2.2.2满足500kV变电站系统的测试流量要求
在测试环境中通过模拟网关及仿真子站按需求提供多种类型的数据流量,来模拟50okV智能变电站正常和故障时的流量及网络负荷。
(1)正常流量数据分析。由于系统正常运行过程中,遥信量、电度量、保护事件量、遥控操作量、定值操作量都相对很小,因此这类数据可用冗余系数来保证流量,遥测数据流量为正常运行时的主要数据流量。数据流量参照四A某500kV变电站终期规模,遥测量采用越限上送加周期上送的模式,测控装置遥测上送周期为每15s一次,每次15个遥测点(三相电流、零序电流、三相相电压、三相线电压、零序电压、有功功率、无功功率、频率、功率因数),越限上送按照每2s电流、功率波动一次考虑,即每台测控装置的遥测量上送情况为6个遥测点(3个电流+2个功率+1个功率因数)/2s十15个遥测点/15s=4个遥测点/s;低压保护测控装置、智能接口均按照测控装置估算,即共有138台测控装置,高压保护装置考虑不上送遥测量;系统中估算遥测量流量为4个遥测点/s/台×138台(测控装置数量)= 552遥测点/s,测试系统按照670遥测点/s(约1.2倍)进行数据驱动。
(2)故障流量数据分析。考虑500kV变电站自动化系统事故最大情况,以双母双分段配置时的母差保护动作进行数字量最大值分析。保护工作情况:4(保护动作)X2(双保护配置)=8,其中保护动作为I母母差动作、II母母差动作、母联保护动作、电压动作。断路器动作情况:{1(断路器双点遥信)X3(AE〔分相跳闸)+1(电机打压)+1(气压低)} ×28(出线数)=105;共计8+105=113。考虑到可靠性,事故时负荷率以113×1. 5系数)=170个数字量为最大值进行测试。
(3)雪崩试验数据分析。在测试环境中按照10个测控装置每秒共触发200遥信变位的事故流量来考核雪崩处理能力,试验40次,共8 000个遥信变位需要处理,分5次进行,每次时间持续5min。
2.2.3部署专业测试设备进行问题分析
部署网络监视设备、网络流量分析设备、自动测试设备,模拟各种变电站运行网络负荷,发现能及时准确定位问题,并可进行瓶颈检测,深人分析系统软件及网络的稳定性、可靠性、安全性,进一步透视系统,查找产品潜在缺陷,促进相关产品的质量提升。
3 智能变电站系统测试系统应用
3.1智能变电站系统稳定性、可靠性测试
(1)正常流量下对系统功能进行仿真测试。间隔层数据节点自动上送系统正常运行时的所有数据,在该数据基础上测试系统的各种功能。一是考核系统正常运行时的运行情况;二是提前发现功能模块相互影响、冲突的问题。
(2)故障流量下对系统性能进行压力测试。在正常数据运行的基础上,增加电力系统故障时的数据变化,对装置的数据触发、网关的数据转发、系统数据通信能力、各环节信息处理能力、各主站数据库功能等所有环节进行压力测试,考核系统在电力系统故障时各种功能是否完好。
(3)现场仿真运行环境下拷机测试。通过对现场运行工况的仿真设计,在自动上送正常数据的前提下,每几个小时触发一次电力系统故障时的数据自动上送,并通过CPU负荷率和进程运行情况自动监视的手段,进行连续运行拷机测试,考核系统可靠性、运行稳定性。
(4)完整信息种类的覆盖测试。在间隔层全部采用实际网络节点,装置能实现的数据类型以实际上送为准,采用模拟节点模拟单实例、多实例通信节点的所有类型数据,代替其它厂家设备接人系统的模拟试验或其它特殊需求的原始数据模拟,考核信息种类、通信过程完整性。
3.2智能变电站系统健壮性测试
根据智能变电站系统站控层与间隔层网络和间隔层与过程层网络的独立运行特点,可在系统的三个网络分层上增加网络负荷流量和施加干扰数据流量,来考核整个系统通信功能的健壮性;在站控层模拟多客户端访问服务器、数据库,考核系统数据库部分的健壮性。
3.3智能变电站系统规约测试
利用系统中的仿真模拟调度软件及网络捕获抓包软件等辅助工具,可完成MMS映射报文分析,过程层GOOSE协议、模拟量采集SMV协议及IEC 104、IEC 101等远动规约的规约一致性测试及信息模拟验证测试,以及系统中使用设备的配置文件、系统数据和信息模型文件标准化测试和验证。
3.4实现智能变电站系统自动化测试
在该测试系统的应用过程中大量的工作采用模拟节点自动上送数据的方式,基本实现了半自动化测试的手段,测试主要集中在运行工况的设计、测试数据的分析等方面,从而减少了劳动强度,提高了测试效率,保证了测试覆盖率。
4 结束语
本文从智能变电站系统整体功能及性能测试的必要性出发,结合智能变电站实际运行状况,提出了智能变电站系统测试系统的仿真方法,给目前的智能变电站系统测试提供了逼真的测试平台和试验手段。实践证明,经本测试系统测试过的智能变电站产品已在多个智能变电站中投运,且目前运行状况良好。同时,本测试系统也为智能变电站系统测试能力的提升,规范化、标准化应用的开展,标准系统测评规范的形成,提供了依据并积累了经验。随着智能变电技术的不断发展和深人,测试系统也需跟据实际需求不断地完善升级,才能为智能变电站的发展保驾护航。