智能变电站系统集成测试方案的研究

摘要

智能变电站二次系统具有网络化和层次化的特点，因此需构建一个完整的测试系统才能对系统中的设备开展更为全面的测试。本文围绕智能变电站测试系统搭建方案和系统中设备及网络的测试方案展开研究，主要内容与成果如下:
　　设计了一种测试系统构建方案。首先依托典型一次主接线配置过程层、间隔层和站控层设备;其次设计二次系统网络拓扑图，过程层虚拟二次回路端子图，并据此构建测试系统;最后完成设备的互操作性验证。
　　通过设计合并单元和智能终端测试方案，测试了合并单元采样精度、时间精度及守时性能;智能终端开入开出延时，开入时间分辨率。依据测试方案进行实验验证，记录并分析了测试数据。
　　设计了过程层网络报文分析的测试方案，通过在测试系统过程层网络中截取SV和GOOSE报文为样本，详细解析了SV和GOOSE报文的结构、编码规则、订阅与发布机制。间隔层设备基于ICD模型实现与站控层设备通讯。本文创新性的提出了一种模型一致性测试方案，采用模型语法校验工具和工程实例化配置工具相结合测试，多种测试工具综合测试更为立体和全面。
　　针对二次设备状态监测、智能设备软压板功能、SCD管控及虚端子可视化等智能站新技术，较为系统的设计了测试方案并开展实验验证。提出了一种系统检修闭锁机制的测试方案，在验证检修逻辑的基础上重点测试单间隔设备检修对二次系统中相关设备的影响。
　　设计了系统网络性能测试方案，分别测试独立交换机和级联交换机模式下的VLAN划分功能及网络压力性能。
　　测试技术正在持续的发展和完善。本文在完成上述研究工作后对新技术发展进行展望，提出了未来测试研究工作的重点和发展方向。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 智能站系统构架特点

1．1．2 集成测试的必要性

1．2 研究现状和发展趋势

1．2．1 国内的系统集成测试发展动态

1．2．2 国外IEC61850系统集成测试的成果

1．3 课题研究内容和重点

1．4 本章小结

第二章 测试系统构建方案

2．1 测试系统构建原则

2．2 测试系统配置方案

2．2．1 一次系统配置方案

2．2．2 二次系统配置方案

2．2．3 虚拟二次回路配置方案

2．3 测试系统配置流程

2．4 关键技术测试

2．5 本章小结

第三章 过程层设备测试方案

3．1 过程层设备基本原理

3．2 合并单元测试方案

3．2．1 合并单元采样值精度测试

3．2．2 合并单元时间精度测试

3．2．3 PT并列功能测试

3．2．4 PT切换功能测试

3．2．5 数据级联测试

3．3 智能终端测试方案

3．3．1 智能终端开入延时测试

3．3．2 开入分辨率测试

3．3．3 智能终端开出延时测试

3．3．4 智能终端时间精度测试

3．4 SV报文分析测试方案

3．4．1 SV报文结构测试

3．4．2 SV发送机制测试

3．4．3 SV接收机制测试

3．4．4 SV断链告警机制测试

3．5 GOOSE报文分析测试方案

3．5．1 GOOSE报文结构测试

3．5．2 GOOSE发送机制测试

3．5．3 GOOSE订阅机制测试

3．5．4 GOOSE时标测试

3．5．5 GOOSE断链告警机制测试

3．6 本章小结

第四章 间隔层设备测试方案

4．1 61850一致性测试方案

4．1．1 ICD模型构成

4．1．2 ICD模型静态一致性测试

4．1．3 MMS动态一致性测试

4．1．4 GOOSE一致性测试

4．1．5 SV一致性测试

4．2 保护功能测试方案

4．2．1 数字测试仪测试

4．2．2 常规测试仪测试

4．2．3 方案对比

4．3 压板功能测试方案

4．3．1 远方操作及国网三压板测试

4．3．2 GOOSE、SV链路压板测试

4．3．3 保护功能压板测试

4．4 设备状态监测测试方案

4．4．1 光功率、光衰耗测试

4．4．2 光端口独立性、一致性测试

4．4．3 日志功能测试

4．4．4 其他测试

4．5 本章小结

第五章 虚端子可视化及SCD管控测试方案

5．1 SCD管控技术测试方案

5．2 虚端子可视化测试方案

5．3 本章小结

第六章 系统检修机制测试方案

6．1 检修机制原理分析

6．2 检修机制功能测试方案

6．3 检修机制系统测试方案

6．4 本章小结

第七章 系统网络性能测试方案

7．1 交换机VLAN划分测试方案

7．1．1 同交换机VLAN测试

7．1．2 跨交换机VLAN测试

7．1．3 交换机级联端口性能测试

7．2 网络压力测试方案

7．2．1 无效GOOSE报文网络压力测试

7．2．2 有效GOOSE报文网络压力测试

7．2．3 无效SV报文压力测试

7．2．4 MMS压力测试

7．3 本章小结

第八章 结语

8．1 总结

8．2 展望

参考文献

作者在硕士期间发表的论文

致谢