智能变电站测试(完整版).doc

智能变电站测试二零一四年七月17智能变电站测试需求1 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 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GB501711992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) 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 5218-2005220500kV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 1752008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）kV220kV智能变电站设计规范Q/GDW 394-2009330kV750kV 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 系统测试及组成3.1 系统测试智能变电站应检验测试以下系统：v 采样值系统v 网络系统v 继电保护系统v 网络状态监测系统v 时间同步系统3.2 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3.3 测试系统测试示意图4 检验测试内容4.1 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（如有）定值整定功能正常。装置定值正确无误试更改定值，功能正常，装置重启后检查定值不丢失。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4.2 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）。4.2.1 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1电子式电流互感器准确度（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20s；准确性要求：2ms饱和特性2电子式电压互感器准确度（幅值、相位）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20s；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4.2.2 合并单元序号测试项目要求1MU输入电流电压信号的同步检验0.2ms2电压MU级联到电流MU时的电流电压同步检验3MU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。4MU发送SV报文检验丢帧率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10s品质位正常：0异常：1错误标识5MU对时误差测试对时误差1s守时误差4s/10min6MU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/N20s（N为每周波采样点数7MU检修状态测试检修压板投入：1检修压板退出：08MU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10.3MU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10.4MU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10.5IEC 60044-8(FT3)协议测试在相关保护装置查看模拟量的正确性10.6IEC 61850-9-1协议测试在相关保护装置查看模拟量的正确性10.7IEC 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4.3 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。4.3.1 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。序号测试项目要求1交换机以太网端口测试端口设置速率镜像2生成树协议检查3VLAN设置检查4GMRP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6GOOSE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4.3.2 设备软件和通信报文检查序号测试项目要求1SCD文件SCD文件SCD文件CRC校验码2设备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CID文件CRC校验码3设备过程层SV通信GOOSE通信源MAC地址目的MAC地址VLAN IDAPPID优先级4设备过程层GOOSE通信源MAC地址目的MAC地址VLAN IDAPPID优先级5设备站控层MMS通信IP地址子网掩码6站控层GOOSE通信源MAC地址目的MAC地址VLAN IDAPPID优先级7GOOSE报文发送报文的帧数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4.4 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。4.4.1 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。4.4.1.1 装置检验测试项目序号测试项目要求1根据SCD文件检查各种继电保护装置信息传输的正确性动作信息告警信息状态信息录波信息定值信息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数据类型定值描述范围3继电保护发送给站控层网络信息的正确性测试动作信息告警信息保护状态信息录波信息定值信息4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远方召唤最近八次录波报告5继电保护设备上送信息测试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9通信断续测试MU与保护装置之间的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）SV2） GOOSE11开入开出实端子信号测试12虚端子信号检查配置一致性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）1580%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 20GOOSE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）4.4.1.2 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故障类型保护装置智能终端母线保护操作电源1操作电源2结果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x220kV线路第二套保护整组联动测试表故障类型保护装置智能终端母线保护操作电源1操作电源2结果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3）110kV线路保护整组联动110kV线路保护整组联动测试表故障类型保护装置智能终端操作电源结果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。3、 主变压器保护整组联动故障类型保护装置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高中低检修压板GOOSE跳闸出口GOOSE启动失灵出口GOOSE跳闸出口GOOSE跳闸出口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4.4.2 智能终端检验4.4.2.1 智能终端检验序号测试项目要求1智能终端动作时间测试GOOSE跳闸命令动作时间7msGOOSE合闸命令动作时间7ms2传送开关位置信号测试15ms3SOE精度测试2ms4智能终端检修测试5闭锁逻辑测试6驻留时间测试？4.4.2.2 智能操作箱单体测试序号测试项目要求1动作时间测试GOOSE跳闸命令动作时间7msGOOSE合闸命令动作时间7ms2传送开关位置信号测试15ms3SOE精度测试2ms4智能终端检修测试5闭锁逻辑测试6驻留时间测试？4.4.3 测控装置检验序号测试项目要求124.4.4 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4GOOSE断链检查5时间同步测试4.4.5 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680%额定工作电源下整组传动试验7时间同步测试4.4.6 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580%额定工作电源下整组传动试验6时间同步测试4.5 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。4.5.1 网络报文记录分析装置测试序号测试项目要求1234.5.2 网络通信实时状态检测设备测试序号测试项目要求1234.6 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4.7 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6.4BCD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0.01Hz7.4有功、无功功率测量误差1%7.5事件顺序记录分辨率（SOE）2ms7.6遥测信息响应时间3s7.7遥信变位响应时间2s7.8事故时遥信变位传送时间0.5s7.9遥控、遥调命令响应时间2s7.10设备对时精度1ms7.11非电气量变送器输出420mA4.8 变电站级测试变电站级测试根据智能变电站电气接线，可进行如下试验项目： 1、 暂态实验 在被保护线路末端模拟单相接地、两相接地、两相短路、三相短路和三相短路接地故障，距离保护的暂态超越不应大于5%。 2、 区内金属性故障 在保护线路出口、