数字化变电站应用试验平台与测试方案(新)

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1、数字化变电站应用试验平台与测试方案数字化变电站系统是在现有综合自动化变电站的基础上将一次设备数字化，即数字化的互感器、智能化开关。将这些数字化了的一次设备通过IEC61850协议纳入到整个数字化变电站体系中。数字化变电站系统是由站控层、间隔层、过程层三层设备所组成。站控层设备由传统意义上的后台监控系统、工程师站、远动服务器等构成。间隔层设备由按间隔对象配置的测控装置、保护装置、计量装置以及与接入其它智能设备的规约转换设备。单间隔设备有线路保护、测控装置、计量装置，跨间隔设备包括母线保护、故障录波、变压

2、器保护等。过程层设备主要包括电子式电流电压互感器、智能一次设备等，现阶段智能化开关由传统开关+智能终端方式来实现开关设备智能化，电子式电流电压互感器采用罗氏线圈+激光供能的光电电流电压互感器来实现互感器设备的数字化。过程层设备具有自我检测、自我描述功能，支持IEC61850过程层协议。传输介质采用光纤传输。数字化变电站中合并单元作为底层基本处理单元，使变电站自动化系统出现了一种全新的数字通信装置，简化了二次设备装置的结构，现代变电站内的自动化装置大多是数字装置，传统的电磁互感器的模拟输出信号到这些数字

3、装置需要经过采样保持、多路转换、A/D变换。电子式互感器送出的是全数字信号，可直接为数字装置所用，从而省去了这些装置的数字信号变换电路，简化了自动化装置的硬件结构，消除了测量数据传输中的系统误差。同时，由于GOOSE的使用，使传统保护装置中的出口继电器板被取消。数字化变电站中广泛采用电子式互感器，与之配套使用的合并单元作为一个全新的装置出现在运行检修试验人员的面前。数字化变电站中的各种保护也与传统保护有了很大差别，主要是没有了传统的AD采样回路，取代它的是光纤接口板，变电站中采样值传输主要通过IEC6

4、1850-9-1/2,IEC60044-8协议进行数字量传输。跳合闸信息，开关量信息的传输则通过GOOSE网络进行。原有的测试手段已经不适合数字化变电站中数字化设备的测试。比如，数字化变电站中采样值传输是通过光纤，传统的万用表、钳表已经无法直接测量电流电压。同时，也无法直接测量保护输出的跳闸信号，开关量变位信号。数字化的电表也与传统电表有了巨大的差异，传统校验电流电压互感器的方法已经无法校验电子式电流电压互感器。所以，研究一种能对数字化变电站中的设备进行有效的测试、校验的办法非常有必要。现阶段数字化变

5、电站的发展已由理论研究走向工程实践的过程，为满足现今数字化变电站的现阶段的发展需求，数字化变电站的实施方案兼顾了技术的前瞻性与技术的实现性。数字化变电站的实施方案包括了从站控层到间隔层再到过程层的一系列满足数字化变电站特点的设备以及网架结构。根据数字化变电站的特点，现在的数字化变电站的实施主要分为三方面，一、站控层与间隔设备间的通信，二、采样数据的传输，三、开关智能终端与间隔层设备间的连接。在站控层与间隔设备间的通信主要体现在协议层，现在有IEC61850协议和IEC61870-5-103协议。后台系

6、统应能同时支持这两种协议的的间隔层设备接入并能将一些不能走IEC61850协议的设备通过规约转换器转换后接入后台监控系统。采样数据的传输采用IEC61850-9-1点对点传输协议，跨间隔间采用IEC60044-8传输协议中规定的高速串行FT3传输协议。开关智能终端与间隔层设备间的连接按照GOOSE报文进行传输，跨间隔间的传输采用GOOSE单独组网模式即所有开关量信息、跳闸信息以及跨间隔跳闸信息通过交换机相连分别送至各间隔设备和开关智能设备。下面以一简单系统搭建数字化变电站平台，并对测试办法进行叙述。系

7、统接线图如下：其中设备主要功能如下：OEMU702为间隔合并器，完成对相应间隔电流采样，并接收来自PT合并器的FT3数据，处理后以IEC61850-9-1/2、IEC60044-8协议发送数据。OEMU702-PT为PT合并器，完成对母线PT电压的采样，并向间隔合并器发送FT3数据，FT3数据中包含电压采样信息，并同时以IEC61850-9-1/2、IEC60044-8协议发送数据。XA701-W为室外开关智能终端，与GOOSE网络相连并完成开关的跳合闸，开关量信息的上送。XA703-W为室外主变智能

8、终端，与GOOSE网络相连，完成主变档位调节，开关量信息上送。ECT为电子式电流互感器，EPT为电子式电压互感器。对系统的保护测量进行如下配置，配置主后一体主变保护X7210，三侧测控装置XR700，2条进线分别配置光纤差动保护X7110,110KV母线保护X7700，进线、主变配置DTSD/DSSD1056数字式电度表。独配置XM701主变数据集中器装置，XM701母差数据集中器装置。整个测试平台的联系图如下：系统主要由三部分组成，由电子式互感器与合并