趙慶磊 姚原

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用電量的增多，對(duì)我國的變電站提出了更高的要求，相比于傳統(tǒng)的變電站之間獨(dú)立信息不通的情況，智能變電站明顯改變了這一情況，將各種設(shè)備融為一個(gè)整體，設(shè)備間的聯(lián)系更加緊密，信息交流更加順暢，實(shí)現(xiàn)了在站內(nèi)信息的數(shù)字化、通信平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)化、信息共享的標(biāo)準(zhǔn)化，智能變電站主要完成二次系統(tǒng)信息的采集、測(cè)量、控制、保護(hù)以及計(jì)量等功能。二次設(shè)備系統(tǒng)作為智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)，二次設(shè)備系統(tǒng)調(diào)試方法直接影響到智能變電站的正常運(yùn)行，所以采用合適的調(diào)試方法可以縮短電網(wǎng)建設(shè)周期，降低建設(shè)成本，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。

關(guān)鍵詞：智能變電站;二次設(shè)備;系統(tǒng)調(diào)試方法

1智能變電站二次設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

智能變電站二次設(shè)備系統(tǒng)主要分為過程層、站控層、間隔層。過程層由一次設(shè)備及其智能終端、合并單元以及在線監(jiān)測(cè)裝置構(gòu)成，主要負(fù)責(zé)變電站的電力分配、變換、計(jì)量、測(cè)量、控制和保護(hù)等功能;間隔層由繼電保護(hù)裝置、測(cè)量控制裝置、故障錄播等二次設(shè)備構(gòu)成，主要負(fù)責(zé)過程層和站控層的網(wǎng)絡(luò)通信，確保整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信安全、穩(wěn)定，并具有閉鎖功能，一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可以對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，防止一次設(shè)備帶病運(yùn)行，提高一次設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性;站控層由電力自動(dòng)化系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、站域控制系統(tǒng)以及對(duì)時(shí)子系統(tǒng)構(gòu)成，主要負(fù)責(zé)全站或者一次設(shè)備的測(cè)量和控制，并自動(dòng)對(duì)一次設(shè)備數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控、操作閉鎖以及數(shù)據(jù)相量、電量數(shù)據(jù)信息的采集。二次系統(tǒng)昀主要的特點(diǎn)就是高度的集成化，所有設(shè)備作為一個(gè)整體，信息在其中相互傳遞并進(jìn)行處理，效率非常高。在保護(hù)方面二次系統(tǒng)是與變電站的控制中心通過無縫技術(shù)連接的，昀大程度上保證了變電站的安全。另外一個(gè)特點(diǎn)就是自動(dòng)化程度高，能實(shí)現(xiàn)智能的目的。

2智能變電站二次設(shè)備系統(tǒng)調(diào)試內(nèi)容

第一，智能變電站二次設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行過程中，需要對(duì)測(cè)量控制裝置、繼電保護(hù)裝置、合并單元進(jìn)行檢查，還要根據(jù)合并器與跨間隔保護(hù)進(jìn)行同步檢查設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行工況。在調(diào)試的時(shí)候，還要重點(diǎn)檢查電壓合并器的切換效率和并列功能。第二，二次設(shè)備系統(tǒng)開關(guān)量聯(lián)調(diào)檢查。在測(cè)試開關(guān)量聯(lián)調(diào)時(shí)，主要檢查二次設(shè)備系統(tǒng)的響應(yīng)速度、延時(shí)情況以及智能終端顯示值是否正常顯示;智能終端設(shè)備和間隔層互相測(cè)量控制裝置和保護(hù)裝置的功能是否正常，兩者之間是否可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信和設(shè)備閉鎖功能。第三，檢查監(jiān)控系統(tǒng)與間隔層設(shè)備的聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，兩者是否可以實(shí)現(xiàn)通信正常。第四，二次設(shè)備遠(yuǎn)動(dòng)通信系統(tǒng)是否正常，發(fā)送報(bào)文信息是否符合電力系統(tǒng)運(yùn)行要求，二次設(shè)備系統(tǒng)具備遙信量、遙測(cè)量以及報(bào)文信息相互連通，并清晰顯示出來。

3智能變電站二次設(shè)備系統(tǒng)調(diào)試方法分析

3.1一致性測(cè)試

一致性測(cè)試主要是檢驗(yàn)智能電力監(jiān)測(cè)通信接口是否與智能變電站通信標(biāo)準(zhǔn)一致，否則影響到整個(gè)二次設(shè)備系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信功能。一致性監(jiān)測(cè)主要通過通信鏈路上的數(shù)據(jù)流和訪問組織、幀格式、時(shí)鐘同步、定時(shí)、電平以及位順序等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是否一致，一致性測(cè)試是互操測(cè)試的前提和基礎(chǔ)，可以提高各個(gè)站層網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議之間的互操性的概率。一次性測(cè)試主要采取黑盒測(cè)試，檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件的每一個(gè)功能是否能夠正常使用。在測(cè)試過程中，將程序看成不能打開的黑盒子，在不考慮程序內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特性的前提下，連接網(wǎng)絡(luò)程序接口進(jìn)行測(cè)試，檢查二次設(shè)備系統(tǒng)程序功能是否按照變電站系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求以及說明書規(guī)定的方式正常打開。通過黑盒測(cè)試，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)功能是否正常，設(shè)計(jì)內(nèi)容、界面措施、輸入和輸出措施、數(shù)據(jù)訪問錯(cuò)誤等錯(cuò)誤內(nèi)容，而且這個(gè)過程不需要人工去完成檢測(cè)，中需要運(yùn)行程序直到程序崩潰，找到程序崩潰的原因就可以了。但是黑盒測(cè)試結(jié)果取決于測(cè)試用例的設(shè)計(jì)，而測(cè)試用例的設(shè)計(jì)主要來源于程序員的經(jīng)驗(yàn)，沒有狀態(tài)轉(zhuǎn)換的概念，大部分成功的測(cè)試用例主要針對(duì)PDU，無法根據(jù)被測(cè)試程序進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換，所以確定程序崩潰的原因比較麻煩。

3.2全場(chǎng)景測(cè)試法

全場(chǎng)景測(cè)試法是將智能變電站二次系統(tǒng)作為一個(gè)整體，對(duì)整個(gè)智能變電站的二次設(shè)備系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)、合并單元、繼電保護(hù)裝置、智能控制柜等內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試。在檢驗(yàn)智能變電站二次設(shè)備系統(tǒng)各項(xiàng)性能的時(shí)候，需要確保各個(gè)接線的完整性和輸入信息的完整性。其具體操作方法如下：將開關(guān)模擬器、采集模擬器、測(cè)量模擬器等設(shè)備，模擬開關(guān)設(shè)備模擬智能操作箱的開關(guān)命令，模擬變電站開關(guān)系統(tǒng)以后將其發(fā)送到無線控制主機(jī)，無線控制主機(jī)則通過采集模擬器和開關(guān)模擬器的時(shí)間校正完成系統(tǒng)測(cè)試和時(shí)鐘同步對(duì)時(shí)。通過計(jì)算機(jī)仿真軟件，模擬變電站的運(yùn)行狀態(tài)，并將仿真結(jié)果輸出顯示達(dá)到控制整個(gè)變電站調(diào)試過程，然后通過開關(guān)模擬器的發(fā)布開合操作命令。昀后將仿真模擬結(jié)果發(fā)送到采集模擬器，然后通過光纖通信系統(tǒng)將結(jié)果輸出各個(gè)合并單元，根據(jù)合并單元的數(shù)據(jù)，判斷二次設(shè)備系統(tǒng)存在的問題。

3.3集成測(cè)試

智能變電站的二次設(shè)備系統(tǒng)為了完成對(duì)整個(gè)智能變電站的統(tǒng)一調(diào)度和控制，將各個(gè)子系統(tǒng)集成到一起，從而實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的控制管理。集成測(cè)試也稱之為組裝測(cè)試或者聯(lián)合測(cè)試，指在單元測(cè)試的基礎(chǔ)上，將所有的模塊按照設(shè)計(jì)要求組裝成子系統(tǒng)或者系統(tǒng)進(jìn)行集成測(cè)試。一些模塊可以獨(dú)立完成工作的，但是連接系統(tǒng)以后，無法正常運(yùn)行，從而可以發(fā)現(xiàn)模塊存在的問題，確保整個(gè)二次設(shè)備系統(tǒng)有效運(yùn)行。集成測(cè)試必須按照《軟件概要設(shè)計(jì)規(guī)則說明》進(jìn)行，集成測(cè)試可以確保二次系統(tǒng)各個(gè)單元組合在一起后可以按照既定設(shè)計(jì)的意圖進(jìn)行運(yùn)行，確保增量行為的正確性，測(cè)試內(nèi)容包括單元間接口、集成后的功能實(shí)現(xiàn)。

3.4網(wǎng)絡(luò)通信的測(cè)試

在智能變電站的二次設(shè)備的檢測(cè)中，由于網(wǎng)絡(luò)是傳遞信息的載體，所以也有必要對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信情況進(jìn)行考察。在這方面主要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的延時(shí)情況、網(wǎng)絡(luò)的通信接口和通信功能進(jìn)行檢測(cè)，前兩項(xiàng)對(duì)于傳遞信息的可靠性和實(shí)時(shí)性有著巨大的影響，第三項(xiàng)的通信功能的測(cè)試主要通過中斷網(wǎng)絡(luò)連接和通信來執(zhí)行，觀察設(shè)備是否會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中斷等信息。在進(jìn)行的設(shè)備檢測(cè)中要有兩點(diǎn)需要特別注意，即采樣的同步性測(cè)試和裝置的時(shí)鐘的準(zhǔn)確度校驗(yàn)，這兩項(xiàng)對(duì)與精度和準(zhǔn)確度來說都有很高的要求，而這兩項(xiàng)的精度對(duì)于變電站起到的保護(hù)作用也是很大的。對(duì)于前者來說，主要通過對(duì)電流和電壓進(jìn)行采用同步性測(cè)試;對(duì)于后者來說，由信號(hào)源提供時(shí)鐘信號(hào)，由采集裝置進(jìn)行信號(hào)的采集來與標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)鐘進(jìn)行對(duì)比。

4結(jié)語

智能變電站二次設(shè)備系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能變電站各個(gè)系統(tǒng)單元通信安全性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵。因此，必須做好智能變電站二次設(shè)備系統(tǒng)調(diào)試工作，根據(jù)系統(tǒng)的情況，采用合適的測(cè)試方法，只有這樣才能對(duì)智能變電站的可靠性、實(shí)時(shí)性、有效性等進(jìn)行正確的評(píng)估。

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作者簡(jiǎn)介：趙慶磊（1988.11）;男;天津;漢;本科;中級(jí)工程師;研究方向：變電檢修、試驗(yàn)。

姚原（1990.03）;男;安徽;漢;本科;中級(jí)工程師;研究方向：變電檢修、試驗(yàn)。