[实用新型]基于GOOSE网络的智能变电站闭环测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能变电站二次系统闭环测试体系技术领域，具体涉及一种基于GOOSE网络的智能变电站闭环测试系统。

背景技术

大规模复杂的电网对二次的依赖程度不断提高。这就对面向大电网的统一分析、控制；加强系统整合和信息共享的数字化电网的建设提出了实际的需求。现有的二次系统技术发展较快，尤其是500kV变电站的监控系统改造，由于系统架构的问题，改造过程复杂，成本较高，停电周期较长且由于方式限制，往往无法安排停电造成改造周期不可控制，不利于系统的安全、可靠、经济运行。而要解决此类问题，从目前的条件，唯一的途径是实施变电站通信体系IEC61850。

IEC61850的应用试点也正在不同层面上进行开展。但由于缺乏对智能变电站的体系评估，验证评价的手段和方式，整个智能变电站应用试点还缺乏较为完善的技术支撑和体系保证。同时数据模型统一，安全分区、数据源整合，信息及系统应用方面还有大量的工作需要推进。

智能变电站二次系统有别于常规综自二次系统的最大特征是二次系统深度依赖于变电站配置描述文件SCD，SCD文件描述了：（1）变电站一次设备模型与电气拓扑信息；（2）功能视图：自动化功能在各间隔内的分配；（3）IED视图：IED能力描述；（4）通信视图：通信配置信息；（5）产品视图：IED视图中的LN与功能视图中的LN的映射；（6）数据流：IED之间的水平通信与垂直通信。由此，SCD反映了智能变电站二次系统的信号关联关系，或者说基于SCD将有可能自动产生验证二次系统关联关系的测试用例，利用IEC61850标准的TEST模式实现闭环测试，可大大提高集成测试、现场投产测试及日常检修测试效率和正确性。

变电站通信体系IEC61850将变电站通信体系分为3层：变电站层、间隔层、过程层。在变电站层和间隔层之间的网络采用抽象通信服务接口映射到制造报文规范(MMS)、传输控制协议/网际协议(TCP/IP)以太网或光纤网。变电站内的智能电子设备（IED，测控单元和继电保护）均采用统一的协议进行信息交换。IEC61850的特点是：1）面向对象建模；2）抽象通信服务接口；3）面向实时的服务；4）配置语言；5）整个电力系统统一建模。IEC61850标准定义了大多数公共实际设备和设备组件模型。这些模型定义了公共数据格式、标识符、行为和控制，例如变电站和馈线设备（诸如断路器、电压调节器和继电保护等）。信息自我描述能显著降低数据管理费用、简化数据维护、减少由于配置错误而引起的系统停机时间。

目前，国内外主要采用RTDS ( REAL TIME DIGITAL SIMULATION实时数字仿真系统)。RTDS的主要特点包括：1) 常规的并行处理计算；2) 有充裕和便捷的与物理模拟量设备相连接的输入及输出量接口；3) 硬件的一个单元被称为一个“Rack”，每个Rack中包括：12 块三只数字信号处理器组成的卡 (3PC)，1块内部Rack 通讯卡 (IRC)，1块工作站与Rack 的连接卡(WIF)。RTDS内建有大量的模型供调用，包括：1）电力系统元件模型，如自动励磁调节器（AVR）、电力系统稳定器（PSS）、调速器、变压器、线路、发电机、异步电动机、同步电动机、CT、PT、CVT、TSC、TCSC等；2) 控制系统元件模型，如直流控制系统、各种逻辑门、触发、延时、各类信号的输入和输出控制等。目前RTDS 模拟的应用包括：继电保护系统的闭环试验，控制系统的闭环试验，电力系统的分析研究，教育和培训。但目前尚无解决智能变电站二次系统测试问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于GOOSE网络的智能变电站闭环测试系统，利用智能变电站SCD文件的特点和GOOSE网络的通信机制，在IEC61850 TEST模式下构建了以单一保护装置为核心的保护二次虚回路系统的闭环测试系统，极大提高运行维护测试效率和测试正确性，为智能变电站安全管理提供可靠的基础，降低智能变电站二次系统的安全风险。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种基于GOOSE网络的智能变电站闭环测试系统，其特征是，该闭环测试系统是基于IEC61850标准的TEST模式，所述的闭环测试系统包含：

SCD解析模块，连接智能变电站，根据智能变电站的SCD文件生成被测保护系统的预期响应；

测试控制模块，连接GOOSE网络，用于发送测试指令；