第三代智能变电站整体环网测试系统及其应用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种第三代智能变电站整体环网测试系统及其应用方法，测试系统包括测试主机和多个就地测试子机，就地测试子机包括多个开关量就地测试子机以及多个模拟量就地测试子机，开关量就地测试子机和被测试整体环网中的开关量就地模块一一对应，模拟量就地测试子机和被测试整体环网中的模拟量就地模块一一对应，测试主机包括控制命令输出端口、同步对时模块以及HSR环网数据收发接口；应用方法包括进行整体环网延时测试以及整体环网雪崩试验测试。本发明专利技术能够实现第三代智能变电站整体HSR环网的功能和性能测试，实现开关量就地模块和模拟量就地模块的同时批量测试，真实模拟智能变电站一次设备实际运行工况，提高了维护效率。

【技术实现步骤摘要】
第三代智能变电站整体环网测试系统及其应用方法
本专利技术涉及第三代智能变电站测控子机测试技术，具体涉及一种第三代智能变电站整体环网测试系统及其应用方法。
技术介绍
国家电网公司自2009年启动智能变电站试点建设之后，截止目前，国内建设约5000座智能变电站，包括第一代智能变电站和第二代智能站。智能变电站由于高度的系统集成化、合理的结构布局，在经济节能环保等方面取得了一定的成效。然而，在实际的运用中，也暴露了不少问题。特别是在智能变电站的运维检修方面，繁重的检修工作量和高额的检修成本极大的制约着智能变电站的发展。为了实现电网供电高可靠和变电站运检高效的目标，国家电网公司在2018年启动了第三代智能变电站试点建设工作。第三代智能变电站的控制核心设备是一次设备就地模块，一次设备就地模块数量庞大，且就地模块信息交换通过HSR环网，如何对数量庞大的一次设备就地模块进行有效检测、监控和管理是第三代智能变电站安全稳定运行亟待解决的关键问题。目前，通用开关量就地模块作为新生事物，在运维方面存在以下问题：(1)一次设备就地模块数量较多，且互相之间采用HSR环网协议，互联互通不直观，且HSR环网协议式一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种第三代智能变电站整体环网测试系统，其特征在于：包括测试主机(1)和多个就地测试子机(2)，所述多个就地测试子机(2)包括多个开关量就地测试子机(21)以及多个模拟量就地测试子机(22)，开关量就地测试子机(21)和被测试整体环网中的开关量就地模块一一对应，模拟量就地测试子机(22)和被测试整体环网中的模拟量就地模块一一对应，所述测试主机(1)包括控制命令输出端口、同步对时模块以及HSR环网数据收发接口，所述测试主机(1)的控制命令输出端口以及同步对时模块的输出端口各通过一路通讯线路和每一个就地测试子机(2)相连，每一个就地测试子机(2)的输出端和被测试整体环网中对应的开关量就地模块或者...

【技术特征摘要】
1.一种第三代智能变电站整体环网测试系统，其特征在于：包括测试主机(1)和多个就地测试子机(2)，所述多个就地测试子机(2)包括多个开关量就地测试子机(21)以及多个模拟量就地测试子机(22)，开关量就地测试子机(21)和被测试整体环网中的开关量就地模块一一对应，模拟量就地测试子机(22)和被测试整体环网中的模拟量就地模块一一对应，所述测试主机(1)包括控制命令输出端口、同步对时模块以及HSR环网数据收发接口，所述测试主机(1)的控制命令输出端口以及同步对时模块的输出端口各通过一路通讯线路和每一个就地测试子机(2)相连，每一个就地测试子机(2)的输出端和被测试整体环网中对应的开关量就地模块或者模拟量就地模块的信号输入端相连，所述测试主机(1)的HSR环网数据收发接口和被测试整体环网中的接口模块相连。2.根据权利要求1所述的第三代智能变电站整体环网测试系统，其特征在于：被测试整体环网包括接口模块和多个就地模块，所述多个就地模块分别为开关量就地模块以及模拟量就地模块，被测试整体环网中的就地模块按照指定顺序首尾相连形成链状结构，且链状结构中相邻节点之间存在正向环网链路、反向环网链路共两条HSR环网链路，链首以及链尾的就地模块分别将正向环网链路、反向环网链路连接到接口模块，所述测试主机(1)包括四个HSR环网数据收发接口，且其中两个HSR环网数据收发接口接入正向环网链路形成整体环网，另外两个HSR环网数据收发接口接入反向环网链路形成整体环网。3.根据权利要求1所述的第三代智能变电站整体环网测试系统，其特征在于：所述测试主机(1)的控制命令输出端口、同步对时模块的输出端口均为光纤接口，且控制命令输出端口、同步对时模块的输出端口各通过一路光纤和一个就地测试子机(2)相连。4.根据权利要求1所述的第三代智能变电站整体环网测试系统，其特征在于：所述同步对时模块为FPGA授时模块。5.根据权利要求1或2或3或4所述的第三代智能变电站整体环网测试系统，其特征在于：所述开关量就地测试子机(21)包括32路开入量硬接点和32路开出量硬接点，开入量硬接点和开出量硬接点全部采用光耦结构开关量接点，且开入量硬接点和开出量硬接点的接点闭合时间不超过100ns。6.根据权利要求5所述的第三代智能变电站整体环网测试系统，其特征在于：所述开关量就地测试子机(21)的32路开入量硬接点和32路开出量硬接点为标准航空插头。7.根据权利要求6所述的第三代智能变电站整体环网测试系统，其特征在于：所述模拟量就地测试子机(22)包括6路电压输出端口和6路电流输出端口，单输出端口通道输出电流不小于30A，精度0.2％，所述6路电压输出端口和6路电流输出端口采用标准航空插头结构。8.一种权利要求1～7中任意一项所述第三代智能变电站整体环网测试系统的应用方法，其特征在于包括进行整体环网延时测试的步骤，具体实施步骤包括：1)测试主机(1)通过同步对时模块向各个就地测试子机(2)发送对时信号，各个就地测试子机(2)收到对时信号后完成和测试主机(1)的时间同步；2)测试主机(1)设置目标就地模块的HSR报文的MAC地址，所述目标就地模块包括被测试整体环网中的开关量就地模块以及模拟量就地模块；3)测试主机(1)通过控制命令输出端口向各个目标就地模块对应的就地测试子机(2)发送开关量或模拟量输出命令，并记录命令发送时刻T1；4)各个目标就地模块对应的就地测试子机(2)向被测试整体环网中对应的目标就地模块转发刀闸/断路器开关位置或者模拟量电压/电流信号，被测试整体环网中的目标就地模块收到刀闸/断路器开关位置或者模拟量电压/电流信号后将其转换为HSR报文输出；该HSR报文在环网中依次经过其他目标就地模块，且每经过一个其他目标就地模块时通过时域计算更新固定通道延时T3，最终该HSR报文通过被测试整体环网中的接口模块发送到测...

【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，潘华，毛文奇，黎刚，周挺，彭铖，韩忠晖，刘海峰，朱维钧，余斌，梁文武，严亚兵，徐浩，李刚，臧欣，刘宇，吴晋波，洪权，郭思源，潘伟，许立强，杨帅，杜春林，欧阳力，曹惜文，欧亮，刘任玉，刘继军，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43