智能变电站二次系统集成测试工作

摘 要

目前，电子式互感器被广泛应用在智能变电站运行中，使智能变电站实现了二次系统传输数字化和信息交换，也使得变电站运行模式发生本质变化。本文根据现阶段行业内部所定义的相关标准，结合多年实际工作经验，对智能变电站二次系统集成测试工作流程、主要实现目标及存在的问题进行探讨，并给出相应的改进建议。

【关键词】智能变电站 系统配置 二次系统集成测试 电力行业

传统变电站二次系统很难在工厂内完成测试，严重制约了系统的安全性和稳定性。智能变电站二次系统设计的核心内容为IEC61850标准，该标准兼具网络通信特点和数字化建模思想，很多信息只需依靠光纤进行传输，给接线、布线工作带来很大方便。因此，与传统意义上的变电站相比，智能变电站在系统结构、设备模型及集成调试等方面出现很大变化。智能变电站二次系统集成测试工作可在厂商工厂内完成，进而缩短了现场测试时间。文章以智能变电站二次系统典型结构为案例，阐述和分析系统集成测试工作。

1 智能变电站调试特征

根据“IEC61850”系统相关配置规范，智能变电站二次系统需要以网络作为依托，并结合多种智能化电子装置组成。这些电子装置接口及功能模型必须是可配置的，且需要相应的配置文件和工具对其进行维护，使系统能够按照不同需求开展配置和集成。智能变电站二次系统在进行二次系统调试工作时，可主要将其分为两个部分，一是集成测试，二是现场调试。其中，现场调试主要负责联合性测试，包括信号回路检测、回路测量、开关传动试验等。集成测试则主要使用“SCD”作为系统配置文件，具有灵活性和便捷性，能够完成二次系统大部分性能测试。集成测试能够保证二次系统运行质量和维护效率，对智能变电站具有重要意义。

2 二次系统集成测试工作

2.1 基本流程

集成测试是指应用“SCD”文件对智能变电站二次系统进行集成，同时完成对二次系统的配置工作，并对连接后的系统功能进行测试。根据“IEC61850”中相关标准，系统集成配置完成后，应参照“SCD”文件、设计图纸对整个二次系统进行功能测试。现阶段，很多智能变电站为了保障集成测试工作的进度，会先在非集成商的厂家开展IED装置测试，后实施系统集成测试。整个过程要对IED进行分类，根据分类结果对各层IED装置进行测试，通常先后顺序为：过程层IED装置——间隔层IED装置——站控层IED装置——顺控、五防功能测试。

2.2 系统集成配置

可以说，系统集成配置是智能变电站的特有之处，与传统意义上的变电站存在本质上的不同。智能变电站使用“IED”文件来描述所有功能，特别是涉及到对外信息交互。而“SCD”则主要负责将“IED”逻辑根据系统规范联系在一起，由全部ICD文件、相关配置工具共同创建，并参与到维护工作中。每个“SCD”文件均包含“IED”数据及网络信息通信相关参数，并与其建立交互关系。因此，只有保障二次系统集成配置、设计完整无误，才能正确发挥系统功能，主要包括两个方面，即物理方面和逻辑方面。

通常，“SCD”文件在生成、维护时，需要由集成商来完成，集成商也就是常说站控层相关配置的供应者。集成商可使用自身配置工具将多种ICD文件收集起来，集中进行配置，然后根据配置完成后的信息，将“IED”升级成为CID文件。这样一来，CID文件中就会存在相应的“IED”连接信息和网络通信信息。IED生产商可利用自己厂家的装置工具将CID文件下装到“IED”中，完成整个二次系统集成配置，即网络通信参数配置和相关逻辑连接设置。

2.3 系统集成测试

智能变电站二次系统集成测试应该以“SCD”文件作为基础，主要负责对“IED”装置配置的合理性和正确性进行验证，特别是针对不同厂商、不同规格、不同类型的“IED”整体性能，利用网络通信参数、数据共享保证系统的安全性和可靠性。系统集成测试主要包括模型测试、“IED”单体调试、相关设备互联互通测试、间隔层设备之间的测试以及系统测试等。

2.3.1 模型测试

模型测试是指对“IED”配置中ICD文件模型进行标准化测试，测试标准首先应满足“IEC61850”中相关规范，同时要兼具国家电网要求。同时，要对ICD模型与装置之间的协调性进行测试，具体包括以下几个方面内容：

（1）检验模型是否符合我国国家电网工程的相关模型。

（2）对模型中各项参数实例化进行检验，如LN、DO、DA等。

（3）检验模型中是否存在“desc”字段。

（4）检验模型模板是否和“IEC61850”标准发生冲突。

2.3.2 “IED”单体测试

“IED”单体测试主要负责对ICD模型安全性和一致性进行检验，同时检测输入和输出接口数据的准确性，并对设备同步过程中精度进行测试。另外，由于智能变电站二次系统主要采用网络进行通信，在对数据进行采集时，通常不需要模拟信号（实时）接入。这种情况使得电压、电流控制的实时性与网络通信功能的好坏存在直接联系，因此“IED”单体测试也负责对网络报文分析仪器进行测试和调试。

2.3.3 系统测试

系统测试以“IED”单体测试为前提，基于系统整体性能对二次系统的安全性和整体性能晋级下那个测试，进而保证多种装置形成的二次系统的可靠性，主要内容包括多角度对系统进行整体性测试，以确保由多个层面多个类型装置所组成系统的正确性和可靠性。这其中主要包括主窗口功能检测、数据库检测、警告功能检测、系统自我诊断检测、系统自我恢复测试及时钟同步测试等。通过微机监控体系对系统界面、数据库及网络通信等系统性能进行测试，其中的网络通信功能测试及高级应用检测都是传统变电站不具备的，属于智能变电站独有的。

3 结束语

本文在分析智能变电站先进技术的基础上，对二次系统集成测试工作的主要目标、基本流程、工作内容尽心很高简要介绍，指出目前二次系统集成测试工作需要强化的主要环节，旨在为完善智能变电站二次系统建设提供思路。

参考文献

[1]李萼青.智能变电站二次系统调试方法研究[J].上海交通大学学报，2013，05（01）.

[2]井实.智能变电站二次系统测试方法及其关键技术研究[J].电子科技大学学报，2013，10（09）.

作者单位

国网新疆电力公司电力科学研究院 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830000