數(shù)字化變電站測試技術

數(shù)字化變電站測試技術

IEC61850標準簡介數(shù)字化變電站測試技術IED單裝置測試系統(tǒng)級測試目錄IEC61850標準簡介

IEC61850系列標準的全稱是變電站通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)(CommunicationNetworksandSystemsinSubstations)，它規(guī)范了變電站內(nèi)智能電子設備（IED）之間的通信行為和相關的系統(tǒng)要求

IEC61850系列標準是由國際電工委員會第57技術委員會(IECTC57)從1995年開始制訂的,目前，IEC61850共14個部份已經(jīng)全部通過為國際標準。我國的標準化委員會對61850系列標準進行了同步的跟蹤和翻譯工作IEC61850標準簡介

IEC61850系列標準吸收了多種國際最先進的新技術，并且引用了多個領域內(nèi)的其它國際標準。它是一個標準體系，而不僅僅是一個通信協(xié)議標準。它是數(shù)字化變電站實現(xiàn)的基礎，采用面向?qū)ο蟮慕＜夹g，面向未來通訊的可擴展架構(gòu)，來實現(xiàn)“一個世界，一種技術，一個標準”的目標通信協(xié)議的統(tǒng)一解釋非常關鍵。標準文本僅僅定義了90%，而10%是選擇項，各廠家的實施程度也不相同。所以，標準的測試非常必要。IEC61850就設計了兼容認證步驟，即IEC61850-10部分：一致性測試數(shù)字化變電站中的變電站層監(jiān)控系統(tǒng)、間隔層測控保護裝置、過程層設備以及通信設備等，首先要經(jīng)過單裝置的測試，才能保證其有效性和可靠性。測試內(nèi)容如下：功能、性能測試環(huán)境測試IEC61850一致性測試數(shù)字化變電站測試技術--單裝置測試功能、性能測試

單裝置的功能測試根據(jù)裝置的類型，有相應的標準遵循，四遙功能的測試，絕緣性能試驗等。環(huán)境測試

高低溫測試；

濕熱測試；

機械性能測試；

電磁干擾EMC測試。單裝置測試一致性測試

一致性測試是對通信以及因通信組成系統(tǒng)的IED的型式試驗，驗證協(xié)議實現(xiàn)與相應的協(xié)議標準的一致性，為各廠家的裝置實現(xiàn)互操作做好測試基礎。在多個廠家進行設備互聯(lián)時，通過一致性測試會提高人們對設備（協(xié)議實現(xiàn)）符合相應協(xié)議標準的置信程度，提高相同標準不同實現(xiàn)之間互聯(lián)的成功概率。單裝置測試一致性測試

測試依據(jù)：IEC61850-10《一致性測試》測試內(nèi)容：文件版本檢查；（MICS，PICS，PIXIT）

配置文件檢查；

（icd文件有效性、IED數(shù)據(jù)模型一致性） ACSI服務測試。測試工具：KEMA61850測試軟件工具包單裝置測試一致性測試（MICS）

單裝置測試客戶/用戶方服務器/發(fā)布方值/注釋如支持服務器側(cè)(B1)M1Logicaldevice(邏輯設備)c2c2M2Logicalnode(邏輯節(jié)點)c3C3M3Data(數(shù)據(jù))c4C4M4Dataset(數(shù)據(jù)集)c5C5M5Substitution(取代)OOM6Settinggroupcontrol(定值組控制)OO表A.2ACSI模型的一致性陳述一致性測試（PICS）

單裝置測試服務AA:TP/MC客戶(C)服務器(S)注釋Server(服務器

第6章)S1ServerDirectory(服務器目錄)TPMApplicationassociation(應用關聯(lián)

第7章)S2Associate(關聯(lián))MMS3Abort(異常中止)MMS4Release(釋放)MM表A.3ACSI服務的一致性陳述一致性測試用例

單裝置測試一致性測試架構(gòu)

單裝置測試

單裝置測試

單裝置測試測試示例：CtlN1（否定測試）單裝置測試測試用例測試用例描述CtlN1沒有選擇SBO控制對象就進行操作，檢驗是否有否定響應及AddCause單裝置測試根據(jù)IEC61850標準的完善，以及數(shù)字化變電站的發(fā)展，提出系統(tǒng)測試的概念。全站配置測試 配置文件icd文件及scd文件的語法語義正確性，是全站功能實現(xiàn)的基礎。變電站功能測試（結(jié)合一致性測試）網(wǎng)絡性能測試數(shù)字化變電站測試技術--系統(tǒng)級測試配置文件測試：系統(tǒng)級測試配置文件測試：（ReferenceCheck）系統(tǒng)級測試配置文件測試（DataModel）系統(tǒng)級測試配置文件測試：ValuemismatchLD0/LLN0$BR$brcbWarning01$RptID SCL:LD0/LLN0.brcbWarning IED:LD0/LLN0$BR$brcbWarningDataTypelengthmismatchLD0/LLN0$ST$Mod$stVal SCL:8IED:32*Enumvaluezerodoesnotexistfor LD0/LLN0$ST$Mod$stVal系統(tǒng)級測試變電站功能測試

數(shù)字化變電站的功能測試和常規(guī)站類似，主要有全站互聯(lián)互通功能，四遙功能，站級裝置級閉鎖功能等。要從工程實際需求出發(fā)，與IEC61850-10的測試用例相結(jié)合，針對功能測試所體現(xiàn)出的ACSI通信服務問題，再設計測試項目來分析和解決問題。系統(tǒng)級測試變電站功能測試

系統(tǒng)級測試監(jiān)控系統(tǒng)功能測試

與IED正確互聯(lián)，實現(xiàn)四遙功能，正確遙控。間隔層IED功能測試

遙測、遙信、遙控功能，網(wǎng)絡中斷檢測功能，雙網(wǎng)切換功能，對時功能，定值召喚、編輯、設置功能（保護裝置），保護事件、錄波文件上送功能，聯(lián)閉鎖功能（測控裝置GOOSE傳輸）記錄和分析測試的通信過程

使用IEC61850通信協(xié)議分析工具對測試的通信過程進行記錄，針對功能測試過程中所體現(xiàn)的ACSI通信服務問題，結(jié)合IEC61850-10的測試案例做進一步的測試和分析。系統(tǒng)級測試網(wǎng)絡性能測試

吞吐量測試、時延測試、幀丟失測試、背靠背測試、地址緩存能力測試、地址學習速率測試、GOOSE傳輸能力、VLAN測試、幀抑制測試、優(yōu)先級測試、級聯(lián)測試、網(wǎng)絡風暴對電力裝置的影響測試系統(tǒng)級測試GOOSE傳輸能力測試

要求交換機能正確轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，通過搭建客戶端/服務器環(huán)境，發(fā)送/解析GOOSE報文來測試。系統(tǒng)級測試VLAN測試

7個數(shù)據(jù)流測試VLAN，7個數(shù)據(jù)流由測試儀Port1發(fā)出，測試儀Port2、Port3、Port4端口作為接收端口。測試儀端口Port1－4分別連接交換機端口Port1－4。7個測試流分別如下：stream1:goose報文VID缺省設置；stream2:goose報文VID為100；stream3:goose報文VID為200；stream4:IPv4報文，VID缺省設置；stream5:IPv4報文，VID為100；stream6:IPv4報文，VID為200；stream7:廣播報文，VID缺省設置。

系統(tǒng)級測試幀抑制測試

設置交換機廣播/組播幀抑制百分比，一個端口發(fā)送一定負載的廣播幀，另一個端口接收，測試丟幀率。

系統(tǒng)級測試優(yōu)先級測試

測試方法：兩個端口發(fā)送百兆流量（端口1、2），一個端口收（端口3過載）。

系統(tǒng)級測試級聯(lián)測試

數(shù)字化變電站中網(wǎng)絡是分層級聯(lián)的，測試級聯(lián)交換機的吞吐量，時延性能。

系統(tǒng)級測試網(wǎng)絡風暴對電力裝置的影響測試

測試方法：在被測終端設備通信網(wǎng)絡上加