智能配电网设备综合检测技术

智能配电网设备综合检测技术

王刚 1 王蓓 2 金亚曦 3

国网安徽省电力有限公司当涂县供电公司 1 安徽 当涂 243100 国网安徽省电力有限公司和县供电公司 2 安徽 和县 238200 国网安徽省电力有限公司含山县供电公司 3 安徽 含山 238100

摘要：智能配电网设备综合检测技术研究将以提供全套配电设备检测调试服务为核心，建设先进的设备检测中心，成为推动及支撑智能配电网发展的重要平台，同时也打造成浙西地区智能配电网设备检测试验及综合运维服务的运营平台。

关键词：智能；配电网；综合检测

1 项目的实施方案

项目研究内容：（1）智能配电网设备综合检测技术的研究，可以为智能配电网系统设备的选型、配置、安装、调试、运行、检修提供依据和经验。（2）设备投运前全面的调试和严格的检测。可以缩短现场安装调试时间，提高智能配电网系统运行可用性和稳定性，降低设备返修率。

项目实施方案：智能配电网设备检测平台包含实际配电开关柜、电操机构、智能综合检测仪、待检测配电终端及相关辅助设备等。待检测配电终端与开关柜、电操机构、双向负荷开关、通信装置等物理设备按实际需求进行接线，设置地址、通信规约、三遥/二遥信息表、保护定值等，接入设备综合检测实验室的智能配电网网络中。配电终端检测内容包括：（1）通信功能及规约测试；（2）遥测数据精度；（3）遥信变位/SOE功能；（4）遥控功能；（4）其他遥测、遥信对点；（6）故障情况下综合测试；（7）设备电源切换及备用功能（两路交流切换及备用电池性能）。计划配置2～4套常用型号开关柜（已有）、智能综合检测仪（本项目购置）、配电终端（已有），调试工作站（本项目购置）等。

2 项目的创新点

（1）基于配电网络运行特点与故障特性仿真运行，实现了测试系统与被测系统的分离；与被测系统厂家、厂家FA逻辑的实现方式，通信方式无关。可以在实验室或现场测试各种模式的FA系统。（2）测试软件既可以主站注入法方式独立对集中式FA进行测试，又可以以终端注入法对包括通信、终端、子站、主站在内整个配电自动化的FA功能进行测试。（3）主站注入法与终端注入法一体化设计，建立模型与测试方案可以共用。（4）内置2 5个经典配电网络模型，配电网络模型可以编辑、修改、添加。（5）动干扰设计。包括通信干扰、遥控拒动、遥控慢动、负荷转供容量溢出，可以测试正常状态下FA动作逻辑的正确性，也可以测试在异常条件（开关据动、通信中断、过负荷、检修等）FA动作逻辑的可靠性。（6）测试结果自动评价。自动对FA动作过程的合理性与FA动作结果的有效性进行评价。（7）馈线自动化测试仪提供接入测试系统的硬件接口，有效地屏蔽了不同厂家的终端内部私有信息，突出FA的外部特性和动作逻辑的效果是否满足要求，提高了测试系统的开放性。（8）不需要其他辅助设备，如模拟断路器等，测试仪本身完全包括了功率发生器、开关状态模拟器、通信控制器。（9）现场测试时，可以不停电，不影响用户用电。（10）提供组网测试法、案例预置法等多种测试方案，适应各种现场情况。

3 项目的实施

（1）测试系统如图1所示，馈线自动化测试系统由测试工作站、馈线自动化测试仪、网络系统及相关屏柜组成。测试工作站：用于待测配电网络的建模，测试用例的编辑，测试过程的控制与执行，工作站上安装有各种测试软件，可以对所有测试仪以及待测终端的数据进行同步监控。馈线自动化测试仪：含数字型与模拟型，安装于测试仪接线屏内，提供对环网柜、开闭所、箱式变压器内开关、故障指示器、通信系统等一次、二次设备的仿真与模拟，也可以从接线屏中拉出，用于现场测试。网络系统：在实验室用于测试系统的联网。

图1 馈线自动化测试系统

（2）故障仿真测试方法。测试系统的仿真测试软件（FAST）包括了配电网运行仿真系统、建模工具、测试用例编辑工具、测试报告生成工具等，FAST与测试仪及其网络系统一起构成了一套完整的测试系统。其数据流如图2，每台测试仪都与配电网运行仿真系统实时通信，接收仿真系统传递的电气数据，并将这些数据通过端子输出给IED，同时接受现场IED系统的动作指令，回传给仿真系统，仿真系统根据动作指令以及开关动作策略改变开关状态，并重新计算整个配电网络的运行数据，再反馈给所有的测试仪。测试记录由仿真系统直接生成。

图2 故障仿真测试FAST

（3）组网测试方案。图3在联网条件，FAST软件中的配电网仿真系统通过网络实时控制各测试仪的输出，实现对整个网络电气状态的仿真。该方法测试时只需要FAST软件的人机界面上执行测试用例。如果是用开关状态模拟器测试，一次可以执行所有的测试用例，测试起来比较快捷，整个测试过程可以实时监视,测试完成后自动生成测试报告。

图3 组网测试

这种测试方法适用于现场具有联网环境的场合，如采用光纤以太网的配电自动化现场,技术特点如下：（1）具有连续仿真能力。FA涉及多个开关的动作，每次动作的依据是智能设备采集的数据。（2）测试仪提供接入硬接线接口或通信接口，提高了测试系统开放性。（3）具有对现场开关设备的完整仿真能力，包括了CT、PT、辅助触点、操作机构、故障指示器等。（4）有各种干扰状态的仿真能力，如遥控失灵、通信故障、转供容量不足、开关异常等。（5）仿真测试时，不影响用户用电。

4 结语

智能配电网设备综合检测研究完成后，可在配电自动化全面建设阶段，作为配电终端安装调试工作的一部分，集中开展检测调试工作，减轻安装现场工作量，降低安装成本。在配电自动化推广覆盖及运行维护阶段，可作为配电终端的检测调试平台，以终端检测、故障处理等业务作为盈利模式。智能配电网设备综合检测技术的研究,可以为智能配电网系统设备的选型、配置、安装、调试、运行、检修提供依据和经验。设备投运前全面的调试和严格的检测,可以缩短现场安装调试时间，提高智能配电网系统运行可用性和稳定性，降低设备返修率。

参考文献

[1]申承俊.智能配电网故障处理自动化技术探讨与研究[D].江苏：东南大学,2015.

[2]张磐,凌万水,刘东.基于案例预置的馈线自动化测试方法与应用[J].广东电力,2015,28（08）:84-88.

[3]凌万水,张磐,马杰.馈线自动化终端注入测试法及其应用[J].电网与清洁能源,2015,31（10）:71-75+88.