[實用新型]基于GOOSE網(wǎng)絡(luò)的智能變電站閉環(huán)測試系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720769862.X
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN206920532U
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋杰;項旭陽;鮑偉;張曉穎;周健;徐潔;潘玲;曾平
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)上海市電力公司;華東電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙)31249
• 代理人: 潘朱慧

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及智能變電站二次系統(tǒng)閉環(huán)測試體系技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于GOOSE網(wǎng)絡(luò)的智能變電站閉環(huán)測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

大規(guī)模復(fù)雜的電網(wǎng)對二次的依賴程度不斷提高。這就對面向大電網(wǎng)的統(tǒng)一分析、控制；加強(qiáng)系統(tǒng)整合和信息共享的數(shù)字化電網(wǎng)的建設(shè)提出了實際的需求。現(xiàn)有的二次系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展較快，尤其是500kV變電站的監(jiān)控系統(tǒng)改造，由于系統(tǒng)架構(gòu)的問題，改造過程復(fù)雜，成本較高，停電周期較長且由于方式限制，往往無法安排停電造成改造周期不可控制，不利于系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。而要解決此類問題，從目前的條件，唯一的途徑是實施變電站通信體系IEC61850。

IEC61850的應(yīng)用試點也正在不同層面上進(jìn)行開展。但由于缺乏對智能變電站的體系評估，驗證評價的手段和方式，整個智能變電站應(yīng)用試點還缺乏較為完善的技術(shù)支撐和體系保證。同時數(shù)據(jù)模型統(tǒng)一，安全分區(qū)、數(shù)據(jù)源整合，信息及系統(tǒng)應(yīng)用方面還有大量的工作需要推進(jìn)。

智能變電站二次系統(tǒng)有別于常規(guī)綜自二次系統(tǒng)的最大特征是二次系統(tǒng)深度依賴于變電站配置描述文件SCD，SCD文件描述了：（1）變電站一次設(shè)備模型與電氣拓?fù)湫畔?；?）功能視圖：自動化功能在各間隔內(nèi)的分配；（3）IED視圖：IED能力描述；（4）通信視圖：通信配置信息；（5）產(chǎn)品視圖：IED視圖中的LN與功能視圖中的LN的映射；（6）數(shù)據(jù)流：IED之間的水平通信與垂直通信。由此，SCD反映了智能變電站二次系統(tǒng)的信號關(guān)聯(lián)關(guān)系，或者說基于SCD將有可能自動產(chǎn)生驗證二次系統(tǒng)關(guān)聯(lián)關(guān)系的測試用例，利用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的TEST模式實現(xiàn)閉環(huán)測試，可大大提高集成測試、現(xiàn)場投產(chǎn)測試及日常檢修測試效率和正確性。

變電站通信體系IEC61850將變電站通信體系分為3層：變電站層、間隔層、過程層。在變電站層和間隔層之間的網(wǎng)絡(luò)采用抽象通信服務(wù)接口映射到制造報文規(guī)范(MMS)、傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議(TCP/IP)以太網(wǎng)或光纖網(wǎng)。變電站內(nèi)的智能電子設(shè)備（IED，測控單元和繼電保護(hù)）均采用統(tǒng)一的協(xié)議進(jìn)行信息交換。IEC61850的特點是：1）面向?qū)ο蠼＃?）抽象通信服務(wù)接口；3）面向?qū)崟r的服務(wù)；4）配置語言；5）整個電力系統(tǒng)統(tǒng)一建模。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)定義了大多數(shù)公共實際設(shè)備和設(shè)備組件模型。這些模型定義了公共數(shù)據(jù)格式、標(biāo)識符、行為和控制，例如變電站和饋線設(shè)備（諸如斷路器、電壓調(diào)節(jié)器和繼電保護(hù)等）。信息自我描述能顯著降低數(shù)據(jù)管理費(fèi)用、簡化數(shù)據(jù)維護(hù)、減少由于配置錯誤而引起的系統(tǒng)停機(jī)時間。

目前，國內(nèi)外主要采用RTDS ( REAL TIME DIGITAL SIMULATION實時數(shù)字仿真系統(tǒng))。RTDS的主要特點包括：1) 常規(guī)的并行處理計算；2) 有充裕和便捷的與物理模擬量設(shè)備相連接的輸入及輸出量接口；3) 硬件的一個單元被稱為一個“Rack”，每個Rack中包括：12 塊三只數(shù)字信號處理器組成的卡 (3PC)，1塊內(nèi)部Rack 通訊卡 (IRC)，1塊工作站與Rack 的連接卡(WIF)。RTDS內(nèi)建有大量的模型供調(diào)用，包括：1）電力系統(tǒng)元件模型，如自動勵磁調(diào)節(jié)器（AVR）、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）、調(diào)速器、變壓器、線路、發(fā)電機(jī)、異步電動機(jī)、同步電動機(jī)、CT、PT、CVT、TSC、TCSC等；2) 控制系統(tǒng)元件模型，如直流控制系統(tǒng)、各種邏輯門、觸發(fā)、延時、各類信號的輸入和輸出控制等。目前RTDS 模擬的應(yīng)用包括：繼電保護(hù)系統(tǒng)的閉環(huán)試驗，控制系統(tǒng)的閉環(huán)試驗，電力系統(tǒng)的分析研究，教育和培訓(xùn)。但目前尚無解決智能變電站二次系統(tǒng)測試問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種基于GOOSE網(wǎng)絡(luò)的智能變電站閉環(huán)測試系統(tǒng)，利用智能變電站SCD文件的特點和GOOSE網(wǎng)絡(luò)的通信機(jī)制，在IEC61850 TEST模式下構(gòu)建了以單一保護(hù)裝置為核心的保護(hù)二次虛回路系統(tǒng)的閉環(huán)測試系統(tǒng)，極大提高運(yùn)行維護(hù)測試效率和測試正確性，為智能變電站安全管理提供可靠的基礎(chǔ)，降低智能變電站二次系統(tǒng)的安全風(fēng)險。

為了達(dá)到上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于GOOSE網(wǎng)絡(luò)的智能變電站閉環(huán)測試系統(tǒng)，其特征是，該閉環(huán)測試系統(tǒng)是基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的TEST模式，所述的閉環(huán)測試系統(tǒng)包含：

SCD解析模塊，連接智能變電站，根據(jù)智能變電站的SCD文件生成被測保護(hù)系統(tǒng)的預(yù)期響應(yīng)；

測試控制模塊，連接GOOSE網(wǎng)絡(luò)，用于發(fā)送測試指令；