智能终端的测试项目和方法概要.docx

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智能终端的测试项目和方法概要

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Q/GDW

国家电网公司企业标准

Q/GDWXXXXX—2014

智能变电站智能终端检测规范

Testspecificationforsmartterminalinsmartsubstation

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2014-XX-XX发布

2014-XX-XX实施

国家电网公司发布

目  次

前言II

1　范围1

2　规范性引用文件1

3　术语和定义2

4　总则2

5　检测条件2

5.1　正常试验大气条件2

5.2　基准试验大气条件2

6　试验用设备3

7　试验与测试3

7.1　结构与外观试验3

7.2　基本功能试验3

7.3　规范性试验7

7.4　稳态性能试验7

7.5　时间性能试验9

7.6　网络端口性能试验10

7.7　电气安全性能试验11

7.8　气候环境影响试验13

7.9　机械性能试验14

7.10　电磁兼容性能试验15

附录A（规范性附录）　主要测试设备16

编制说明18

前  言

为规范智能变电站智能终端的测试项目和方法，指导智能终端装置的生产、检测等工作，制定本标准。

本标准规定了智能变电站智能终端在电气安全性能、气候环境、机械环境、电磁兼容、基本功能、稳态性能、时间性能、网络端口性能等方面的检测项目、检测要求和测试方法。

本标准由国家电力调度控制中心提出并解释。

本标准由国家电网公司科技部归口。

本标准起草单位：

本标准主要起草人：

本标准首次发布。

本标准在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网公司科技管理部门。

智能变电站智能终端检测规范

1　范围

本规范规定了智能变电站中智能终端的检测项目、要求和测试方法。

本规范适用于国家电网公司的智能终端专业检测，其它项目如工程项目的出厂调试、现场调试可参照执行。

2　规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB4208—2008外壳防护等级（IP代码）

GB/T7261—2008　继电器和继电保护装置基本试验方法

GB/T11287电气继电器第21部分：

量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1篇：

振动试验（正弦）（IEC60255-21-1:

1988，IDT）

GB/T14537量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验（IEC255-21-2）

GB/T14598.9电气继电器第22－3部分：

量度继电器和保护装置的电气骚扰试验辐射电磁场骚扰试验（GB/T14598.9—2010，IEC60255-22-3:

2007，IDT）

GB/T14598.10电气继电器第22－4部分：

量度继电器和保护装置的电气骚扰试验电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验（GB/T14598.10—2007，IEC60255-22-4:

2002，IDT）

GB/T14598.13电气继电器第22－1部分：

量度继电器和保护装置的电气骚扰试验1MHz脉冲群抗扰度试验（GB/T14598.13—2008，IEC60255-22-1:

2007，MOD）

GB/T14598.14量度继电器和保护装置的电气干扰试验第2部分：

静电放电试验（GB/T14598.14—2010，IEC60255-22-2:

2008，IDT）

GB/T14598.16电气继电器第25部分：

量度继电器和保护装置的电磁发射试验（GB/T14598.16—2002，IEC60255-25-2000，IDT）

GB/T14598.17电气继电器第22－6部分：

量度继电器和保护装置的电气骚扰试验射频场感应的传导骚扰的抗扰度（GB/T14598.17—2005，IEC60255-22-6:

2001，IDT）

GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验（GB/T17626.5—2008，IEC61000-4-5:

2005，IDT）

GB/T17626.8电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验（GB/T17626.8—2006，IEC61000-4-8:

2001，IDT）

GB/T17626.9电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验（GB/T17626.9—2011，IEC61000-4-9:

2001，IDT）

GB/T17626.10电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验（GB/T17626.10—1998，IEC61000-4-10:

1993，IDT）

GB/T17626.29电磁兼容试验和测量技术直流电源输入端口电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验（GB/T17626.29—2006，IEC61000-4-29-2000，IDT）

DL/T478—2013　继电保护及安全自动装置通用技术条件

Q/GDW1396—2014IEC　61850工程继电保护应用模型

3　术语和定义

DL/T860及Q/GDW441—2010界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

无效背景报文流量theinvalidbackgroundtrafficdata

随机报文、广播报文、SV报文、其他设备订阅的GOOSE报文、本智能终端MAC已订阅但APPID为非订阅的GOOSE报文。

有效背景报文流量thevalidbackgroundtrafficdata

GOOSE报文中的MAC、APPID、GOID、GOCBRef、DataSet等参数均为被测智能终端所订阅的报文。

4　总则

本规范是国家电网公司智能变电站智能终端装置专业检测时应遵循的基本原则，本规范未规定的内容请参照引用标准。

智能终端进行专业检测的检测项目一般情况下应至少包含本规范所规定的项目。

智能终端装置的型式试验、出厂试验和定期试验（包括投运前试验）的检测项目可参考本规范执行。

母线智能终端检测参考断路器智能终端的检测项目进行，不做直跳回路、断路器跳合闸回路相关功能的测试。

5　检测条件

5.1　正常试验大气条件

除另有规定外，对智能终端进行功能性试验的环境大气条件如下：

a）环境温度：

＋15℃～＋35℃；

b）相对湿度：

45%～75%；

c）大气压力：

86kPa～106kPa。

5.2　基准试验大气条件

试验智能终端有关测量值和定值整定准确度试验的环境大气条件如下：

d）环境温度：

＋20℃±5℃；

e）相对湿度：

45%～75%；

f）大气压力：

86kPa～106kPa。

6　试验用设备

智能终端试验所使用的仪器、仪表必须经过检验合格，并应满足GB/T7261－2008中的规定（见表A.1）。

7　试验与测试

7.1　结构与外观试验

产品结构与外观试验

7.1.1.1　试验方法

方法如下：

g）观察并记录被测智能终端的结构；

h）检查机箱尺寸和高度；

i）检查智能终端的不带电金属部分应在电气上是否连成一体，是否具备可靠接地点

j）检查智能终端是否有安全标志；

k）检查金属结构件是否有防锈蚀措施。

7.1.1.2　技术要求

技术要求如下：

l）机箱尺寸应符合标准要求，高度宜采用4U机箱；

m）智能终端的不带电金属部分应在电气上连成一体，并具备可靠接地点；

n）智能终端应有安全标志，如：

接地标志，防触电标志等；

o）金属结构件应有防锈蚀措施。

7.2　基本功能试验

硬件资源检查

7.2.1.1　检验方法

观察并记录被测智能终端接口类型及数目。

7.2.1.2　技术要求

技术要求如下：

p）网络通信介质宜采用多模光纤，波长1310nm，ST或LC接口；

q）智能终端应具备三跳（永跳）硬接点输入接口。

GOOSE接口的接收能力检查（断路器智能终端）

7.2.1.3　检验方法

通过数字化继电保护测试仪发出15个GOOSE数据集，检查智能终端GOOSE订阅支持的数据集不应少于15个。

7.2.1.4　技术要求

智能终端GOOSE订阅支持的数据集应不少于15个。

调试功能检查

7.2.1.5　检验方法

通过调试口对智能终端进行在线调试，查看当前装置运行情况，对装置进行配置。

7.2.1.6　技术要求

智能终端应具备调试口，通过调试口可以查看智能终端当前的运行情况和对智能终端进行配置。

日志功能检查

7.2.1.7　检验方法

方法如下：

r）通过数字化继电保护测试仪模拟GOOSE变位信息；

s）通过数字化继电保护测试仪硬接点开出至智能终端；

t）拔下智能终端对时线，直到对时异常告警产生；

u）修改智能终端配置；

v）重启智能终端，通过调试软件查看智能终端是否对上述操作都进行了记录。

即：

接收GOOSE报文的时刻、来源；开入的时刻、变位通道；对时异常发生时间；修改配置的时刻；重启时刻等信息进行了记录。

7.2.1.8　技术要求

智能终端应具备日志功能。

非电量保护功能检查（本体智能终端）

7.2.1.9　检验方法

方法如下：

w）检查智能终端是否可提供本体重瓦斯、冷控失电、本体轻瓦斯等非电量出口；

x）检查非电量保护逻辑是否正确。

7.2.1.10　技术要求

非电量保护功能逻辑正确，信号对应正确，出口正确。

操作箱能力检查（断路器智能终端）

7.2.1.11　检验方法

方法如下：

y）将模拟断路器接入智能终端的操作回路，通过数字化继电保护测试仪模拟测控跳、合闸或模拟保护跳、合闸，模拟断路器应正确动作；

zz）通过数字化继电保护测试仪给智能终端发送刀闸合（分）的GOOSE命令，智能终端的相应刀闸开出接点应正常动作；

aa）通过手合或遥合方式将模拟断路器合上，智能终端发合后状态信号。

通过手分或遥分方式将模拟断路器分开，合后状态信号复归；

bb）在合后状态下让断路器任意相处于分位，网口发送事故总信号；

cc）手合（遥合）后，网口应发送SHJ信号；手分（遥分）后，网口应发送STJ信号；

dd）闭锁本套重合闸的检验方法为：

遥合（手合）、遥跳（手跳）、TJR、TJF、闭重开入、本智能终端上电的“或”逻辑；

ee）双重化配置智能终端时，输出至另一套智能终端的闭重接点的检验方法为：

遥合（手合）、遥跳（手跳）、GOOSE闭重开入、TJR、TJF的“或”逻辑；

ff）将智能终端操作电源断开，智能终端应能正确报出操作电源掉电信息；

gg）智能终端的操作回路不接入模拟断路器，智能终端应在1S内报控制回路断线告警；

hh）在接入模拟断路器的情况下，断路器两相处于合位，另一相处于分位；或者一相处于合位，另两相处于分位，网口发送三相不一致信号；

ii）在电缆直跳开入接点上加上直流220V（110V），智能终端跳闸出口正确动作，网口发送电缆直跳信号。

7.2.1.12　技术要求

断路器智能终端应具备分合闸回路、分合刀闸回路、合后监视、事故总信号、闭锁重合闸、操作电源监视、控制回路断线监视、三相不一致和直跳信号监视等断路器操作箱功能。

操作箱能力检查（本体智能终端）

7.2.1.13　检验方法

通过数字式继电保护测试仪给智能终端发送合（分）刀闸，升档（降档、急停），闭锁调压，启动风冷等GOOSE报文，检查智能终端是否正确动作。

7.2.1.14　技术要求

本体智能终端应具备合（分）刀闸，升档（降档、急停），闭锁调压，启动风冷等功能。

检修压板功能检查

7.2.1.15　检验方法

方法如下：

jj）将智能终端检修压板投入后，检查智能终端发送的GOOSE报文是否带检修位；

kk）用数字式继电保护测试仪模拟保护和测控给智能终端发送带检修位和不带检修位的GOOSE命令，智能终端接收保护、测控的信息后是否能正确反应。

7.2.1.16　技术要求

技术要求如下：

ll）智能终端检修压板投入后发送的GOOSE报文应带检修位；

mm）智能终端检修压板投入后，与报文发送方检修状态不一致时，智能终端应不动作；与报文发送方检修状态一致时，智能终端应能正确动作。

告警功能检查

7.2.1.17　检验方法

方法如下：

nn）断开智能终端工作电源，检查是否有电源中断告警接点；

oo）拔下智能终端通信光纤，检查是否有通信中断告警；

pp）拔下智能终端对时线，检测是否对时异常告警；

qq）使用数字化继电保护测试仪模拟GOOSE断链（发送GOOSE报文的间隔>4T0），检查是否有GOOSE断链告警。

7.2.1.18　技术要求

智能终端应具有完善的告警功能，如电源中断、通信中断、GOOSE断链等。

GOOSE单帧跳闸功能检查

7.2.1.19　检验方法

通过数字化继电保护测试仪给智能终端发送任意一帧让开关跳闸的GOOSE报文，检查智能终端是否可以正常跳闸。

方法是：

rr）stNum为1，sqNum为1的GOOSE报文（模拟保护测控装置重启）；

ss）stNum为之前传输的stNum加1，sqNum为1的GOOSE报文（模拟丢1个sqNum帧）；

tt）stNum为之前传输的stNum加1，sqNum为2的GOOSE报文（模拟丢2个sqNum帧）；

uu）stNum为之前传输的stNum加2，sqNum为0的GOOSE报文（模拟丢1个stNum帧）；

vv）stNum为之前传输的stNum加3，sqNum为0的GOOSE报文（模拟丢2个stNum帧）；

ww）stNum为4294967295，sqNum为4294967295的GOOSE报文（序号边界值测试）。

7.2.1.20　技术要求

智能终端应可以通过GOOSE单帧实现跳闸。

跳（合）闸命令监测功能检查

7.2.1.21　检验方法

通过数字式继电保护测试仪给智能终端发送保护跳（合）闸和测控跳（合）闸的GOOSE报文，同时监视智能终端的GOOSE组网口是否上送收到跳（合）闸命令报文。

7.2.1.22　技术要求

当智能终端接收到跳（合）闸命令后，应通过GOOSE组网口上送收到跳（合）闸命令确认报文。

光口发送功率检查

7.2.1.23　检验方法

通过光功率计测量智能终端发送的光功率。

7.2.1.24　技术要求

智能终端的光口的发送功率范围为-20dBm～-14dBm。

光口接收功率检查

7.2.1.25　检验方法

将光衰耗计串接在数字式继电保护测试仪和智能终端之间，通过数字式继电保护测试仪给智能终端重复发送送单帧跳闸命令，从0开始缓慢增大光衰耗计的衰耗，直到被测智能终端无法正常跳闸为止，此时拔下智能终端上的尾纤接上光功率计，读出此时的光功率值。

7.2.1.26　技术要求

检查智能终端的光口接收功率的范围应不少于-31dBm～-14dBm。

7.3　规范性试验

GOOSE报文规范性检查

7.3.1.1　检验方法

方法如下：

xx）抓取智能终端发出的GOOSE报文进行规范性分析。

yy）配置好智能终端订阅的GOOSE，然后用保护测试仪给智能终端发送GOOSE正确报文与异常报文，检查智能终端是否只接收已订阅的报文；

zzz）智能终端应严格检查AppID、GOID、GOCBRef、DataSet、ConfRev等参数是否匹配。

7.3.1.2　技术要求

智能终端应能规范发送、订阅GOOSE报文。

应用模型规范检查

7.3.1.3　检验方法

按照Q/GDW1396—2014规范的要求检查智能终端的模型。

7.3.1.4　技术要求

智能终端的建模应符合Q/GDW1396—2014规范。

GOOSE双网接收机制规范检查

7.3.1.5　检验方法

按照Q/GDW1396—2014规范的要求试验智能终端能否正常反应。

7.3.1.6　技术要求

智能终端的GOOSE双网接收机制应符合Q/GDW1396—2014规范。

7.4　稳态性能试验

GOOSE接口的独立性检查

7.4.1.1　检验方法

给被测智能终端的某个光口通入一定流量的GOOSE报文，监视其余的GOOSE光口，然后重启智能终端，在整个过程中，智能终端的其余光口应无通入流量的GOOSE报文发出。

7.4.1.2　技术要求

智能终端的多个GOOSE接口应完全独立。

GOOSE接口分辨率检查

7.4.1.3　检验方法

通过数字化继电保护测试仪间隔不同的时间给智能终端多个GOOSE接口同时开入不同的GOOSE跳（合）闸信号多次，查看GOOSE开入的变化情况并用调试软件检查智能终端的SOE时间。

7.4.1.4　技术要求

智能终端的多个GOOSE开入接点的时间分辨率应≤1ms。

开入接点分辨率检查

7.4.1.5　检验方法

通过数字化继电保护测试仪间隔不同的时间同时给智能终端开入多个不同的开关量信号，持续时间大于防抖时间。

查看各个开关量的变化情况并用调试软件检查智能终端的SOE时间。

7.4.1.6　技术要求

智能终端的多个开入接点的时间分辨率应≤1ms。

直流模拟量采样精度测试

7.4.1.7　检验方法

采用标准4～20mA表（或标准小信号源）输出4mA～20mA和0V～5V信号到智能终端，检查智能终端的测量结果；

7.4.1.8　技术要求

智能终端的测量精度应优于0.5%。

遥信正确性检查

7.4.1.9　检验方法

方法如下：

aaa）调节智能终端的开入电源，检测开入动作电压；

bbb）用继电保护测试仪给智能终端开入多个不同状态的遥信，断电并重启智能终端，检查智能终端发出的GOOSE报文。

7.4.1.10　技术要求

技术要求如下

ccc）智能终端开入动作电压应在额定直流电源电压的55%～70%范围内；

ddd）智能终端装置上电重启过程中，不应发送与外部开入不一致的信息。

遥信序号一致性检查

7.4.1.11　检验方法

用继电保护测试仪给智能终端开入多个不同状态的遥信，检查智能终端发出的GOOSE报文。

7.4.1.12　技术要求

智能终端的遥信开入位置应和上送GOOSE报文里对应的位置应一致。

开入接点的防抖功能检查

7.4.1.13　检验方法

用继电保护测试仪开出硬接点遥信，持续时间小于防抖时间，检查智能终端发出的GOOSE报文；

修改智能终端的防抖时间，用继电保护测试仪开出硬接点遥信，持续时间大于防抖时间，检查智能终端发出的GOOSE报文。

7.4.1.14　技术要求

智能终端的开入接点应具有防抖功能；只有开入持续时间大于防抖时间时才认定为有效开入；防抖时间可以设定。

操作回路继电器检查（断路器智能终端）

7.4.1.15　检验方法

方法如下：

根据不同智能终端操作回路的特点，用继电保护测试仪在智能终端的操作回路上加上直流电压或直流电流，调节直流电压或直流电流的大小，检测相关继电器的动作情况。

7.4.1.16　技术要求

与断路器跳合闸线圈和控制器相连的继电器，电流型继电器的启动电流值不大于0.5倍额定电流；电压型继电器的动作电压范围为55%～70%额定电压。

直跳回路继电器性能检查

7.4.1.17　检验方法

方法如下：

eee）将直流电源接入智能终端的直跳回路，调节提高电源的输出电压直到智能终端出口动作，记录动作前瞬间的电压和电流；

fff）调节直流电源电压，检测直跳回路继电器的动作电压。

7.4.1.18　技术要求

技术要求如下：

ggg）直跳回路继电器启动功率应>5W；

hhh）直跳回路继电器的动作电压范围为55%～70%直流额定电压。

7.5　时间性能试验

跳闸回路动作时间检查

7.5.1.1　检验方法

用数字化继电保护测试仪给智能终端发送跳闸GOOSE命令，测量智能终端收到GOOSE报文与硬接点开出的时间差。

7.5.1.2　技术要求

智能终端收到保护跳闸命令后到开出硬接点的时间应≤7ms。

开入回路动作时间检查

7.5.1.3　检验方法

用继电保护测试仪给智能终端开入遥信，测量智能终端收到硬接点开入与发出GOOSE报文的时间差。

7.5.1.4　技术要求

智能终端在收到硬接点开入后，转换成GOOSE报文的时间应≤10ms（含消抖时间5ms）。

（手跳开入、手合开入、检修状态开入和直跳开入除外）。

时钟同步精度检查

7.5.1.5　检验方法

通过对时装置同步时钟测试仪和智能终端，设定时钟测试仪在整秒（分）时刻开出硬接点给智能终端，检查智能终端发出的GOOSE中携带的时标。

7.5.1.6　技术要求

智能终端的同步精度误差应≤±1ms。

7.6　网络端口性能试验

无效报文背景流量压力检验

7.6.1.1　检验方法

使用网络测试仪对智能终端装置施加无效报文背景流量，施加端口分为单个直连口、双组网口、单个组网口和单个直连口三种情况，每个端口注入报文总流量为99M，各种类型报文的比例在1%～99%中变化，网络压力持续时间不小于2min。

在网络压力持续过程中，对智能终端装置直连口施加另一个已订阅的每秒一次，每次一帧的GOOSE跳合闸命令；在网络压力持续过程中，对智能终端装置施加每秒一次的硬开入变位信号。

7.6.1.2　技术要求

智能终端装置在无效报文背景流量压力测试条件下工作正常，不应出现死机、重启等异常现象，装置面板不应有异常告警；智能终端装置收到GOOSE跳闸信号后能正确出口，直连口的动作延时应≤7ms；智能终端装置收到硬开入变位时能正确发送GOOSE变位报文，发送时间应≤10ms。

有效报文背景流量压力检验

7.6.1.3　检验方法

使用网络测试仪对智能终端装置施加已订阅GOOSE报文（StNum不变，SqNum不变）的有效报文背景流量。

施加端口分为单个直连口、双组网口、单个组网口和单个直连口三种情况，每个端口注入报文总流量为1M～99M，网络压力持续时间不小于2min。

在网络压力持续过程中，对智能终端装置直连口施加另一个已订阅的每秒一次，每次一帧的GOOSE跳合闸命令；在网络压力持续过程中，对智能终端装置施加每秒一次的硬开入变位信号。

使用网络测试仪对智能终端装置施加已订阅GOOSE报文（StNum不变，SqNum递增）的有效报文背景流量。

施加端口分为单个直连口、双组网口、单个组网口和单个直连口三种情况，每个端口注入每0.833ms发送一帧SqNum递增的GOOSE报文，网络压力持续时间不小于2min。

在网络压力持续过程中，对智能终端装置直连口施加另一个已订阅的每秒一次，每次一帧的GOOSE跳合闸命令；在网络压力持续过程中，对智能终端装置施加每秒一次的硬开入变位信号。

使用网络测试仪对智能终端装置施加已订阅GOOSE报文（StNum递增，SqNum为0）的有效报文背景流量。

施加端口分为单个直连口、双组网口、单个组网口和单个直连口三种情况，每个端口注入每0.833ms发送一帧有变位信息的GOOSE报文，网络压力持续时间不小于2min。

在网络压力持续过程中，对智能终端装置直连口施加另一个已订阅的每秒一次，每次一帧的GOOSE跳合闸命令；在网络压力持续过程中，对智能终端装置施加每秒一次的硬开入变位信号。

7.6.1.4　技术要求

智能终端装置在有效报文背景流量压力测试条件下工作正常，不应出现死机、重启等异常现象，装置面板不应有异常告警