智能變電站站控層測試技術的研究

摘要：在智能變電站的應用中，站控層是一個相當重要的部分，可以實現和各級調控中心的數據信息的實時交互，從而保證電網運行的穩定與安全。智能變電站站控層對上縱向貫通調控主站系統，向下連接變電站間隔層設備，站控層負責全站設備的監視控制，并與各級調控中心進行遠動信息實時交互，對電網的安全穩定運行至關重要。因此，有必要對智能變電站站控層測試技術有關內容進行分析。

關鍵詞：智能變電站;站控層;測試技術

一、智能變電站站控層的概述

智能變電站中的站控層系統需要比較嚴格的技術要求，首先，需要有一個

完善的軟件系統，軟件系統中又含有多種應用功能，同其它的硬件設施相比較，擁有更高的操作性和兼容性。而在實際操作時，就可以實時監控信號狀態量的變化，這樣也能保障其中的每一個信號發生變化，運維人員都能第一時間發現。再者，操作執行的水平比較高，在系統操作的時候，可以保證它按照正確的流程在完成相關指令，如果在程序操作的過程中，系統發生了故障或者是出現信號波動等情況時，能立即停止程序化的操作。最后，還可以提高變電站的運行效率，對操作內容和壓板投退記錄進行實時的監控，并從中完成相應的數據統計。

二、智能變電站測試內容與方法

2.1智能變電站測試技術路線

智能變電站測試技術路線自頂而下可以分為四層，最頂層是功能測試，包括了監控主機測試以及遠動測試兩部分。監控主機測試包括電力系統的“四遙”功能、站控層的五防功能等測試;遠動測試包括“四遙”功能，“告警直傳、遠程瀏覽”功能、保信功能等測試等。測試系統包括主站仿真系統以及測控保護仿真系統兩個部分。測試方法包括監控主機測試、遠動功能測試、站控層數據交換測試。

2.2站控層數據交互測試

站控層數據交互測試主要是對站控層與間隔層內的綜合監測單元進行信息交互進行測試，通過配置測試模式來實現對通信報文的定制以及信息交互行為的控制。測試以對模型的分析與重構為基礎，根據《IEC61850工程繼電保護應用模型》中的規則分別對測控裝置及保護裝置的數據進行提取，提取的內容見表1。通過對配置文件的解析，依據配置文件設置仿真環境，建立測試系統的基礎數據平臺，使測試系統與站控層發生信息交換來進行對站控層的測試。

2.3監控主機測試

將測控信息仿真系統和站控層交換機進行相互連接，然后將測試工作站同保護測控信息仿真系統進行連接，這樣檢測主機就是被測的對象，然后就可以導出站控層中的交互數據，將導出的數據文件直接發送到測試工作站。如圖1所示，這是監控主機信息測試系統的構架圖，IEC61850網絡報文記錄分析儀通過網絡監聽的方式來分析并處理其中的數據，最后將數據反饋到測試工作站中。測試工作站中的原始測試數據文件，發送給IEC61850網絡報文記錄分析儀，將其制作成為簡單的網絡報文數據，由監控主機導出文件，并將測試策略與導出的文件進行對比分析，根據分析的結果將其制作成為測試報告。

圖1監控主機信息測試系統構架圖

2.4遠動功能測試技術

智能變電站遠動功能測試采用基于取代服務的測試方法，測試系統包括調控主站仿真系統、保護測控信息仿真系統、數據通信網關機。調控主站仿真系統除具備常規的遠動前置功能，還具備IEC61850MMS客戶端取代服務功能，保護測控信息仿真系統具有IEC61850MMS服務端通信功能。調控主站仿真系統通過取代服務對保護測控信息仿真系統的遙測及遙信數據進行設值，保護測控信息仿真系統接受MMS客戶端設值，并支持周期性、數據變化、總召等數據上送方式，對被取代的數據以IEC61850MMS上送至數據通信網關機，再通過IEC104轉發到調控主站仿真系統。通過對IEC61850取代服務設置的原始值與待測數據通信網關機上送的值進行比較，來驗證待測裝置接收并轉發數據的正確性。

三、測試系統的設計和實現

在測試系統的設計中，包含了保護測控信息仿真系統，這主要是通過模擬IEC61850保護裝置站控層數據，可以用于測試監控主機和遠動功能。從它的功能結構圖中可以看出，在仿真系統運行管理模塊中，根據模型解析所生成的基礎數據，能夠對仿真的智能設備進行了相應的測試。而在運行模塊中，根據模型生成的基礎數據，也創建了IED運行進程，這樣就可以根據仿真報文輸出來完成定制工作。最后，由于變電站程序化操作系統也是自動化組成系統中的一部分，其定制責任同變電站自動化系統相一致，所以要由專人負責，還要經過生產部門和安全部門的審核。同時，程序化系統在改造或者是新增的過程中，自動化系統也必須進行相應的調試和驗收，在新增之后，還要對系統進行相應的測試，由專業人員負責驗收，當一切都做好之后，才可以正式的投入使用。

四、實際應用

根據上文提到的測試系統架構進行了智能變電站站控層測試系統的測試，采用測試系統對監控主機等進行監控，可以實時監測各部分運行情況及功能實現情況。在對監控主機進行測試時，主要測試以下幾個方面的功能，如遙控功能、遙測功能、遙信功能等。還需要對數據通信網關機等進行測試，測試的主要項目包括通信狀態、信息傳輸等。告警圖形網關機測試主要是對告警直達及遠程瀏覽等相關的功能進行測試。

五、結語

總之，在智能變電站的站控層的測試技術中，需要改變傳統的測試技術，利用先進的智能變電站站控層的測試系統來實現測試，應用在系統當中利用數據交互的測試方式，對監控主機的信息進行封閉式的測試，從而實現智能變電站整個測試系統的全部功能。在未來的發展研究中，需要不斷完善現有技術，從而加快智能變電站一體化監控系統的應用和推廣。

參考文獻

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作者介紹：

蔡劍生（1991.02.15-）;男;廣東汕頭;漢族;本科;助理工程師;電氣主管;研究方向：智能變電站站控層測試技術的研究;中國能源建設集團廣東火電工程有限公司。