摘要：本文针对目前电力系统自动化检测技术和测试手段还没有形成一定的测试方法和标准，从智能变电站系统整体功能及性能测试的必要性出发，结合实际运行状况，提出了智能变电站系统测试环境的仿真方法，为目前的智能变电站系统测试提供了测试平台和试验手段。

    随着智能变电站技术在电力领域的不断推广和应用，电力系统进人了智能变电技术全面发展的时期，而各项智能变电站关键技术研究的不断深人，新建智能变电站的规模和电压等级都再创新高，对智能变电站系统的测试技术研究需求也更为迫切。从目前电力系统自动化检测技术和测试手段来看，对智能变电站系统级的网络性能、稳定性及可靠性等测试项目涉及较少，还没有形成一定测试方法和标准，因此需要不断研究探索更有效、更先进、更全面的智能变电站系统测试技术和测试方法，才能满足智能变电站技术发展及国家电网公司“十三五”电网智能化规划中建设坚强智能电网的要求。

    1 智能变电站系统测试特点
    相对传统变电站，智能变电站的测试工作主要有以下两个特点：
    （1）系统的通信网络性能测试地位凸显。智能变电站作为建设统一坚强智能电网的重要组成部分，将变革传统变电站一、二次设备的运行方式，每套一次设备的保护和测控装置均需运行于网络，二次设备所需的电流、电压和控制信号，以及保护和测控装置在运行中产生的所有数据，又都以统一的通信规约与网络进行交换，形成了一个不可分割的整体，整个系统架构中的信号传输全部采用数字方式。例如，在过程层采用以太网的智能变电站中，GOOSE网络实际上相当于传统变电站中保护测控装置的跳合闸回路，网络出现问题相当于保护失灵，此时如果发生电力系统故障，就会出现保护动作但跳闸报文无法传输，从而导致断路器无法及时跳开，造成相当于拒动的严重后果；如果网络出现异常、误发动作报文，有可能造成误动出口的问题，所以通信网络的建设质量和性能决定了智能变电站运行的可靠性。与传统变电站相比，智能变电站中的通信网络在结构、功能、性能和重要性等方面都存在差异。
    （2）通信规约及信息建模标准化测试。IEC 61850标准的应用就是使变电站系统网络化和数字化的过程。这一过程使智能变电站赋予了新的工作内涵，也对智能变电站系统测试工作提出了全新的要求和规范，即不仅需要根据IEC 61850标准测试和验证系统中的硬件、软件，还需对系统中使用设备的配置文件、系统数据和信息模型文件进行测试和验证。

    2 智能变电站系统测试系统搭建
    2.1测试系统构造
    下面以500kV智能变电站系统规模来搭建测试系统。测试系统主要包括室内和室外两部分，涵盖智能变电站站控层、间隔层、过程层。室内设备包括站控层设备、间隔层设备和过程层设备；室外设备有电子式互感器（光学电子式互感器、罗氏线圈电子式互感器）、智能刀闸等一次设备。
    站控层包括监控站、远动站、故障录波、智能一次设备监测、一体化信息平台（含状态监测子站、继保信息子站、广域控制子站）、打印机等，完成全站信息的监测、分析、控制和传输，同时在PC电脑上安装模拟调度软件及报文捕捉软件，进行测试过程中的网络分析和施加干扰数据。
    间隔层按照典型间隔搭建，主要包括500kV线路间隔（按3/2接线建模，兼顾220kV线路）、500kV变压器间隔、低压保护间隔、GPS对时装置，以及模拟网关和IEC61850仿真子站。
    按照IEC 61850标准要求建立过程层测试环境，设备包括合并单元、智能接口；SMV信息采用直采直送模式；GOOSE网络通过智能交换机搭建，完成信息的闭锁、联跳、故障录波、与户外一次设备的通信功能。系统测试环境如图1所示。

    2.2测试系统功能说明
    2.2.1满足500kV变电站系统运行要求的静态数据
站控层的监控主站和远动主站均采用双机双网的系统结构；间隔层设备共有290个网络设备（按双网计算为580个节点），静态数据约为四川某500kV变电站终期规模容量（双母双分段，7个串，12回出线，3台主变）的1. 2倍，均满足国网、南网静态数据的要求。
    （1）国网要求：模拟输人信号容量≥2 000点，开关量输入信号容量≥5 000点，开关量输出信号容量≥500点。
    （2）南网要求：模拟输人信号容量》1 200，开关量输人信号容量≥15 000，开关量输出信号容量≥1 200。

[1] [2]  下一页