智能变电站测试相关技术研究与开发

• 作 者: 王洪帅
• 机 构: 东南大学
• 出 处: 东南大学
• 发表日期: 2012年期
• 关键词: 智能变电站 测试技术 电子式互感器 虚端子 同步性

智能变电站是以数字化变电站为基础，通过采用先进的传感、信息、通信、控制、人工智能等技术，建立全站所有信息的采集、传输、分析、处理的数字化统一应用平台，实现变电站的信息化、自动化、互动化。智能变电站以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本特征，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，实现与相邻变电站、电网调度等互动。　　
随着智能变电站试点工程的建设，电子式互感器、智能终端以及其他智能设备被大量使用。光纤代替了变电站二次回路的大量电缆，传统的交流电流/电压信号以及直流的控制、位置、告警等信号都被光信号所取代。反映全站装置之间连接关系的SCD配置文件相当于传统的二次电缆端子排图，因此，配置文件的正确性显得尤为重要。智能变电站集中集成测试的工作重点就是要验证各装置CID和全站的SCD文件配置的正确性，这部分工作可以充分利用实验室条件开展，在变电站土建施工的同时，可并行开展智能变电站集成测试试验，设备安装完成后，对于回路的查线工作就只有部分的二次电缆，然后即可直接进行整组传动试验，大大节约了现场调试的时间，同时也保证了智能变电站的安全可靠性。开展智能变电站集中集成测试技术研究，按设备类型形成一系列可操作性强的作业指导书及检测技术规范，对关键技术及设备开展专项研究，为今后大范围推广智能变电站提供坚强的技术支撑，具有重要的现实意义。　　
本文结合智能变电站试点工程，开展了相关测试技术的研究。本文主要工作包括:　　
首先，阐述了智能变电站的基本概念和技术内涵;在分析其关键技术基础上，介绍了智能变电站集中集成测试技术;总结了国内外智能变电站（数字化变电站）的研究和建设现状，并对未来发展趋势进行了展望。　　
其次，详细描述了IEC61850协议体系，阐述了面向对象技术、制造报文规范MMS、抽象通信服务接口ACSI、面向通用对象变电站事件GOOSE、采样值SV服务等关键技术。　　
第三，分类总结并阐述了各种电子式电流互感器和电压互感器的工作原理;针对模拟量输出和数字量输出的电子式互感器，提出了具体的校验方案，包括电子式互感器的稳态精度测试、延时测试和极性校验。　　
第四，在总结过程层和间隔层设备的功能要求、过程层网络的特点及典型配置基础之上，通过软件解析和搭建硬件测试平台相结合的方式，重点针对过程层GOOSE开入开出和检修机制、SV检修机制测试、虚拟局域网VLAN测试和智能单体的保护功能，提出了具体的测试方案。　　
第五，深入理解了虚端子的概念;协助来发智能变电站二次设备虚端子自动生成软件系统GOOSETalk,以虚端子自动生成系统的SCD解析功能、虚端子显示功能、数据导出功能和GOOSE映射功能基础上，对智能变电站过程曾虚端子进行了测试。　　
第六，深入研究并总结了智能变电站涉及的同步环节及过程，重点针对间隔合并单元与母线电压合并单元级联形式、站内不同间隔母差保护功能和一端为常规保护装置另一端为智能保护装置所组成的非对称式光纤差动保护同步性测试进行了测试，搭建了具体的测试平台，并提出了具体的测试方法。　　
最后，对全文工作进行总结，提出了未来要进行的研究工作。