智能变电站保护检验测试及现场调试知识分享
智能变电站保护检验测试及现场调试知识分享
01-智能站运行概述
1、各试点变电站在在运行期间，均发生过因设备质量或调试质量以及技术成熟度等原因导致的设备异常和元器件损坏，甚至过程层网络中断等影响系统安全运行的情况发生。
2、各运行、维护人员对智能变电站的理解程度远不及传统变电站，对智能变电站的运行操作、异常消缺和事故处理尚不能满足运行需要。
3、各试点变电站针对本站工程实际，编制了相应的运行规程，但规程、规定的细化程度不够，还存在死角和盲区。部分规程仅对原有针对传统变电站运行规程的少量修编，可操作性不强。否则，一旦出现较为复杂的事故或设备异常，运行维护人员将无所适从。
02-现场调试
常规综合自动化站电气二次图含电流电压回路图、控制信号回路图、端子排图、电缆清册等，所有不同设备间的连接均通过从端子到端子的电缆连接实现。这些图纸反映了二次设备的原理及功能，一、二次设备间的连接关系，以及可用于指导施工接线和运行的检修维护。
而智能变电站电气二次设计与常规综合自动化站比较发生了很大的变化。智能变电站各层设备通过网络进行连接，设备间的连接是基于网络传输的数字信号，原有二次回路中点对点的电缆连接被网络化的光缆连接所取代，已不再有传统的端子的概念。
所以在现在的智能变电站设计中，我们都要求设计院至少应提供基于虚端子的二次接线图、过程层GOOSE配置表、全站网络结构图、交换机端口连接图等，真正在设计层面上完善和实现智能变电站的透明性和开放性。
常规变电站是厂家单屏或者单装置调试完成，直接发货到现场，然后安装调试、投运。
智能化变电站引入了FAT（工厂验收测试 factory acceptance test），SAT（现场验收测试 site acceptance test）
FAT和SAT的目的：明确设联会上未确定的事情；消除各厂家对于61850认知的差异性导致设备互操作性的缺失。
03-工厂验收测试的内容
3.1 工厂调试应具备的要求
3.2 61850测试
3.2.1 模型测试
3.2.2 关联测试
3.2.3 GOOSE测试
（1）GOOSE报文测试
①GOOSE发布是否正确；
②GOOSE订阅是否正确并响应；
③使GOOSE参数设置错误，检查被测装置是否处理（错序）；
④检查GOOSE断链是否能正确上报；
⑤检查GOOSE发送策略（发送间隔，发送序号是否符合标准）；
⑥装置上电后，GOOSE报文当前数据正确发送，无错漏。
（2）装置GOOSE处理能力测试
①模拟多个开关频繁变位，测试装置能正确发送GOOSE的最大量；
②双网之间是否发送相同报文；
③装置GOOSE A网断链时，B网是否正常工作；
④超过两倍生存周期时间通信中断，接收装置是否报GOOSE通信中断。
重发间隔时间测试图
SqNum、StNum错序测试图
3.2.4 SV测试
（1）SV的建模
（2）SV发送测试
①合并单元发送给保护测控的采样频率应为4K/秒，SV报文中每1个APDU部分配置1个 ASDU，发送频率应固定不变；
②SV报文中的采样值数据，样本计数应和实际采样点顺序相对应。样本计数应根据采样频率顺序增加并翻转，不能跳变或越限；
③SV采样值报文APPID应在4000-7FFF范围内配置 。
3.3 合并单元测试
MU电压切换\电压并列功能检验
（1）电压并列：
220kV母线采用电子式电压互感器，母线电压并列功能由母线电压合并单元通过GOOSE信号进行逻辑判断后由软件实现。
测试方法：
通过母线设备智能单元模拟母联开关、刀闸、母线TV刀闸位置，然后测量母线TV合并单元的输出母线电压，可以通过保护测控装置或网络保护记录仪测量母线电压。
（2）电压切换
220kV母线采用电子式电压互感器，母线电压切换功能由间隔合并单元通过GOOSE信号进行逻辑判断后由软件实现。
测试方法：
通过给间隔内的线路智能单元置相应的隔刀位置，然后测量间隔合并单元的输出母线电压，可以通过保护测控装置或网络保护记录仪测量母线电压。
3.4 PT并列测试
3.5 电压切换测试
3.6 保护测控等装置测试
04-现场集成测试的内容
4.1 站内网络系统测试；
4.2 计算机监控系统测试；
4.3 继电保护系统测试；
4.3.1 通用检验
4.3.2 电子互感器及合并单元的检验
4.3.3 二次回路系统检验
4.3.4 继电保护装置检验
①交流量精度检查
②采样值畸变及品质位无效测试
通过数字继电保护测试仪模拟电子互感器保护采样中数据进行畸变放大，畸变数值大于保护动作定值，同时品质位有效，模拟一路或两路采样值出现数据畸变的情况。
通过数字继电保护测试仪按不同的频率将采样值中部分数据品质位设置为无效，模拟MU发送采样值出现品质位无效的情况。
③通信断续测试
④采样值传输异常测试
⑤虚端子信号检查
检查设备的虚端子（GOOSE\SV）是否按照设计图纸正确配置。
检查设备的虚端子是否按功能设计相符，并进行ICD文件的一致性检测。
检查方法：
1）通过数字继电保护测试仪加量或模拟开出功能使保护设备发出GOOSE开出虚端子信号，抓取相应的GOOSE发送报文分析或通过保护测试仪接收相应的GOOSE开出，以判断GOOSE需端子信号是否正确发送。
2）通过数字继电保护测试仪发出GOOSE\SV信号，对保护设备进行面板显示来判断是否正确接收。
⑥通信功能检验
4.3.5 智能终端检验
①智能终端动作测试
检测智能终端相应GOOSE命令的动作时间。测试仪发送一组GOOSE跳、合闸命令，智能终端应在7ms内可靠动作。
检测方法：由继电保护测试仪发送一组GOOSE跳、合闸命令，并接收跳合闸的节点信息，记录报文发送及硬接点输入时间差。
②传送位置信号测试
③SOE精度测试
④智能终端检测状态测试
4.3.6 整组试验
通过数字化测试设备给保护装置加入电流、电压及相关的GOOSE开入，并通过接收保护的GOOSE开入确定保护的动作行为，保护整组测试方案完全同常规保护。
验证从保护装置出口至智能单元，直至开关回路整个跳/合闸回路的正确性；保护装置之间的启动失灵、闭锁重合闸等回路的正确性。
4.3.7 与调控系统、站控层系统的配合校验
4.4 远动通信系统测试
4.5 电能量信息管理系统测试
4.6 全站同步对时系统测试
4.7 不间断电源系统测试
4.8 网络状态监测系统测试
4.9 二次系统安全防护测试
4.10 采样值系统测试
05-通用检验
适用于继电保护系统内的所有设备：互感器、合并单元、交换机、保护设备、智能终端、开关及连接回路
1、屏柜检查
2、设备工作电源检查
3、设备通信接口检查
4、设备软件和通信报文检查