智能变电站测试(完整版)

0 智能变电站测试智能变电站测试 二零一四年七月二零一四年七月 1 智能变电站测试需求智能变电站测试需求 1 1范围范围 根据国家电网网公司和南方电网公司有关基于智能变电站的继电保护 安全自动装置及相关设备 包括电子互感器 合并单元 智能终端 过程层网络 时间同步系统等 的规定 提出智能变电站 测试需求 2 2规范性引用文件规范性引用文件 GB T 20840 7 2007电子式电压互感器 GB T 20840 8 2007电子式电流互感器 GB14 285 2006继电保护和安全自动装置技术规程 GB50171 1992电气装置安装工程盘 柜及二次回路结线施工及验收规范 DL Z 860 1 2004 IEC 61850 1 变电站内通信网络和系统 第 1 部分 介绍和概述 DL Z 860 2 2006 IEC 61850 2 变电站内通信网络和系统 第 2 部分 术语 DL T 860 3 2004 IEC 61850 3 变电站内通信网络和系统 第 3 部分 总体要求 DL T 860 4 2004 IEC 61850 4 变电站内通信网络和系统 第 4 部分 系统和工程管理 DL T 860 5 2006 IEC 61850 5 变电站内通信网络和系统 第 5 部分 功能的通信要求和设备模 型功能和设备模型的通信要求 DL T 860 6 2008 IEC 61850 6 变电站内通信网络和系统 第 6 部分 变电站自动化系统配置描 述语言变电站自动化系统结构语言 DL T 860 71 2006 IEC 61850 7 1 变电站内通信网络和系统 第 7 1 部分 变电站和线路 馈线 设备的基本通信结构 原理和模型 DL T 860 72 2004 IEC 61850 7 2 变电站内通信网络和系统 第 7 2 部分 变电站和线路 馈线 设备的基本通信结构 抽象通信服务接口 ACSI DL T 860 73 2004 IEC 61850 7 3 变电站内通信网络和系统第 7 3 部分 变电站和线路 馈线 设备基本通信结构 公用公共数据类 DL T 860 74 2006 IEC 61850 7 4 变电站通信网络和系统 第 7 4 部分 变电站和线路 馈线 设备的基本通信结构 兼容的逻辑节点类和数据类 DL T 860 81 2006 IEC 61850 8 1 变电站通信网络和系统 第 8 1 部分 特定通信服务映射 SCSM 映射到 MMS ISO IEC9506 第 1 部分和第 2 部分 2 DL T 860 91 2006 IEC 61850 9 1 变电站通信网络和系统 第 9 1 部分 特定通信服务映射 SCSM 通过单向多路点对点串行通信链路的采样值 DL T 860 92 2006 IEC 61850 9 2 变电站通信网络和系统 第 9 2 部分 特定通信服务映射 SCSM 通过 ISO IEC 8802 3GB T 15629 3 的采样值 DL T 860 10 2006 IEC 61850 10 变电站通信网络和系统 第 10 部分 一致性测试网络 DL T 478 2001静态继电保护及安全自动装置通用技术条件 DL T 995 2006继电保护和电网安全自动装置检验规程 DL T 5136 2001火力发电厂 变电所二次接线设计技术规定 DL T 667 1999继电保护设备信息接口配套标准 DL T 630 1997交流采样远动终端技术条件 DL T 621 1997交流电气装置的接地 DL T 5218 2005220 500kV 变电所设计技术规程 Q GDW 161 2007线路保护及辅助装置标准化设计规范 Q GDW 175 2008变压器 高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范 Q GDW 383 2009智能变电站技术导则 Q GDW 393 2009110 66 kV 220kV 智能变电站设计规范 Q GDW 394 2009330kV 750kV 智能变电站设计规范 Q GDW 396 2009IEC 61850 工程继电保护应用模型 Q GDW 441 2010智能变电站继电保护技术规范 Q GDW Z 414 2010变电站智能化改造技术规范 Q GDW Z 410 2010高压设备智能化技术导则 Q GDW 424 2010 电子式电流互感器技术规范 Q GDW 425 2010 电子式电压互感器技术规范 Q GDW 426 2010 智能变电站合并单元技术规范 Q GDW 427 2010 智能变电站测控单元技术规范 Q GDW 428 2010 智能变电站智能终端技术规范 Q GDW 429 2010 智能变电站网络交换机技术规范 Q GDW 430 2010 智能变电站智能控制柜技术规范 Q GDW 431 2010 智能变电站自动化系统现场调试导则 3 3系统测试及组成系统测试及组成 3 13 1 系统测试系统测试 智能变电站应检验测试以下系统 采样值系统 3 网络系统 继电保护系统 网络状态监测系统 时间同步系统 3 23 2 测试系统组成测试系统组成 智能变电站系统测试可由以下主要设备组成 1 带升压器的标准电压互感器 2 带升流器的标准电流互感器 3 合并单元测试仪及合并单元模拟器 4 IEC 61850 继电保护测试仪 5 继电保护测试仪和规约转换器 6 时间同步测试仪 7 故障录波及网络报文记录仪 8 IEC 61850 数字万用表 9 集成网络分析仪 10 模拟智能终端 3 33 3 测试系统测试示意图测试系统测试示意图 4 继电保护系统 网络系统 继电保护系统 采样值系统 合并单元 电子式互感器 智能终端 智能操作箱 安全自 动装置 各种保 护装置 以太网 交换机 GOOSE网络 交换机 录波 装置 测控 装置 GOOSE SV Tsync MMS Tsync 站控层设备 以太网 交换机 时间同步系统 Tsync 网络状态测试系统 网络通信实时 状态检测设备 网络报文 记录装置 带升流升压标准互感 器 合并单元测试仪及合 并单元模拟器 IEC 61850 继电保护 测试仪 继电保护测试仪和规 约转换器 模拟智能终端 故障录波及网络报文 记录仪 IEC 61850数字万用表 时间同步测试仪 集成网络分析仪 高级管理 测试平台 变电站二次设备系统 继电保护测试系统 380V输入至断路器电流电压输入 4 4检验测试内容检验测试内容 4 14 1 装置常规检测装置常规检测 序号测试项目检验标准或要求检验方法 1装置电源检查 80 110 额定电 压 装置连续正常 工作 装置所有插件均插入 按试验项目要求 通入可调整电压的电源 进行装置的自启 动试验 观察装置是否正常 如有测试孔 需测试输出电压 检验其是否在允许范围 内 2装置通电自检 装置上电自检通过 装置键盘操作正常 打印机联机正常 如 有 对时正确 重启装置 检查是否有异常报告 检查 装置键盘各按钮反应是否正常 打印装置 定值单 如有 检查输出正确无误码 与 GPS 时钟对比 装置时钟正确 3装置程序版本检查记录装置程序版本正确 检查和记录装置各模块的程序版本 检 验码和程序生成时间 与中调下达的程序 版本核对 应符合要求 4定值整定功能及定值核对定值整定功能正常 试更改定值 功能正常 装置重启后检 5 如有 装置定值正确无误查定值不丢失 检查装置切换定值区功能 正常 与调度部门下达的整定通知单核对 装置定值正常无误 记录定值单编号 5装置硬开入量检查 如有 装置对各开入量反 应正确 采用短接端子或投退压板的方法改变装 置的开入量状态 检查装置的状态显示是 否正确 6装置硬开出量检查 如有 装置各开出量的出 口正确 在装置开出试验菜单进行开出试验 检 查各开出接点正常闭合 试验前注意检查 启动失灵等回路已与运行设备隔离 7装置告警信号回路检查装置信号回路正常 模拟装置动作和告警 检查装置面板指 示正常 报告记录正确完整 相应的装置 动作 异常告警等接点正确动作 装置到 就地监控的中央信号或通过计算机通信口 给到就地监控系统的定值 装置告警信号 动作报告正确 4 24 2 采样值系统检验采样值系统检验 采样值系统由电子式互感器和合并单元组成 Q GDW 431 2010 4 2 14 2 1电子式电流 电压互感器电子式电流 电压互感器 电子式互感器调试测试项目主要包括配置 通信 准确度 变比 角比差和极性 序号测试项目要求 准确度 幅值 相位 复合误差 最大峰值瞬时误差 极性 变比 输出绝对延时稳定性要求 5 次试验 最大与最 小差值 20 s 准确性要求 2ms 1 电子式电流互感器 饱和特性 准确度 幅值 相位 极性 2 电子式电压互感器 变比 6 输出绝对延时稳定性要求 5 次试验 最大与最 小差值 20 s 准确性要求 2ms 核相1 路电源 两组母线电压幅值 相 位和频率比较 定相2 路电源 两组母线电压幅值 相 位和频率比较 3 电子式互感器供电电源 切换 4 2 24 2 2合并单元合并单元 序号测试项目要求 1 MU 输入电流电压信号的 同步检验 0 2ms 2 电压 MU 级联到电流 MU 时的电流电压同步检验 3 MU 输出 SV 报文中电流 电压数据的方向 合并单元的电流方向应与互感器一 次电流一致 数字量输出帧中对应 值中 MSB 等于 0 丢帧率 1 完整性任意两帧 SV 报文的序号应连续 发送频率SV 报文的发送频率应与采样点频 率一致 发送间隔离散度间隔抖动 10 s 品质位正常 0 异常 1 4 MU 发送 SV 报文检验 错误标识 对时误差 1 s5 MU 对时误差测试 守时误差 4 s 10min 6 MU 失步再同步性能检验发送的 SV 报文采样序列号应连续 SV 报文的间隔抖动应小于 20000 N 20 s N 为每周波采样 点数 7 MU 检修状态测试检修压板投入 1 7 检修压板退出 0 8 MU 电压切换功能测试 9 电压并列功能测试 10 互联测试 10 1 采集数据光纤输入 MU 通信中断 相关保护测量正确告警 不误 动 10 2 采集数据光纤输入 MU 通信异常 错误数据 相关保护测量正确 不误动 10 3 MU 光纤输出通信中断相关保护测量正确 不误动保护报光纤数据异常 10 4 MU 光纤输出通信异常 数据错误 相关保护测量正确 不误动保护报光纤数据异常 10 5 IEC 60044 8 FT3 协议 测试 在相关保护装置查看模拟量的 正确性 10 6 IEC 61850 9 1 协议测 试 在相关保护装置查看模拟量的 正确性 10 7 IEC 61850 9 2 协议测 试 在相关保护装置查看模拟量的 正确性 10 8采集器供能光纤中断相关保护测量正确告警 无异 常现象 保护报光纤数据无效 10 9采集器供能光纤光能异 常增强 相关保护测量正确告警 无异 常现象 10 10采集器供能光纤光能异 常减弱 相关保护测量正确告警 无异 常现象 保护报光纤数据无效 10 11采集器掉电测试相关保护无异动保护报光纤数据无效 10 12大电流突变暂态测试 1 突加大电流 2 大电流消失 4 34 3 网络系统检验网络系统检验 网络系统主要由交换机和各类通信介质组成 4 3 14 3 1交换机检验交换机检验 交换机检验分别对以太网交换机和 GOOSE 网络交换机二种类型进行检验 8 序号测试项目要求 端口设置 速率 1 交换机以太网端口测试 镜像 2 生成树协议检查 3 VLAN 设置检查 4 GMRP 设置检查 5 以太网交换机性能1 实际工况下 2 网络负荷增加 50 3 网络风暴 6 GOOSE 网络交换机性能1 实际工况 2 网络负荷增加 50 3 网络风暴 7 通信故障恢复时网络性 能 4 3 24 3 2设备软件和通信报文检查设备软件和通信报文检查 序号测试项目要求 SCD 文件 1 SCD 文件 SCD 文件 CRC 校验码 CPU 型号 保护程序版本号 保护程序 CRC 校验码 通信程序版本号 通信程序 CRC 校验码 配置文件 配置文件 CRC 校验码 CID 文件版本号 2 设备 CID 文件 CRC 校验码 GOOSE 通信源 MAC 地址 目的 MAC 地址 VLAN ID 3 设备过程层 SV 通信 APPID 9 优先级 源 MAC 地址 目的 MAC 地址 VLAN ID APPID 4 设备过程层 GOOSE 通 信 优先级 IP 地址 5 设备站控层 MMS 通信 子网掩码 源 MAC 地址 目的 MAC 地址 VLAN ID APPID 6 站控层 GOOSE 通信 优先级 发送报文的帧数 7 GOOSE 报文 发送报文的时间间隔 8 点对点通信接口和网 络通信接口的内容 对点对通信接口的发送报文应完全 映射到网络通信接口 4 44 4 继电保护系统检验继电保护系统检验 继电保护系统主要由保护装置 测控装置 安全自动装置 智能终端和故障录波装置组成 4 4 14 4 1继电保护装置检验继电保护装置检验 继电保护装置主要有线路保护 变压器保护 母线保护 母联保护 高压并联电抗器保护 3 2 接线断路器保护和短引线保护 4 4 1 14 4 1 1装置检验测试项目装置检验测试项目 序号测试项目要求 动作信息 告警信息 状态信息 录波信息 1 根据 SCD 文件检查各种 继电保护装置信息传输 的正确性 定值信息 2 继电保护应用模型测试各种信息描述名称离线获取模型和在线召唤模型 两者应该一致 10 数据类型 定值描述范围 动作信息 告警信息 保护状态信息 录波信息 3 继电保护发送给站控层 网络信息的正确性测试 定值信息 继电保护通讯功能测试TCP IP 访问连接 16 个客户端 报告实例 10 远方投退压板 修改定值 切换定值区 设备复归 4 远方召唤最近八次录波报告 采样值 开关量 压板状态 设备参数 定值区号及定值 自检信息 包括硬件损坏 功能异 常 与过程层设备通信状况 异常告警信息 保护动作事件及参数 故障相别 跳闸相别和测距 录波报告信息 装置硬件信息 装置软件版本信息 装置日志信息 开关量变位信息 5 继电保护设备上送信息 测试 保护动作事件信息 6 交流量精度检查输入电流 电压的零漂 幅值 相 位 频率精度检验 7 不同间隔电流 电压信 11 号的同步性能 8 采样值测试1 品质位无效 2 畸变 3 传输异常 包括延时不稳定等 4 叠加直流的采样 MU 与保护装置之间的通信断续测试 9 通信断续测试 智能终端与保护装置之间的通信断 续测试 10 检修状态测试1 SV 2 GOOSE 11 开入开出实端子信号测 试 配置 12 虚端子信号检查 一致性 13 整定值的整定及检验定值设置 14 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 参照 DL T 995 2006 6 7 节 15 80 额定工作电源下保护 整组传动试验 16 保护同步测试 17 时钟对时测试 18 合并单元异常告警闭锁 19 装置光纤通道报警 20 GOOSE 断链 网络重载 21 双 AD 不一致测试 22 通信功能测试 如网络 异常 网络风暴等 4 4 1 24 4 1 2保护整组联动测试保护整组联动测试 保护整组联动测试主要测试从保护装置出口至智能终端 最后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 在测试整个回路的同时 还需对回 12 路中保护出口软压板 智能终端硬压板 装置的检修压板的作用进行分别验证 此外 还需在 80 直 流电源情况下验证保护动作 开关跳闸的可靠性 1 线路保护整组联动 1 500kV 线路保护整组联动 待补充 2 220kV 线路保护整组联动 220kV 线路第一套保护整组联动测试表 保护装置智能终端母 线 保 护 故 障 类 型 GOOSE 跳闸出 口软压 板 GOOSE 重合闸 出口软 压板 GOOSE 启动失 灵出口 软压板 检修 压板 A 相 跳闸 出口 硬压 板 B 相 跳闸 出口 硬压 板 C 相 跳闸 出口 硬压 板 重合 闸出 口硬 压板 检 修 压 板 检 修 压 板 操 作 电 源 1 操 作 电 源 2 结 果 x 220kV 线路第二套保护整组联动测试表 保护装置智能终端母 线 保 护 故 障 类 型 GOOSE 跳闸出 口软压 板 GOOSE 重合闸 出口软 压板 GOOSE 启动失 灵出口 软压板 检修 压板 A 相 跳闸 出口 硬压 板 B 相 跳闸 出口 硬压 板 C 相 跳闸 出口 硬压 板 重合 闸出 口硬 压板 检 修 压 板 检 修 压 板 操 作 电 源 1 操 作 电 源 2 结 果 3 110kV 线路保护整组联动 110kV 线路保护整组联动测试表 保护装置智能终端操作 电源 结果故障 类型 GOOSE 跳闸出 口软压板 GOOSE 重合闸 出口软压板 检修压 板 跳闸出口 硬压板 重合闸出 口硬压板 检修 压板 2 母线保护整组联动 测试母线保护每条支路的 GOOSE 跳闸出口软压板的正确性 验证母线保护与线路保护的闭 锁重合闸软回路 母线保护与智能终端之间以及母线保护与线路保护之间的检修压板的对应 关系 13 3 主变压器保护整组联动 保护装置 高中低 高压侧智能终端中压侧 智能终 端 低压侧 智能终 端 母 线 保 护 结 果 故 障 类 型 GOOSE 跳闸出 口 GOOSE 启动失 灵出口 GOOSE 跳闸出 口 GOOSE 跳闸出 口 检 修 压 板 A 相 跳 闸 出 口 B 相 跳 闸 出 口 C 相 跳 闸 出 口 检 修 压 板 跳 闸 出 口 检 修 压 板 跳 闸 出 口 检 修 压 板 检 修 压 板 4 备自投整组联动 5 低频低压减载整组联动 4 4 24 4 2智能终端检验智能终端检验 4 4 2 14 4 2 1智能终端检验智能终端检验 序号测试项目要求 GOOSE 跳闸命令动作时间 7ms1 智能终端动作时间测试 GOOSE 合闸命令动作时间 7ms 2 传送开关位置信号测试 15ms 3 SOE 精度测试 2ms 4 智能终端检修测试 5 闭锁逻辑测试 6 驻留时间测试 4 4 2 24 4 2 2智能操作箱单体测试智能操作箱单体测试 序号测试项目要求 GOOSE 跳闸命令动作时间 7ms1 动作时间测试 GOOSE 合闸命令动作时间 7ms 2 传送开关位置信号测试 15ms 3 SOE 精度测试 2ms 4 智能终端检修测试 5 闭锁逻辑测试 6 驻留时间测试 14 4 4 34 4 3测控装置检验测控装置检验 序号测试项目要求 1 2 4 4 44 4 4故障录波器检验故障录波器检验 序号测试项目要求 1 采集量检查 2 整定试验 3 故障测距 4 GOOSE 断链检查 5 时间同步测试 4 4 54 4 5安全稳定装置检验安全稳定装置检验 序号测试项目要求 1 采集量检查 2 合并单元异常告警闭锁 3 装置通道报警 4 整定试验 5 整组试验 6 80 额定工作电源下整组传 动试验 7 时间同步测试 4 4 64 4 6备自投装置检验备自投装置检验 序号测试项目要求 1 采集量检查 2 装置通道报警 3 整定试验 4 整组试验 5 80 额定工作电源下整组传 动试验 6 时间同步测试 15 4 54 5 网络监测系统检验网络监测系统检验 网络监测系统主要由网络报文记录分析装置和网络通信实时状态检测设备组成 4 5 14 5 1网络报文记录分析装置测试网络报文记录分析装置测试 序号测试项目要求 1 2 3 4 5 24 5 2网络通信实时状态检测设备测试网络通信实时状态检测设备测试 序号测试项目要求 1 2 3 4 64 6 时间同步系统检验时间同步系统检验 序号测试项目备注 1 主时钟时间同步准确度1 脉冲 IRIG B 码准确度 上升沿 2 SNTP PTP 准确度 1 网络正常负载 2 网络风暴 3 误码及错误码 4 主钟之间切换 2 时钟扩展装置时间同步准 确度 1 脉冲 IRIG B 码准确度 上升沿 2 SNTP PTP 准确度 1 网络正常负载 2 网络风暴 3 误码及错误码 4 主钟之间切换 3 主时钟自守时和恢复 4 主时钟源主备切换功能 4 74 7 间隔层综合功能测试间隔层综合功能测试 序号测试项目要求 1 常规四遥功能测试 2 同期功能测试 3 间隔层防误闭锁功能测试 4 时间同步准确度测试 5 事件顺序记录分辨率测试 6 其他功能测试 16 6 1 开关量防抖功能测试 6 2 模拟量死区设定功能测试 6 3 模拟量滤波功能测试 6 4 BCD 解码功能测试 6 5 通信监测功能测试 7 性能指标监测 7 1 模拟量测量综合误差 0 5 7 2 测控装置模拟量量程裕度 20 7 3 电网频率测量误差 0 01Hz 7 4 有功 无功功率测量误差 1 7 5 事件顺序记录分辨率 SOE 2ms 7 6 遥测信息响应时间 3s 7 7 遥信变位响应时间 2s 7 8 事故时遥信变位传送时间 0 5s 7 9 遥控 遥调命令响应时间 2s 7 10 设备对时精度 1ms 7 11 非电气量变送器输出4 20m