智能电网实训室建设项目研究报告(编辑修改稿)

智能电网实训室建设项目研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

61850 通信及功能服务的测试和模拟，包括 客户端 /服务器端通信、 GOOSE通信、 SV通信等。 依据 MMS、 GOOSE及 SV的通信规范，实现对这些通信服务及功能的测试和模拟。 在实现方面，需要重点考虑面向功能的测试，分析视图直观，对通信中存在的问题给以提示，使工具易于使用，提高工作效率； 4）、二次回路虚端子连线测试是将变电站的配置文件 SCD中的 220kV 智能化变电站继电保护实验室建设 —— 研究报告 9 虚端子连接信息在工具中导入，然后模拟接收和发送，以检测连接的正确性，确保投入运行的设备及配置的正确性，提高运行安全稳定性。 5）、智能变电站网络通信记录及分析的研究是对试验过程中整个网络通信过程的监视、记录、存储 和分析；除了针对 IEC 61850通信（ MMS、 GOOSE及 SV）过程的规范性检测和分析外，还依据如TCP/IP等规范进行深层次的分析，以便更加全面的网络分析，有助于对复杂网络通信问题的排查。 分析功能除了详细、直观的分析视图外，对通信中存在的问题显式提示，如通信的中断、报文格式错误、重要报文如遥控报文的提示等，方便运行维护人员快速的定位和分析通信中的问题。 2. 理论研究步骤 1）、对智能变电站实验室建设进行分析，提出建设方案； 2）、对设备模型检测进行分析，提出检测功能及技术方案； 3）、对通信服务及功能的实现 及检测进行分析，提出检测功能及技术方案； 4）、对网络通信记录分析系统进行分析，提出技术方案； 220kV 智能化变电站继电保护实验室建设 —— 研究报告 10 5）、全面分析和总结实验室建设及检测需求，设计总体方案； 6）、根据总体方案，进行设备配置、测试，以及检测工具的开发； 7）、建设实验室，并提供各检测工具及设备； 8）、撰写研究报告； 9）、项目验收。 3. 理论研究和试验内容与项目总目标的因果关系 通过对智能变电站建设，以及二次设备的模型、通信服务及功能的检测技术研究，并建立完善的检测平台，实现对各厂家二次设备的检测，帮助运行维护人员直观、高效的进行二次系统设备及网 络的功能、性能测试，快速定位、分析和诊断工程实施及运行维护中出现的复杂问题，提高了工作效率 、培训效果 ，提升了相关专业技术人员的水平和智能变电站的 检修、 运行维护水平 和科研实验等。 4. 主要研究及培训项目 1 电子式互感器与常规互感器的不同原理、试验方法。 220kV 智能化变电站继电保护实验室建设 —— 研究报告 11 2 电子式互感器与常规互感器一次电流转换二次电流的精度。 3 比较常规保护与智能保护的采样精度。 4 模拟同一条线路发生故障时，常规保护与智能保护的动作时间及动作逻辑的分析。 5 220kV 及以下 等级微机保护装置、测控装置接线及运行维护。 6 220kV 及以下 等级微机保护装置、测控装置及二次回路调试。 7 远动通道的安装、运行及故障排查。 8 变电站综合自动化系统安装、调试、运行维护。 9 变电站综合自动化系统使用。 10 变电站综合自动化系统、远动系统异常及故障排查。 11 数字化继电保护装置原理、配置（ ICD）、调试、接口及通信规约调试。 12 智能 变电站合并单元原理、配置、功能调试、接口及通信规约调试。 13 智能 变电站智能终端原理、配置、功能调试、接口及通信规约调试。 14 智能 变电站 GOOSE 网络调试与检修。 15 智能 变电站测控装置调试与检修。 16 智能 变电站站内通信及网络设备调试与检修。 220kV 智能化变电站继电保护实验室建设 —— 研究报告 12 17 智能 变电站 后台监控系统的检修与调试。 18 智能 变电站数据处理及远传数据调试。 19 智能 变电站 GPS的调试与检修。 20 智能 变电站配置 SCD 文件的使用维护。 四、 技术原理 1. 模型检测 变电站配置语言（ SCL）定义了 IEC61850 模型（ ICD/SCD/CID）的格式规范、内容及扩展规则。 SCL 是基于 XML 标准的行业扩展，根据 SCL 定义的 SCHEMA，大多数 XML 解析器都可以实现 ICD/SCD/CID的格式良好性和 SCHEMA 合法性检测，其他的检测针对模型内容和工程实施规范。 从 XML 角度，模型文件只是格式良好、 SCHEMA 合法的文件 ， 但 从IEC61850 的角度，模型文件中的几乎每个节点内容都 具有 实际意义，更多的是根据名称和内容格式综合判断， 以 实现检测的目的 ， 如虚端子规范定义了相关节点的名称和格式，就可以检测 ICD/CID 中虚端子的规范性； SCD 中虚端子的信息更丰富，按照标准 /规范就可以检测二次回路虚端子的定义、连接，并输出。 220kV 智能化变电站继电保护实验室建设 —— 研究报告 13 动态合法性检测基于标准定义的 ACSI 从装置获取模型，然后与静态模型比对。 所使用的 ACSI 都是标准中规定为装置必须实现、支持的，因此使通用、合理的。 2. IEC61850 通信测试 与模型的动态合法性检测类似，通信测试工具可 以在线获取装置的模型。 并按照 SCL 的定义形成模型树，为了使用的方便和关键技术的突出，会对模型树面向功能做一些调整。 在测试工具和装置之间，通过对标准 ACSI 所定义的数据格式和服务流程的支持，实现大多数 ACSI 映射到 MMS 的读写服务的可能性。 通信测试包括 MMS/ACSI、 GOOSE 和 SV。 这些测试严格遵循标准定义，如通过标准的 ACSI 实现遥控、定值操作、录波等操作功能，接收并分析装置上送的报告。 在智能变电站中， GOOSE 的可靠性尤为重要。 为了传输的可靠性，GOOSE 在稳定状态下以较长的周期发布，如果发生变化 ，马上发布，之后以较短的梯形时间周期发布（各厂家实现略有差异），直到稳定状态下的周期发布。 这种发布机制是为了保证变化信息的及时传输，提高 GOOSE 的快速性和可靠性。 另外， GOOSE 基于 VLAN 和优先级的网络传输，同样是为了保证 GOOSE 的快速性。 220kV 智能化变电站继电保护实验室建设 —— 研究报告 14 每个发布的 GOOSE 都有允许存活时间信息（类似于 IP 的 TTL 作用），订阅者根据该时间检查 GOOSE 通信中断。 GOOSE 报文中有状态序号和重发序号计数器，用于标识 GOOSE 的状态和发布情况，如重发序号为 0 表示 GOOSE 变化，大于零表示为重发的报文。 测试工具完整模拟 GOOSE 的发布机制，并对订阅的 GOOSE 按照同样的机制进行分析和检测。 3. IEC61。