)中的一部分，其定制責(zé)任同變電站自動(dòng)化系統(tǒng)相一致，所以要由專人負(fù)責(zé)，還要經(jīng)過生產(chǎn)部門和安全部門的審核。同時(shí)，程序化系統(tǒng)在改造或者是新增的過程中，自動(dòng)化系統(tǒng)也必須進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試和驗(yàn)收，在新增之后，還要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，由專業(yè)人員負(fù)責(zé)驗(yàn)收，當(dāng)一切都做好之后，才可以正式的投入使用。

四、實(shí)際應(yīng)用

根據(jù)上文提到的測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行了智能變電站站控層測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試，采用測(cè)試系統(tǒng)對(duì)監(jiān)控主機(jī)等進(jìn)行監(jiān)控，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各部分運(yùn)行情況及功能實(shí)現(xiàn)情況。在對(duì)監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，主要測(cè)試以下幾個(gè)方面的功能，如遙控功能、遙測(cè)功能、遙信功能等。還需要對(duì)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)等進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試的主要項(xiàng)目包括通信狀態(tài)、信息傳輸?shù)取８婢瘓D形網(wǎng)關(guān)機(jī)測(cè)試主要是對(duì)告警直達(dá)及遠(yuǎn)程瀏覽等相關(guān)的功能進(jìn)行測(cè)試。

五、結(jié)語

總之，在智能變電站的站控層的測(cè)試技術(shù)中，需要改變傳統(tǒng)的測(cè)試技術(shù)，利用先進(jìn)的智能變電站站控層的測(cè)試系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)測(cè)試，應(yīng)用在系統(tǒng)當(dāng)中利用數(shù)據(jù)交互的測(cè)試方式，對(duì)監(jiān)控主機(jī)的信息進(jìn)行封閉式的測(cè)試，從而實(shí)現(xiàn)智能變電站整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的全部功能。在未來的發(fā)展研究中，需要不斷完善現(xiàn)有技術(shù)，從而加快智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣。

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作者介紹：

蔡劍生（1991.02.15-）;男;廣東汕頭;漢族;本科;助理工程師;電氣主管;研究方向：智能變電站站控層測(cè)試技術(shù)的研究;中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東火電工程有限公司。