变电站自动化综合测试装置项目计划书.docx

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变电站自动化综合测试装置项目计划书

综合自动化校验系统

工程方案书

2021年7月

一、工程内容和背景

二、工程研发的思路

三、工程功能实现原理

四、综合测试装置的软件应用介绍

五、工程的产品化和可推广性

一、工程内容和背景

近年来，随着电网建立的迅速开展、自动化程度的进步，厂站端调度自动化设备的种类与应用越来越广泛，各级调度中心要求更多的信息，以便及时掌握电网及变电站的运行情况，进步变电站的可控性，进步运行的可靠性。

基于上述原因，变电站自动化由“热门话题〞已转向了实用化阶段，电力行业各有关部门把变电站自动化做为一项新技术革新手段应用于电力系统运行中来，各大专业厂家亦把变电站自动化系统的开发做为重点开发工程，不断地完善和改良相应地推出各具特色的变电站综合自动化系统，以满足电力系统中的要求。

然而变电站综合自动化系统的遥测精度、分辨率、遥信采样、雪崩试验等指标是否符合规程要求，是衡量综合自动化系统的关键；也是检验综合自动化系统在电网事故情况下能否正确、全面反映一、二次设备动作情况，保证遥测测量精度、防止遥信丧失的手段之一；更是检验电网运行是否可靠的必要条件。

目前，在综合自动化系统的现场验收和周期测试中，由于缺少测试设备，对相关指标无法测试，该工程的施行，可解决这一根本问题

因此研发出一款专门针对变电站综自系统的测试仪器,集交/直流标准源、多路开关量接口、时钟模块、码对时模块等功能于一体，通过配套上位机软件可实现遥测、遥信、遥控、、同期等功能模块的全自动测试。

解决在变电站综合自动化系统验收中对测量精度、分辨率、遥信采样指标无量化测试手段的问题；防止在电网事故情况下，因设备原因造成遥测精度不准确、遥信的丧失，确保调度自动化系统遥信动作信息的准确性、可靠性就迫在眉睫。

二、工程研发的思路

目前，综合自动化校验工作已经广泛开展，因此，从理论和理论的角度来讲，本工程具有较高的可行性；本套系统的开发除了根据软件开发的相关规程外，还严格按照国家相关行业技术标准：

序号

标准/文件编号

标准/文件名称

1

13729-2002

远动终端设备

4

630-1997

交流采样远动终端技术条件

5

国家电网安监[2005]83号

国家电网公司电力平安工作规程

6

国家电网营销[2005]347号

交流采样测量装置校验标准

7

140-2006

交流采样测量装置运行检验管理规程

系统采用了现代检测、高速采样、复杂的可编程逻辑阵列等高精细电子芯片、以及配套的上位机操作软件，填补了国内该领域的空白。

系统集成度高，功能强，故障率低，充分考虑了现场遥信输入回路接口及不同遥信采样电源的适应性，信号输出接口的隔离，基准时间及与同步。

系统配有简单实用的操作软件，可对综合自动化装置进展遥测、遥信状态量输入试验，不同遥信间分辨率试验，两侧动作间分辨率试验，以及雪崩试验，同期试验，支持同步对时，适用于对变电站综合自动化各种装置的全自动检定。

三、工程功能实现原理

系统采用现代测试技术、波形合成技术、高速数字双核处理器、复杂可编程逻辑阵列和多存储器构造，采用大规模集成功放和高精度、高性能的信号调理模块，实现高精度、高稳定度的检定信号源和状态的输入输出。

波形发生器和功率放大模块能产生6个可配置的独立相，每相电压电流可完全单独配置，三相电压电流的频率、幅值、相位、功率、谐波均可设置，并采用闭环技术，实现高精度、高稳定度的输出。

每一相电压和电流特性可单独控制，用户可根据要求，输出各种不规那么的波形，各种参数可任意设置。

并能具有故障自动检测、报警和保护功能。

功率放大模块采用大规模集成功放取代传统的变压器式和开关式功放电路，具有体积小、重量轻、频带范围宽、失真度小、稳定度高的特点。

目前市场上的功率放大模块采用变压器式和开关式。

变压器线性功放体积大、重量重、频带范围窄，幅频特性差；而开关式功放噪声大、稳定度差。

本装置在功率放大器方面创新性地提出了采用独特隔离式驱动方式的并联推挽式线性放大电路，集合了传统变压器式功放和开关式功放的特点，不但体积小，重量轻，符合便携式仪器的特点，而且在性能上频带范围宽，幅频特性好，噪声小，稳定度高。

信号调理模块和采样模块采用高速、高精度的六路模块，实现三相电压电流的同步采样测量，速度快、精度高、实时性好。

信号检测模块采用和中华人民共和国国家相关标准推荐的通用测量方法，不但可以测量三相电压电流的有效值、相位、频率、功率、以及各次谐波的有效值、相位和功率。

通讯控制模块，运用数据总线、地址总线和控制总线和高速串行接口进展内部高速数据的实时传输；并装备有串行接口和以太网接口，可以方便的接入通讯网络，兼容各种电力系统的通讯协议标准。

显示和键盘模块采用独创操作系统，开机立即显示测试界面，无需引导程序，响应速度快，工作效率高，显示采用大屏幕彩色液晶显示技术，用户界面友好。

采用先进的数字编码技术，并装备标准键盘和标准鼠标接口,操作简单、适用范围广。

配套软件中采用了全新理念的“协议归一化〞技术，所有协议均可通过配置完成，且软件默认装备了丰富的通讯协议库，支持200余种装置的全自动校验，当然也支持用户自定义新协议配置。

软件中还使用了强大的基于的报表模板技术，支持用户自定义各种模板格式，轻松应对不同的报告输出需求。

四、综合测试装置的软件应用介绍

软件功能主要分为两大部分：

校验管理主程序、通讯模块

校验管理主程序包括用户信息、线路和装置信息和校验方案等的建立和管理，还包括对测试数据的维护、管理以及相应的报告生成等所有的主要功能。

通讯模块是专为全自动设计的通讯模块，完成所有与通讯功能。

软件的操作详细检验流程如下：

4.1线路校验准备

线路校验准备是在线路校验前的一些准备工作，在开始校验前把待检的线路信息加载后才能开始有效的校验工作，其功能界面如下：

4.2线路校验

线路校验是软件的核心功能之一，配合通讯模块，来完成对综合自动化装置全自动的校验工作；选择好所需校验的线路，开始检验，对其校验内容如下：

遥测虚负荷校验、遥测实负荷校验、遥信校验、同期校验等。

4.2.1遥测虚负荷校验

遥测虚负荷校验：

适用当现场没有负荷运行时，对综合自动化装置的遥测校验，其界面如下：

测试完毕后，将当前线路的校验数据保存打印，并生成报表。

遥测实负荷校验

遥测实负荷校验：

适用当现场有负荷运行时，对综合自动化装置的遥测校验，对于遥测实负荷，过程与虚负荷根本一致，其界面如下：

4.2.3遥信校验

对于遥信实验，过程与遥测虚负荷也根本一致，现截取测试界面如下：

4.2.3.1遥信状态量输入试验

4.2.3.2不同遥信间分辨率试验

4.2.3.3两测动作间分辨率试验

4.2.3.4雪崩试验

4.2.4同期校验

对于同期实验，过程与遥测虚负荷也根本一致，现截取测试界面如下：

4.3通讯模块

通讯模块负责计算机与综合自动化装置的数据交换，是全自动检测的核心功能之一，其启动后界面如下：

如以下图，在主界面的通讯设置页面中，大致可以分为三个区域：

  1。

设备信息

 该信息主要是用于配合主程序的，指明当前主程序中选择的线路信息。

假如单独启动该通讯模块作为协议调试用时，可以忽略此区域的设置。

  2。

协议信息

  该信息反映了当前选择的协议。

假如需要更改协议，可以更改当前的协议。

  3。

端口配置、本电脑网络配置

  该信息作为对当前协议的补充配置。

主要用于配置协议中的可变部分，不同的协议此处配置可能不同，如网络协议需要配置地址、端口等信息，而串口协议需要配置串口号以及波特率等。

4.4查询与打印

查询打印是软件的重要功能之一，装置校验后，需要由它来查询某次的数据或者打印出报表等，其功能界面如下：

五、工程的产品化和可推广性

5.1系统设计总体目的

系统采用全新的设计理念，将技术的先进性、实用性严密结合起来。

通过跟现场综合自动化装置通讯，以采集到的实时数据为根底，经过处理和分析，形成检测结果，最终实现变电站综合自动化检测目的。

同时，对确保综合自动化系统的性能指标符合规程要求，检验产品性能的稳定性，为电网运行分析提供有效的技术手段，都具有重要的意义。

系统遵循以下总体设计原那么：

1〕实用性和经济性相结合

2〕先进性和成熟性相结合

3〕可靠性和稳定性相结合

4〕平安性和保密性相结合

5〕开放性和标准化相结合

6〕可扩展性和易维护性相结合

7〕完好性和准确性相结合

系统遵循国网186工程的要求，采用开放的软硬件平台、开放的数据库和开放的编程语言、开放的模块式整体构架，以保障系统具有较高的可扩大性。

5.2系统预期成果：

1〕.解决目前不能有效检测变电站综合自动化问题，确保调度自动化系统信息的准确性；

2）.减少维护本钱〔人员的出差、交通等〕；

3）.实现计量设备检定从传统方式向优化决策的转变，进步系统供电可靠性，进步设备维护效率；

4）.减少大量的现场操作，进步工作效率，保证电网运行的经济性。