【正文】 ...... 12 異常 /錯(cuò)誤分析 ................................................................................... 12 查詢(xún) /統(tǒng)計(jì) .......................................................................................... 12 網(wǎng)絡(luò)通信分析 ..................................................................................... 12 6. 配置清單 ................................................................................................................. 12 2 1. 背景 目前國(guó)家 智能電網(wǎng)是 使用健全的雙路通信、高級(jí)的傳感器和分布式計(jì)算機(jī)的電力傳輸與分配網(wǎng)絡(luò)。 通過(guò)先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控 制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用， 最終用以改善電力傳送， 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo) 。 智能變電站的建設(shè)是建立堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)加快智能變電站建設(shè)的步伐，提高電網(wǎng)運(yùn)行的智能化水平，節(jié)省人力資源，提高生產(chǎn)效率 。為了滿(mǎn)足這些要求，需要對(duì)使用的新技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，來(lái)盡可能的保證 運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性 ，同時(shí)提高工作效率。因此，有必要建設(shè)智能變電站實(shí)驗(yàn)室。 智能變電站在集成化、一體化、緊湊化和信息共享等方面也提出了要求，這是智能變電站 實(shí)驗(yàn)室 建立的有利條件 ；同時(shí)智能變電站 實(shí)驗(yàn)室也 是開(kāi)展智能電網(wǎng)發(fā)展與建設(shè)的迫切需要，是電網(wǎng)發(fā)展的必然要求 。 智能變電站與傳統(tǒng)變電站相比出現(xiàn)了很多新的技術(shù)和變化，尤其是過(guò)程層數(shù)字化、通信網(wǎng)絡(luò)化及標(biāo)準(zhǔn)化、信息模型化，影響到了智能變電站的設(shè)計(jì)、工程實(shí)施和運(yùn)行維護(hù)等多個(gè)環(huán)節(jié)，使得傳統(tǒng)的測(cè)試手段及設(shè)備不能滿(mǎn)足智能變電站及其設(shè)備的測(cè)試需要。另一方面，智能變電站所采用的 IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)面向國(guó)際化的特點(diǎn)及其復(fù)雜性，不同的設(shè)備供應(yīng)商對(duì)其理解和實(shí)現(xiàn)存在差異，影響了互聯(lián)互通，由于缺乏相應(yīng)的工程化規(guī)范及方便、直觀的測(cè)試手段，使得問(wèn)題的排查非常困難。 基于上述考 慮，本項(xiàng)目通過(guò)對(duì) 智能變電站實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及檢測(cè)的研究 ，建立二次系統(tǒng)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)的 檢測(cè) 平臺(tái)，提高設(shè)備互操作性，加快智能變電站及其技術(shù)的發(fā)展及普及，提高工程實(shí)施及運(yùn)行維護(hù)的效率和水平，為后續(xù) 智能變電站 的建設(shè)提供技術(shù)支撐； 實(shí)驗(yàn)室也可作為相關(guān)工作人員和技術(shù)人員的培訓(xùn)和研究平臺(tái) 。同時(shí)智能電網(wǎng)發(fā)展會(huì)不斷有新需求和新技術(shù)研究，可在本項(xiàng)目的研究成果基礎(chǔ)上開(kāi)展前期技術(shù)積累與實(shí)踐工作，為后續(xù)大規(guī)模推廣應(yīng)用做好技術(shù)儲(chǔ)備 。 2. 總體框架 智能變電站實(shí)驗(yàn)室主要包括 2 部分設(shè)備：智能變電站設(shè)備及檢測(cè)設(shè)備。實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)需要從變電站的設(shè)計(jì)、調(diào)試、檢測(cè) 、運(yùn)行維護(hù)等多個(gè)環(huán)節(jié)考 3 慮，按照智能變電站的 3 層（站控層、間隔層、過(guò)程層）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)搭建，包括主要常用的設(shè)備（數(shù)字化保護(hù) /測(cè)控、智能終端、合并單元、監(jiān)控 /遠(yuǎn)動(dòng)、數(shù)字化錄波器、 GPS 等 ），形成小型但涉及全面的智能變電站。智能變電站實(shí)驗(yàn)室同時(shí)負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)備及故障的檢測(cè)和分析，需要研究和配置相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)、手段和設(shè)備，主要包括 IEC 61850 的模型檢測(cè)、網(wǎng)絡(luò)通信記錄和分析、虛端子連線(xiàn)測(cè)試、通信服務(wù)模擬 等 。 網(wǎng) 絡(luò) 通 信記 錄 儀天 線(xiàn)G P S合 并 單 元 1保 護(hù) 1保 護(hù) 2合 并 單 元 2P P SI R I G BS N T P智 能 終 端 1 智 能 終 端 2站 控 層 網(wǎng) 絡(luò)過(guò) 程 層 網(wǎng) 絡(luò)站 控 層交 換 機(jī)過(guò) 程 層 交 換 機(jī)模 擬 斷 路 器監(jiān) 控 系 統(tǒng)網(wǎng) 絡(luò) 通 信 分 析 儀I E C 6 1 8 5 0 客 戶(hù) 端 工 具I E C 6 1 8 5 0 服 務(wù) 器 端 模 擬 工 具G O O S E 模 擬 工 具模 型 檢 測(cè) 工 具間 隔 測(cè) 控 公 用 測(cè) 控測(cè) 試 儀母 線(xiàn) 智 能 終 端母 線(xiàn) 合 并 單 元遠(yuǎn) 動(dòng)錄 波 器 智能變電站實(shí)驗(yàn)室示意圖 在上圖中示意的智能變電站實(shí)驗(yàn)室按 小型的智能變電站搭建，并配置了用于檢測(cè)的工具和設(shè)備 。 其中，網(wǎng)絡(luò)通信分析儀、記錄儀、模型檢測(cè)工具等用于對(duì)各廠家二次設(shè)備的模型及通信服務(wù)進(jìn)行檢測(cè)；測(cè)試儀 /模擬斷路器用于測(cè)試的輸入和出口。 3. 關(guān)鍵技術(shù) 模型檢測(cè) IEC 61850 中針對(duì)二次設(shè)備模型定義了相對(duì)比較復(fù)雜的建模規(guī)范，而在實(shí)際工程應(yīng)用中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)設(shè)備的模型存在錯(cuò)誤或不規(guī)范的情況，影響了設(shè)備的互操作性，因此需要研究更為適用和更有效的模型檢測(cè)方法和手段，能夠快速的發(fā)現(xiàn)模型存在的問(wèn)題，并給出分析建議；國(guó)內(nèi)發(fā)布了面向工程 4 的實(shí)施規(guī)范，目的是為了減少工程應(yīng)用中不必要的 分歧或問(wèn)題，有效提高工程實(shí)施效率，這也是模型檢測(cè)研究的關(guān)鍵內(nèi)容之一。 虛端子連線(xiàn)檢測(cè) 智能變電站信息數(shù)字化和通信網(wǎng)絡(luò)化后，二次回路設(shè)計(jì)發(fā)生了很大變化，由傳統(tǒng)的硬連線(xiàn)變?yōu)榛谀Ｐ秃屯ㄐ艌?bào)文的虛回路設(shè)計(jì)，即虛端子連線(xiàn)，使設(shè)計(jì)、工程實(shí)施和運(yùn)行維護(hù)的難度加大。目前還缺乏具有指導(dǎo)性的二次回路連線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范和方法，以及連線(xiàn)正確性的測(cè)試手段。本項(xiàng)目針對(duì)這些問(wèn)題主要研究如何進(jìn)行有效且便捷的虛端子連線(xiàn)正確性測(cè)試。 網(wǎng)絡(luò)通信的監(jiān)視和分析 智能變電站網(wǎng)絡(luò)化程度提高，出現(xiàn)了很多網(wǎng)絡(luò)通信方面的問(wèn)題，甚至有些復(fù)雜的通信問(wèn)題無(wú)法復(fù)現(xiàn)、測(cè)試 和分析。本項(xiàng)目通過(guò)多方面研究，包括通信服務(wù)及功能的測(cè)試、模擬，以及網(wǎng)絡(luò)通信的監(jiān)視和分析，實(shí)現(xiàn)更加方便和直觀的通信測(cè)試及分析工具。 4. 技術(shù)原理 模型檢測(cè) 變電站配置語(yǔ)言（ SCL）定義了 IEC61850 模型（ ICD/SCD/CID）的格式規(guī)范、內(nèi)容及擴(kuò)展規(guī)則。 SCL 是基于 XML 標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)擴(kuò)展，根據(jù) SCL 定義的 SCHEMA，大多數(shù) XML 解析器都可以實(shí)現(xiàn) ICD/SCD/CID 的格式良好性和SCHEMA 合法性檢測(cè)，其他的檢測(cè)針對(duì)模型內(nèi)容和工程實(shí)施規(guī)范。 從 XML 角度，模型文件只是格式良好、 SCHEMA 合法的文件；但從IEC61850 的角度，模型文件中的幾乎每個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)容都是有實(shí)際意義的，更多的是根據(jù)名稱(chēng)和內(nèi)容格式綜合判斷，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的目的。如虛端子規(guī)范定義了相關(guān)節(jié)點(diǎn)的名稱(chēng)和格式，就可以檢測(cè) ICD/CID 中虛端子的規(guī)范性； SCD中虛端子的信息更豐富，按照標(biāo)準(zhǔn) /規(guī)范就可以檢測(cè)二次回路虛端子的定義、連接，并輸出。 動(dòng)態(tài)合法性檢測(cè)基于標(biāo)準(zhǔn)定義的 ACSI 從裝置獲取模型，然后與靜態(tài)模型比對(duì)。所使用的 ACSI 都是標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定為裝置必須實(shí)現(xiàn)、支持的，因此使通用、合理的。 5 IEC61850 通信測(cè)試 與模型的動(dòng)態(tài)合法性檢測(cè)類(lèi)似，通信測(cè)試工具可以在 線(xiàn)獲取裝置的模型。并按照 SCL 的定義形成模型樹(shù)，為了使用的方便和關(guān)鍵技術(shù)的突出，會(huì)對(duì)模型樹(shù)面向功能做