专利名称：一种电力系统智能变电站双测控装置的测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测试系统，尤其是涉及一种电力系统智能变电站双套测控装置的测试系统。
背景技术：
测控装置作为二次采集设备，为电力系统提供电流、电压信号，其工作稳定性和可靠性直接影响电力系统的安全、可靠、经济运行。随着保护测控一体化方向的发展，在目前的智能变电站中，IlOkV保护双重化配置，而保护和测控一体化，带来了双套测控装置互通互联运行的可靠性问题。双测控装置主备运行过程中采样、上送及控制等关键运行技术需相应测试技术支撑把关，因此，双测控测试技术需配套发展，以实现较全面地把握双测控新技术工作特性，支撑双测控装置的运行效果。
实用新型内容本实用新型的目的，就是提供着一种电力系统智能变电站双测控装置的测试系统，填补当前双测控装置测试技术的空缺。为实现上述目的，本实用新型的电力系统智能变电站双测控装置的测试系统，其特征是包括测试主机、GOOSE (面向通用对象的变电站事件)和SMV (采样测量值)模拟装置、站控层网络交换机以及过程层网络交换机，所述的站控层网络交换机经站控层以太网连接到所述的双测控装置的一端，所述的过程层网络交换机经过程层以太网连接到所述的双测控装置的另一端；所述的测试主机直接与站控层以太网连接，同时经所述的GOOSE和SMV模拟装置与过程层以太网连接。测试主机包括电连接的监控模块、IEC61850规约一致性测试子模块、GOOSE模拟发送模块、GOOSE和SMV模拟装置控制模块；其中控制模块控制GOOSE和SMV模拟装置发送GOOSE和SMV信号通过过程层交换机至双测控装置，而双测控装置采样及响应上送变电站监控后台的MMS报文共步反馈接回给测试主机，形成系统闭环测试。本实用新型的测试方式之一如图I所示，为一种在线接入方式，其还包括了变电站监控后台，作为双测控装置与站控层设备通信，双测控装置的采样源数据由测试系统提供，采样及响应的MMS数据信息上送给变电站监控后台的同时，通过数据镜像技术同步发送给测试系统，通过测试系统实现在线测试双测控装置的性能和功能。本实用新型的测试方式之二如图2所示，为一种离线接入方式，测试主机模拟变电站监控后台与双测控装置通信，双测控装置的采样源数据由测试系统提供，采样及响应的MMS数据信息回环给测试系统主机；还包括测试系统主机下行遥控命令至双测控装置，双测控装置响应信息通过过程层交换机反馈给测试系统，通过测试系统实现离线测试双测控装置的性能和功能。本实用新型通过正向即正常工作状态下互联互通响应测试、逆向即模拟各种典型故障或异常激励下测试双测控装置的性能和功能。[0009]有益效果本实用新型的测试手段和项目比较完整，直接应用到双测控装置在线及离线应用场合的测试。通过该套系统的测试发现了不少问题，为投入运行解决了诸多问题和隐患。
图I本实用新型实施例的组成结构以及在线接入方式示意图；图2本实用新型实施例的组成结构以及离线接入方式示意图；图3本实用新型实施例的功能图；图4本实用新型实施例正向响应测试原理框图；图5本实用新型实施例反向校验测试原理框图。 具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。如图I或图2所示，本实用新型双测控装置测试系统，包括测试主机、GOOSE (面向通用对象的变电站事件)和SMV (采样测量值)模拟装置、站控层网络交换机以及过程层网络交换机，站控层网络交换机经站控层以太网连接到双测控装置的一端，过程层网络交换机经过程层以太网连接到双测控装置的另一端；测试主机直接与站控层以太网连接，同时经GOOSE和SMV模拟装置与过程层以太网连接。测试主机包括电连接的监控模块、IEC61850规约一致性测试子模块、GOOSE模拟发送模块、GOOSE和SMV模拟装置控制模块；其中控制模块控制GOOSE和SMV模拟装置发送GOOSE和SMV信号通过过程层交换机至双测控装置，而双测控装置采样及响应上送变电站监控后台的MMS报文共步反馈接回给测试主机，形成系统闭环测试。如图3所示，本实用新型双测控装置测试系统的功能由正向响应测试、反向校验测试两部分组成。正向响应测试子系统功能为测试双测控装置在正常主备运行工作态下的功能和性能，是否满足运行要求；反向校验测试子系统功能为测试双测控装置的双机信息采集、上送及下行信息处理过程的互联协作处理能力，应对故障、突发和环境影响的能力，考查双测控装置主备运行的可靠性和稳定性。其中，子系统一正向响应特性测试主要包括三大模块模型校验模块、四遥功能校验模块和跨间隔信息校验模块，正向测试系统功能框图如图4，具体实现方式如下。I、模型校验模块测试系统包含了 IEC61850模型一致性检测工具，嵌入于测试主机中，通过站控层交换机可直接读取双测控装置的CID模型文件，与UniCAscl Referencev09. icd比较，检验模型文件的标准性；同时比对双测控装置间模型的差异性，检验两装置配置的GOOSE和SMV信息量是否一致，判断双测控的工程化配置参数的一致性。2、四遥功能校验模块如图4所示，测试测控装置的基本四遥功能，即遥测、遥信、遥控和遥调功能；其中，测试系统的GOOSE和SMV模拟装置发送遥测量(SMV)和遥信状态量(GOOSE)至双测控装置接收，经双测控装置采样处理后上送遥测及遥信MMS报文至监控后台或模拟主机，通过加量源端数据和监控采样数据即可判断双测控装置对遥测量和状态量采样的正确性；另一方面，通过监控后台或模拟主机发送遥控MMS报文至双测控装置，双测控装置响应输出的GOOSE分合闸遥控命令报文，可由GOOSE和SMV模拟装置接收，形成闭环响应即可判断双测控装置的遥控正确性。特别对于双测控装置运行的主备状态，可在此遥控试验中进行校验，正确的响应过程是仅主机接收遥控报文并下发GOOSE分合闸命令，备机不发送，即可验证了双测控装置主备运行时遥控的唯一性。遥调试验与遥控过程一致，在此不再赘述。3、跨间隔通信检验模块如图4所示，此模块主要检验双测控装置与其它间隔测控装置间实现间隔层五防联闭锁功能的信息传输过程。此功能实现包括模拟主机的GOOSE模拟发送模块、GOOSE接收模块，由模拟主机模拟发送给本间隔双测控装置所需的其它间隔GOOSE设备状态信息，通过模拟主机在站控层网络接收双测控装置发送的GOOSE联闭锁设备状态信息，判断双测控装置间主备机运行状态，检验双测控装置间五防联闭锁逻辑的一致性及响应正确性。双测控装置作为一种新技术应用产品，测试重点之一应为双机主备运行的可靠性和稳定性，故针对双机采集、切换及控制输出过程中可能会出现的故障和异常，模拟反向校验测试是不可缺少的。如图3所示，子系统二反向校验测试主要包括三大模块差异加量测试模块、模拟通信故障测试模块和模拟异常切换测试模块。具体实现方式如下 I、差异加量测试模块由于测控装置作为间隔层设备，承接着过程层采样通信，即一次设备负荷和开关刀闸分合状态采样，以及与站控层监控后台通信，即电站运行信息给监控后台，同时接受监控后台遥控命令进行电网运行调节控制。因此，作为中间的采样及命令传输中介，双测控装置间须严格执行单机有效信息通信，预防双主运行导致信息传输失效。差异加量测试，即通过GOOSE和SMV模拟装置对双测控装置施加不同的遥测量和设备状态遥信量，检测双机运行情况下，监控后台或模拟主机接受的有效信息是否仅主机上送信息有效，从而检验双测控装置与站控层设备通信的正确性。测试方法如下I)按图2离线接入方式接线，通过GOOSE和SMV模拟装置向过程层网络进行测控装置I和2的分别加量，如测控I加全额定遥测值SMV1，设备状态全分闸状态G00SE1，测控2加50%额定遥测值SMV2，设备状态全合闸状态G00SE2 ；2)核对模拟主机接受的遥测值和遥信状态量，检测是否仅主机状态的测控装置上送遥测值和遥信状态量有效，如接受该间隔遥测值为额定值YCI，设备状态全分闸状态YXl,即测控I上送信息有效；如为50%额定值YC2和合闸状态YX2，即测控2上送遥测信息有效；再校核双测控装置的主备运行状态指示信息，完成双测控装置主备运行情况下遥测遥信采样及上送信息过程的正确性检测。2、模拟通信异常测试模块由于测控装置接受过程层SMV和GOOSE报文，经采样后再以MMS报文上送监控后台，而SMV、G00SE和MMS报文均包含了品质描述位，模拟通信异常测试，主要测试测控装置是否正确判断采样报文或设备通信状态，在异常时将上送监控后台的MMS报文品质置位；同时检验监控后台是否正确判断报文品质进行双测控装置主备运行状态的切换。测试方法如下I)按图I在线接入方式接线，通过GOOSE和SMV模拟装置向过程层网络进行测控装置主机和备机的加量，如测控主机加额定遥测值SMVl，间隔设备状态全分闸状态G00SE2 ;备机加50%额定遥测值SMV2，间隔备状态全合闸状态G00SE2 ；2)将主机的遥测加量值SMV或设备状态GOOSE报文品质位置无效，检验测控主机上送的MMS报文中此间隔的遥测量和遥信量是否无效，检验测控装置是否正确判断过程层米样信息，上送正确信息；3)经2步骤后，间歇10分钟，检查监控后台是否正确判断双测控装置主机异常，切换至测控备机通信，即监控后台间隔设备采样值由额定值YCl变为50%额定值YC2，设备状态由全分闸YXl变全合闸状态YX2 ;从而检验监控后台是否可判断双测控装置上送数据状态正确进行双机采样切换；同时检测主备机间的切换时间，判断是否在设置时间内完成异常判断及切换。4)重复I步骤，将双测控装置主机至过程层交换机的光纤拨掉，检验测控主机上送的MMS报文中此间隔的遥测量和遥信量是否无效，检验测控装置是否正确判断过程层采样信息，上送正确信息；5)重复步骤3，检验双测控装置的切换机制是否包括过程层采样异常。3、模拟异常双机切换测试模块由于双测控装置为主备运行方式，正常运行时，仅 由主机与监控后台进行双向通信，而当主机故障时，备机自动升为主机，与监控后台进行通信，而原主机自动降为备机，中断与监控后台的通信；因此，模拟主机异常运行，检测双测控装置主备机间的自动切换，是双测控装置实现冗余功能的必要手段。当双测控装置通过硬接点连线进行主备机运行状态互联通信时，测试方法如下I)按图I在线接入方式接线，通过GOOSE和SMV模拟装置向过程层网络进行测控装置主机和备机的加量，如测控主机加额定遥测值YC1，间隔设备状态全分闸状态YXl ;备机加50%额定遥测值YC2，间隔备状态全合闸状态YX2 ；2)关闭或复归双测控装置主机，检测备机是否正确升为主机，而原主机启动后降为备机运行，同时监控后台采样本间隔遥测值由额定值YCl变为50%额定值YC2，且间隔开关刀闸由全分闸状态YXl变为全合闸状态YX2 ;同时检测主备机间的切换时间，判断是否在设置时间内完成异常判断及切换。3)在线拔出双测控装置主机的遥测、遥信或遥控板件，模拟装置插件异常，检测备机是否正确升为主机，而原主机启动后降为备机运行，同时监控后台采样本间隔遥测值由额定值YCl变为50%额定值YC2，且间隔开关刀闸由全分闸状态YXl变为全合闸状态YX2 ；同时检测主备机间的切换时间，判断是否在设置时间内完成异常判断及切换。本测试系统囊括了双测控装置单体、对下过程层采样及对上站控层设备通信整体系统功能及性能测试，以及双测控装置间互联互通的性能和功能测试。从正向、逆向两个角度分别展开测试工作，正向响应测试指正常工作状态下，双测控装置的工作特性，确保能实现数据采集、传输正确性，准确反应系统正常运行的采集量。反向校验测试指根据双测控装置运行时可能发生的单机故障和异常状况，测试双测控装置主备机间的互联判断及处理响应能力，确保双测控装置冗余方式运行的可靠性和稳定性。本系统已在多个智能变电站工程中试用，发现并解决了许多双测控装置运行的缺陷和隐患，为成功投运做好了把关工作。本测试系统根据多个智能变电站多种双测控装置的测试实践总结而成，属于创新，具有实用价值。
权利要求1.一种电力系统智能变电站双测控装置的测试系统，其特征是包括测试主机、GOOSE和SMV模拟装置、站控层网络交换机以及过程层网络交换机，所述的站控层网络交换机经站控层以太网连接到所述的双测控装置的一端，所述的过程层网络交换机经过程层以太网连接到所述的双测控装置的另一端；所述的测试主机直接与站控层以太网连接，同时经所述的GOOSE和SMV模拟装置与过程层以太网连接。
专利摘要一种电力系统智能变电站双测控装置的测试系统包括测试主机、GOOSE(面向通用对象的变电站事件)和SMV(采样测量值)模拟装置、站控层网络交换机以及过程层网络交换机，所述的站控层网络交换机经站控层以太网连接到所述的双测控装置的一端，所述的过程层网络交换机经过程层以太网连接到所述的双测控装置的另一端；所述的测试主机直接与站控层以太网连接，同时经所述的GOOSE和SMV模拟装置与过程层以太网连接。本实用新型的测试手段和项目比较完整，直接应用到双测控装置在线及离线应用场合的测试。通过该套系统的测试发现了不少问题，为投入运行解决了诸多问题和隐患。
文档编号G05B23/02GK202735834SQ20122002989
公开日2013年2月13日 申请日期2012年1月30日 优先权日2012年1月30日
发明者黄曙, 陈宏辉 申请人:广东电网公司茂名供电局, 广东电网公司电力科学研究院