记录回放机制的IF,D检测系统

1、记录回放机制的IF,D检测系统摘要:随着IEC61850标准在变电站的推广，大量采用新标准的继电保护设备逐步投入运行，在提高保障电网安全稳定运行的同时，也给继电保护测试技术带来了新的挑战。通过对IEC61850标准中对IED通信性能要求和一致性测试的研究，归纳总结从采样值测试、GOOSE测试、基本性能测试以及保护的逻辑测试这四个方面对保护通信和功能进行测试。该测试系统的试验表明，测试系统测试准确，输出接口规范,测试功能齐全，满足数字化保护的检测需求。关键词:IEC61850IED检测保护测试一致性测试由于目前智能化变电站已成为了新的发展趋势，传统二次设备的诸多检测调试手段及工具都己不能适用于新

2、的变电站环境下。目前国内外所开发的各类检测调试设备，不是功能太复杂（如网络分析仪离开厂家人员就无人会用）,就是价格太贵（如荷兰KEMA61850检测装置上百万等），且都是功能单一，并需要相当专业的人员才能操作。尚无一款功能全面，操作简单，价格适中，集IEC61850通讯规约与智能设备功能的检测为一体的检测装置。因此，我们认为为了配合电网公司关于智能化变电站的发展方略，在智能化变电站建设中作出积极贡献，非常有必要开发一款操作简单，价格适中，集IEC61850通讯规约与智能设备（如保护等）功能的检测为一体的“IED设备智能检测装置”。1记录回放机制的IED检测系统设计原理及方案“IED设备智能检测

3、装置”主要原理:在实验室环境下用RTDS对各类保护进行一组典型的故障试验并录制成相应的故障波形，再为这组典型故障波形匹配一组保护正确动作所需开出的相应节点，由此构成一组保护测试的典型故障试题。在实际现场检测试验时（如在建站内或电试院）,检测人员只需从互联网更新测试题库。再用“IED设备智能检测装置”向被测装置发送标准试题，并由“IED设备智能检测装置”截获被测装置的结果输出再与题库中的标准答案进行比对，并生成一通俗易懂的IED智能装置检测报告。本检测装置检验内容包括规约文档检查、数据模型检查、通信流程检查等方面。其主要检测项目，模型文件的规范检测、结合模型文件进行的动态连接检测、MMS传送检测

4、、GOOSE收/发检测、9-1/2收/发检测、文件/目录及内容规范检测、时间（sntp、IEEE1588）检测。装置主要由测试执行单元及在线监控管理单元构成，其中测试执行单元的主要工作是负责按照在线监控管理单元组织好的试验数据进行实验操作，并作为全系统的数据保据单元。本系统的在线监控管理单元其主要的功能是用于组织计算管理实验数据，并将相应的实验数据传送给测试执行单元执行。智能设备检测装置要能构对采用IEC61850标准的智能设备实现的一致性检测，如图1所示2故障波形录制检测仪的录波功能接入到RTDS进行典型故障波形的录制。为故障波形预置相应的保护动作，此动作应对应IEC61850中的相应节点信

5、息。将相应的波形与预置动作保存至系统库。3故障波形发送模块故障波形主要用于发送SV数据,由用户在人机界面指定波形或者手动编辑原始SV数据，并将其传送给故障波形发送模块，可多次指定前导波形和故障波形，两段波形之间能够平滑过度，如图2所示。主要数据结构定义：structYS_SendWaveStr/分段波形数据格式unsignedintTag=0 x89b8;/结构开始标志unsignedintwaveCount;/波形点个数unsignedintSUMCRC;以下字段校验合unsignedintwaveDatType;/波形值类形,1=1次值,2=2次值unsignedintwaveType;/

6、波形类形unsignedintwaveSendCount;/循环发送次数，0二无限次循环,n发送次数unsignedcharld2;波形ID号,其数组0表示当前ID号数组1表示总的ID号intwaveDat1;此为动态数据4IEC61850-9/GOOSE发送模块GOOSE发送模块主要用于将用户输入的开关信息传送给FPGA缓冲，并由FPGA实现发送报文。流程图如图3所示。5保护逻辑功能测试过程接入被测保护”通过“IED智能设备测试仪”对被测保护”回放一组典型故障波形(测试前预先录制),对比此被测保护”的动作与预期动作(录制典型故障波形时输入的预期动作)是否一致，用以判定此被测保护”的动作逻辑是

7、否正确。测试对象：线路保护、主变保护、断路器保护、母线保护等。测试前准备(注:此项工作只需在出厂前做一次):将保护按IEC61850规定的逻辑功能分类，如差动、距离保护等。用“IED智能设备测试仪”为每一种类型保护录制相应的典型故障波形，并人工输入相应故障波形的预期动作生成测试题库。测试过程：依据被测保护”的逻辑功能分类选取合适的测试题库。将保护连接至“IED智能设备测试仪”并接入同步时钟。由“IED智能设备测试仪”回放测试题库，并接收被测保护”的动作输出。对比被测保护”的动作与测试题库中的预期动作判定测试结测试结果:例:如表16结论IEC61850标准的推广对促进我国变电站自动化水平的提高、

8、保持电网安全稳定的运行起着积极作用。它作为新一代变电站自动化通信体系标准，已实现不同厂家之间变电站设备的互操作性为最终目的。本文针对IEC61850对保护IED的测试要求，构建保护IED测试平台,提出相应的测试方案，而且为数字化保护装置的入网检测提供了测试平台。通过“IED设备智能检测装置”将为变电站建设带来以下好处：填补了空白：目前业界相关功能设备要不只检测IEC61850规约，要不就只检测逻辑功能，而此设备集成了IEC61850规约检测与功能检测为一体，并且其通讯与功能的检测只需一次检测即可完成问题定位。安全性的提高：通过该设备的检测，可以在变电站的建设时即可发现相关新设备的安全隐患，提前

9、发现问题解决问题，绝不让任何一台不合格装置流入生产环节。通过逐个产品的全方位检测，避免在将来未知的时间里可能发生的问题。操作简单：我们的目标是在相关操作人员只需经过短时间的简单学习，即可掌握该设备的相关操作，实现智能化的自动检测能力。使数字化智能电网系统建设和维护中提高工作效率、增强工作效能、减少工作资源投入。检测全面：可以真对相关设备按IEC61850并结合此设备的特性进行全面检测，绝不会有任何漏检发生。检测对象不仅面对数字化继电保护装置、数字化故障录波装置等，还延伸拓宽到了智能化配网终端设备；检测内容上不仅面向网络报文监测，还面向信息、项目比对查错、保护逻辑动作判断等。成本低廉：低廉的成本能使该装置更普及于智能化变电站，以对提高数字化智能电网建设的效率起到不可或缺的作用。参考文献高广玲潘贞存，高厚磊，等基于IEC61850标准的实时数字仿真系统J.电力系统自动化，2009,33(14):103-107.王晓芳，向前，李付亮.数字化变电站的保护装置测试J.电力科学与技术学报,2008,23(3):79-83.徐娟萍穆国强，王庆平，等.IEC61850标准一致性仿真测试系统J.电网技术,2007,31(8):83-86.张燕涛，黄伦，王庆平，等.IEC61850标准