智能变电站运维检测关键技术研究论文_赵志刚

智能变电站运维检测关键技术研究论文_赵志刚

(国网山西省电力公司 晋中供电公司 030600)

摘要:本文在目前已有的智能变电站综合检测平台建设的基础上,全面的测试功各种设备现场的常规检验、施工调试、精度校验、验收测试和运行维护所需的综合测试。形成对现有智能变电站各种设备的测试、智能评估;充分掌握设备的情况,充分考虑测试过程中的数据溯源和量值传递的合理性和准确性,测试方法更为合理、先进,测试结果更为准确、科学,进一步减少经常性的重复人工操作,降低运维人员日常工作负担。

关键词:智能变电站;监控体系;智能评估;一体化调度

引言

智能变电站采用了多种新技术,其整个二次系统的整体架构、配置及与一次系统的连接方式与传统变电站相比均有较大变化。随着智能变电站的发展,变电站检测技术需要同步跟进,对智能变电站系统不能停留在比较简单的单装置测试上,应当发展整体系统级测试,才能满足智能变电站发展的需要。本文以智能变电站的智能设备检测为例,智能化变电站作为智能电网的基础,电力公司正在加速建设。各级电力企业十分重视智能变电站综合检测技术的研究,就智能变电站整体测试的重要性和常规变电站测试的区别等作了深入分析,特别是专门就智能变电站整体及系统级测试技术进行研究,通过本文研究智能变电站所有设备的型式试验、入网测试、产品检验和性能评估所需的测试进行一体化、全站化整合,制定完整的测试方案,方案包括规约、网络设备及系统架构、信息安全、变电站实时仿真等测试项目,涵盖智能变电站的关键环节的校验。

1 研究必要性

随着国家电网建设智能坚强电网步伐的加快,智能化变电站作为智能电网的基础,正在各个电力公司快速实施。各级电力企业十分重视智能变电站综合检测技术的研究,就智能变电站整体测试的重要性和常规变电站测试的区别等作了深入分析,特别是专门就智能变电站整体及系统级测试技术进行研究,通过研究智能变电站综合检测,对智能变电站所有设备的型式试验、入网测试、产品检验和性能评估所需的测试进行一体化、全站化整合,制定完整的测试方案,方案包括规约、网络设备及系统架构、信息安全、变电站实时仿真等测试项目,涵盖智能变电站的关键环节的功能校验。

2研究目标

研究智能变电站综合测试关键技术的监控体系,智能变电站采用了多种新技术,其整个二次系统的整体架构、配置及与一次系统的连接方式与传统变电站相比均有较大变化。随着智能变电站的发展,变电站检测技术需要同步跟进,对智能变电站系统不能停留在比较简单的单装置测试上,更应当发展整体系统级测试,不断的提高智能测试的能力,才能满足智能变电站发展的需要。

(1)研究测试过程中量值传递和朔源方法,从各个角度进行可行性探索和研究,最终形成一套关于智能变电站设备综合测试方法。

(2)研究智能变电站综合测试装置的实用性,其具备测控、保护、合并单元、智能终端、电子互感器、交换机等设备进行的常规检验、施工调试、精度校验、验收测试和运行维护功能实用性。

3智能变电站站控层测试单元

智能变电站站控层测试单元主要完成:MMS61850 规约一致性测试、MMS 61850多Server仿真功能、智能变电站站控层测试和MMS报文分析功能。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用用61850Sever测试61850Client,测试方法主要是通过PC加载多个不同的模型文件模拟单个/多个变电站间隔层设备,接收被测台的连接、报告使能、遥控操作、定值操作、替代操作等。

(1)规约一致性测试:模拟IED针对被测监控系统的通信连接、目录服务、数据读取/写入等请求给与正确或设定错误的响应,测试被测监控系统对符合61850标准的通信网络和系统的互操作能力。

(2)报告压力测试:被测监控系统连接多个模拟IED并订阅报告,每个模拟IED加载预先设置发生时间和数据量变化的Comtrade文件模拟迅速不断变化的数据,并触发密集报告发送,测试被测监控系统承受报告压力的能力;功能正确性测试:被测监控系统连接多个模拟IED完成遥控操作、定值操作、替代操作等各项功能操作,模拟IED根据预设给与正确/错误的响应,测试被测监控系统的功能正确性。

(2)0GOOSE报文正确性测试(支持GOOSE接收的监控系统):被测监控系统订阅GOOSE,通过GOOSE报文发送设备向被测监控系统发送正确/错误的GOOSE报文,测试被测监控系统对GOOSE报文的接收正确性。

(3)干扰报文压力测试:通过MMS报文发生器、GOOSE报文发生器、SMV报文发生器和网络测试报文发生器发送不同流量的干扰报文,测试被测监控系统的抗干扰能力。

4智能变电站间隔层测试单元

智能变电站间隔层装置(IED)处在站控层和过程层之间,对于IED测试要分别采用模拟站控层(61850Client)设备和模拟过程层设备的两个方向进行,同时还要对被测IED所加载的模型进行检查保证了其完全符合61850标准。

按照IEC61850-10要求进行规约一致性测试。通过PC运行自动测试脚本测试IED的连接、目录服务、报告服务、定值服务、遥控服务等功能。采用SMV报文发生器发送正常SMV、GOOSE数据包测试IED接收情况。采用SMV报文发生器发送预设数据流(Comtrade)的SMV、GOOSE数据包测试IED接收情况。发送异常SMV(延迟、抖动、丢包、乱序、重包)和GOOSE(延迟、丢包、StNum、SqNum变化异常)测试IED接收情况。采用GOOSE报文发生器、MMS报文发生器、状态量发生器发送状态变化的GOOSE和状态量,通过时间标定设备、GOOSE接收设备测试被测IED对该变化的响应时间。以线速发送不同分量的GOOSE、SMV、MMS和其它干扰报文对被测IED进行数据流压力测试。

5智能变电站过程层测试单元

智能变电站过程层测试单元是面向过程层设备的测试单元,由合并单元测试设备、智能终端测试设备、电子互感器测试设备和报文分析部分组成。

网络和交换机的性能直接决定智能变电站的运行。完全符合国网公司对于智能变电站网络和交换机的测试标准。

智能变电站施工现场布有大量的光纤线缆,施工时线序比较混乱,光纤检测功能可以方便施工人员快速理顺光纤线序,检查光纤连接是否正常。

6总结

本文的研究具有良好的应用前景,其通用化的智能变电站系统可靠性评估分析体系能够适应智能变电站内各种智能设备运维和测试;基于日常运维工作重点工作中,提出了可行的解决思路,独特的图形显示、波形比对的技术,精确的时间标定设计,测试结果更加精准、可信,科学合理的测试结果分析,不仅能够完成对智能变电站设备的综合测试同时可对这些设备进行科学的性能评估,辅助运维人员及时处理故障进一步提升工作效率。

论文作者:赵志刚

论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期

论文发表时间:2019/6/10

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