CN104280640A - 一种基于配电网管理系统的产品测试验收平台及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种基于配电网管理系统的产品测试验收平台及其工作方法。提供了一种能够大大减少现场工作量、降低工作强度和缩短停电时间的基于配电网管理系统的产品测试验收平台及其工作方法。所述配电网管理系统包括配电自动化系统和配网调度系统，所述产品测试验收平台包括测试模块、信号传输模块和调试模块，所述测试模块用于测试一、二次设备的性能参数，所述信号传输模块用于将测试模块所测得的性能参数实时传输至配网调度系统，所述调试模块用于对测试的一、二次设备进行调试；所述配电网管理系统建立测试设备数据库，所述实时作业管理系统建立配网批量图模，所述图模一一对应若干一、二次设备。本发明操作灵活可靠，减轻了工作量，便于推广使用。

Description

一种基于配电网管理系统的产品测试验收平台及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种基于配电网管理系统的产品测试验收平台及其工作方法，尤其涉及基于基于配电自动化系统和配网调度系统的产品测试验收平台及其工作方法。 

背景技术

随着国民经济的发展和人民物质文化生活水平的不断提高，对电力需求愈来愈大，促使电力事业迅速发展，电网不断扩大，用户对供电质量和供电可靠性要求越来越高，甚至连发生电源的瞬时中断也是不能忍受的。因此，要求电力供应部门提供安全、经济、可靠和高质量的电力，传统的技术和管理手段已无法适应新的形势，配电自动化就是为了这一目的而提出的。 

在根据配电网自动化要求改造过程中，随着配电自动化产品的不断升级，配电自动化产品的现场工作量不断增加；另外，现有的配网项目大多数属于在原有线路上进行产品升级改造，现场停电时间受到限制，现场的试验工作繁琐，验收工作紧迫。 

其中，在实际操作中，需要提前和调度申请，明确停电计划，灵活性差； 

然后，将产品运至现场进行测试验收工作，若产品出现问题，需要返厂重新生产，增加了工作量和劳动时间。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种能够大大减少现场工作量、降低工作强度和缩短停电时间的基于配电网管理系统的产品测试验收平台及其工作方法。 

    本发明的技术方案是：所述配电网管理系统包括配电自动化系统和配网调度系统， 

     所述配电自动化系统包括数据采集与监视控制系统，

     所述配网调度系统包括实时作业管理系统，

所述产品测试验收平台包括测试模块、信号传输模块和调试模块，

所述测试模块用于测试一、二次设备的性能参数，

所述信号传输模块用于将测试模块所测得的性能参数实时传输至配网调度系统，

所述调试模块用于对测试的一、二次设备进行调试；

所述配电网管理系统建立测试设备数据库，所述实时作业管理系统建立配网批量图模，所述图模一一对应若干一、二次设备；

所述数据采集与监视控制系统包括实时、黑图模拟操作和红图模拟操作模式，

所述黑图模拟操作模式为调度正在使用并用来进行现场调度的图形模式，

所述红图模拟操作模式为线路改造计划实施以后调度准备使用的图形模式；

所述数据采集与监视控制系统采用红图模拟操作模式，对测试的一、二次设备进行模拟验收，

所述红图模拟操作模式通过验收、确认可转化成黑图模拟操作模式。

    所述信号传输模块包括光纤发生器和光端机。 

本发明中基于配电网管理系统的产品测试验收平台的工作方法，包括以下步骤： 

1）、在一、二次设备的生产现场，规划、建立产品测试验收平台；

2）、配置产品测试验收平台中信号传输模块的网段地址，在配网调度系统与信号传输模块之间构建光纤通信通道，可部分借助于产品测试验收平台附近已有的配电通信子站；

3）、在配电网管理系统中建立测试设备数据库，在实时作业管理系统中建立配网批量图模，所述图模一一对应若干一、二次设备；

4）、在生产现场按照一、二次设备安装现场验收的要求，进行测试；并将测试的性能参数实时传输至配网调度系统；

5）、在数据采集与监视控制系统采用红图模拟操作模式，对测试的一、二次设备进行模拟验收；

6）、红图模拟操作模式通过验收、确认可转化成黑图模拟操作模式；未验收、确认则进行调试，产品测试验收平台中的调试模块用于对测试的一、二次设备进行调试；

7）、完毕。

本发明通过在一、二次设备的生产现场建立产品测试验收平台，通过信号传输模块与配网调度系统实现信号的传输，通过测试模块能够直接模拟实现一、二次设备在安装现场的测试要求（包括遥信、遥测、遥控和交接试验等），通过调试模块方便对一、二次设备进行调试；减少了现场试验的不便之处（如：需携带发电机、现场检验测试设备、现场一、二次设备试验人员等等），缩短了现场停电时间和减少了现场工作量；测试验收后的一、二次设备在安装现场只需测试通信是否正常即可； 

同时，能够根据测试验收情况和调度随机安排停电时间，具有较强的灵活性。

在测试验收过程中，为了保证图模维护的准确性，建立了配网图模审核机制，即“红黑图机制”，配合整个图模异动大流程，完成图模由未来态转换为实时运行态。 

通过在数据采集与监视控制系统（SCADA）采用红图模拟操作模式，对测试的一、二次设备进行模拟验收；而且，其包括实时、黑图模拟操作和红图模拟操作模式的三种模式可以任意切换，不影响对已运行设备的监控。 

本发明操作灵活可靠，减轻了工作量，便于推广使用。 

附图说明

图1是本发明的结构框图， 

图2是本发明中配电网管理系统的结构框图，

图3是本发明中产品测试验收平台的结构框图，

图4是本发明中新图上图审核过程示意图，

图5是本发明中修改模型变更过程示意图，

图6是本发明中红黑图审核过程示意图，

图7是本发明中红黑图任务流转示意图。

具体实施方式

本发明如图1-7所示，所述配电网管理系统（DMS）包括配电自动化系统（DAS）和配网调度系统， 

     所述配电自动化系统（DAS）包括数据采集与监视控制系统（SCADA），

     所述配网调度系统包括实时作业管理系统（OMS），

所述产品测试验收平台包括测试模块、信号传输模块和调试模块，

所述测试模块用于测试一、二次设备的性能参数，

所述信号传输模块用于将测试模块所测得的性能参数实时传输至配网调度系统，

所述调试模块用于对测试的一、二次设备进行调试；

所述配电网管理系统（DMS）建立测试设备数据库，所述实时作业管理系统（OMS）建立配网批量图模，所述图模一一对应若干一、二次设备；

所述数据采集与监视控制系统（SCADA）包括实时、黑图模拟操作和红图模拟操作模式，

所述黑图模拟操作模式为调度正在使用并用来进行现场调度的图形模式，它是当前配电网络结构和运行状态的一个图形显示；

所述红图模拟操作模式为线路改造计划实施以后调度准备使用的图形模式，它是未来配电网络结构的一个图形显示，红图的状态是临时存储需要修改的；

所述数据采集与监视控制系统（SCADA）采用红图模拟操作模式，对测试的一、二次设备进行模拟验收；

所述红图模拟操作模式通过验收、确认可转化成黑图模拟操作模式。

    所述信号传输模块包括光纤发生器和光端机。 

本发明中基于配电网管理系统的产品测试验收平台的工作方法，包括以下步骤： 

1）、在一、二次设备的生产现场，规划、建立产品测试验收平台；

2）、配置产品测试验收平台中信号传输模块的网段地址，在配网调度系统与信号传输模块之间构建光纤通信通道，可部分借助于产品测试验收平台附近已有的配电通信子站；

3）、在配电网管理系统（DMS）中建立测试设备数据库，在实时作业管理系统（OMS）中建立配网批量图模，所述图模一一对应若干一、二次设备；

4）、在生产现场按照一、二次设备安装现场验收的要求，进行测试；并将测试的性能参数实时传输至配网调度系统；

5）、在数据采集与监视控制系统（SCADA）采用红图模拟操作模式，对测试的一、二次设备进行模拟验收；

6）、红图模拟操作模式通过验收、确认可转化成黑图模拟操作模式；未验收、确认则进行调试，产品测试验收平台中的调试模块用于对测试的一、二次设备进行调试；

7）、完毕。

本发明的具体操作步骤如下： 

一、平台构建：

从开发变电所接入一根专用光纤至测试平台光纤收发器并连接光端机，从光端机上引出以太网连接线至测试装置,测试数据通过光纤上传至配调中心，配调中心在数据服务器中建立相关的数据库，并在SCADA系统中建立红图模，产品按照配网自动化验收要求验收合格并投入正式运行后，将红色图模转换成黑色图模，设备在SACDA系统列为正式运行设备；

二、测试标准：

1、江苏省电力公司  苏电生[2002]320号  《电力设备交接和预防性试验规程》；

2、DL/T 721-2013 配电网自动化系统远方终端；

3、GB 1207-2006 电磁式电压互感器；

4、GB 1208-2006 电流互感器；

5、GB/T 11022-2011高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求；

6、GB 1984-2003 高压交流断路器；

7、DL/T 459-2000 电力系统直流电源柜订货技术条件；

三、人员需求：

1、测试平台对人员岗位的要求 （1）最高管理者：由正式任命文件，接受相关认可的知识培训，能够明确测试平台管理体系的基本要求，掌握测试平台的主要工作范围、发展方向等。 （2）其他人员   质量负责人：专职一人，有一定的管理权力，能够将管理体系有效贯彻执行；有测试平台检测工作经验，熟悉本测试平台检测能力范围和大部分检测项目的技术要求，能够配合检测员将检测要求与本实验室实际相结合。   技术负责人：专职一人，熟悉本测试平台全部检测领域的技术要求，包括检测人员能力培训、仪器设备技术指标、检测过程需要消耗使用的各种材料、检测方法标准、检测平台设施环境条件要求、仪器设备量值溯源（计量检定）、样品抽取的有关技术标准、样品接收和存贮的有关技术要求及留样要求等。   设备管理员：兼职一名，负责仪器设备档案管理、设备维护维修、计量检定等工作管理等；   安全员：兼职一名，负责测试平台安全工作管理；   检测人员：4-5人，熟练掌握所负责的检测项目要求，熟练操作，经过培训获得上岗证。每个检测项目至少两名检测人员，不同检测项目之间可以兼职。 2、测试平台对设施环境条件的要求 （1）设施环境条件必须满足规定要求   不同的检测/校准项目对环境条件的要求有很大差异，根据相关的规定，“相关的规范、方法和程序有要求，或对结果的质量有影响时，测试平台应监测、控制和记录环境条件。” （2）对检测/校准区域的进入和使用实施控制   为正确且安全的获得检测/校准结果，测试平台必须对检测/校准区域的进入和使用实施有效控制。具体措施和办法用：    1）按功能对测试平台区域进行划分     不同工作对环境要求不同，因此要对实施室区域进行划分和标示。测试平台可按功能划分为待检区、检测/校准区、合格品区和不合格品区。按试验要求，检测/校准区又可分设高压试验区和低压试验区等。    2）对人员进入的控制     进入测试平台的外来人员应经批准。为避免不正常的干扰和检测安全，在检测工作进行时，严禁外来人员进入，测试平台内部人员也应予以控制。同时设立“正在工作，请勿干扰”的警示标识。 3、测试平台对检测设备的要求 3.1设备配备要求   测试平台定期开展检测/校准所要求的全部设备（包括自身的、租借用的、客户提供的）。所用设备（包括检测、数据处理和分析）的技术指标和功能应满足要求。使用固定控制以外的设备（包括现场检测/校准）时，应按相关附加程序执行，以保证最终检测/校准结果的质量满足要求。 3.2、设备校准要求     对检测/校准结果有影响的设备关键量或值（如测量范围、准确度等级/最大允差等）应进行校准，并制定校准计划。 3.3、授权要求   所有设备，尤其重要设备由指定的操作人员操作，操作人经过培训，持有操作证。有关设备使用和维护的作业指导书（包括制造商提供的技术说明书或有关手册）应现行有效，便于有关人员取用，保证设备处于良好工作状态。 4、测试平台检测和校准方法规程

4.1 总则 

    测试平台使用适合的方法和程序进行所有检测和（或）校准，包括被检测和（或）校准物品的抽样、处理、运输、存储和准备，还应包括测量不确定度的评价和分析检测和（或）校准数据的技术统计。

    如果缺少指导书可能影响检测和（或）校准的结果，测试平台应具有所有相关设备的使用和操作说明书以及处置、准备检测和（或）校准物品的指导书，或者二者兼有。所有与测试平台工作有关的指导书、标准、手册和参考资料应保持现行有效并易于检测人员取阅。对检测和校准方法的偏离，仅应在该偏离已被文件规定、经技术判断、授权和客户同意的情况下才允许发生。 

4.2方法的选择 

    测试平台应采用满足客户需要并适用于所进行的检测和（或）校准的方法，包括在抽样的方法。应优先使用以国际、区域或国家标准发布的方法。实验室应确保使用标准的最新有效版本，除非该版本不适宜或不可能使用。必要时，应采用附加细则对标准加以补充，以确保应用的一致性。

    当客户未指定所用方法时，测试平台应选择以国际、区域或国家标准发布的，或由知名的技术组织或有关科学书籍和期刊公布的，或由设备制造商指定的方法。测试平台制定的或采用的方法如能满足测试平台的预期用途并以过验证，也可使用。所选用的方法应通知客户。在开始检测或校准之前，测试平台应确认能够正确地运用标准的方法。如果标准的方法发生的变化，应重新进行确认。 

    当认为客户提出的方法不合适或已过期时，测试平台应通知客户。 

4.3 测试平台制定的方法 

    测试平台制定检测和校准方法的过程应是有计划的活动，并应指定具有足够资源的有资格的人员进行。

    计划应随方法制定的进度加以更新，并确保所有有关人员之间的有效沟通。 

4.4 非标准方法 

    当必须使用标准方法中未包含的方法时，应征得客户的同意，包括对客户要求的明确说明以及检测和（或）校准的目的。所制定的方法在使用前应以适当的确认。

注：对新的检测和（或）校准的方法，在进行检测和（或）校准之前需制成程序。 

程序中至少需包含下列信息：a) 适当的识别；b) 范围；c) 被检测或校准物品类型的描述；d) 被测定的参数或量和范围；e) 装置和设备，包括技术性能要求；f) 所需的参考标准和标准物质（参考物质）；g) 要求的环境条件和所需的稳定周期； 

h) 程序的描述，包括：

——工作开始前所进行的校核；

——检查设备工作是否正常，需要时，在每次使用之前对设备进行校准和调整；

——观察和结果的记录方法；

——需遵循的安全措施；

i) 接受（或拒绝）的准则和（或）要求；

j) 需记录的数据以及分析和表达的方法；

k) 不确定度或评定不确定度的程序。

4.5 方法的确认 

4.5.1确认是通过核查并提供客观证据，以证实某一特定预期用途的特殊要求得到满足。

4.5.2测试平台应对非标准方法、测试平台设计（制定）的方法、超出其预定范围使用的标准方法、扩充和修改过的标准方法进行确认，以证实该方法适用于预期的用途。确认应尽可能全面，以满足预定用途或应用的需要。测试平台应记录所获得的结果、使用的确认程序以及该方法是否适合预期用途的声明。 

4.5.3 按预期用途进行评价所确认的方法得到的值的范围和准确度，应适应客户的需求。

4.6 测量不确定度的评定 

4.6.1 测试平台对所有的检测和各种检测类型都应具有并应用评定测量不确定度的程序。

4.6.2 在评定测量不确定度时，对给定条件下的所有重要不确定度分量，均应采用适当的分析方法加以考虑。 

4.7 数据控制 

4.7.1 应对检测得到的数据进行系统和适当的检查。

4.7.2 当利用计算机或自动设备对检测或校准数据进行采集、处理、记录、报告、存储或检索时，测试平台应确保数据的可靠性。 

四、检测设备： 

   1）工频耐压试验变压器，三倍频试验变压器，调压器，介质损耗测试仪、电动绝缘摇表，用于绝缘与耐压测试；

   2）直流电阻测试仪，接地电阻测试仪，用于电阻测试；

   3）开关特性测试仪，用于开关特性测试（包括弹操、永磁、电磁等）；

   4）三相标准功率源、继电保护综合测试仪，用于自动化设备测试；

   5）极性变比测试仪，用于PT、CT极性与变比测试；

   6）一次升流设备，用于开关保护传动测试；

   7）通讯设备，用于与主站的对点联调；

   8）辅助电压、电流、功率表计。

五、检测范围： 

10KV/24KV户外柱上断路器、10KV/24KV户外柱上负荷开关、FTU、DTU及其他继电保护控制设备。

六、测试项目： 

例1：

例二：

七、测试流程：

1、点表及IP地址的确认：

由局方提供待测试设备的点表及调试IP地址，根据提供内容，设置待测试设备遥信量及调试IP地址；

2、保护定值的设定：

由局方提供保护定值表，根据提供内容，设置定值如下：零序过流5A，过负荷3.333A，

三相过流5A；

3、测控装置与主站的通讯调试：

电脑连接测控装置经过通讯装置（ONU），通过光纤与主站通讯。测控装置发送报文PING

通调度主站，向主站发送报文，电脑检测测控装置与主站的报文发送，证明通讯通道畅通；

4、联调试验：

检测人员与主站联系，进行测控装置与柱开的联调试验，具体内容如下：

（1）遥信测试。通过转换开关，改变测控装置的远方/就地状态，主站显示信号量无误；

（2）遥控测试。将转换开关打至远方位置，主站控制柱开分合闸成功；将转换开关打至就地位置，主站控制柱开分合闸失败；

（3）遥测测试。使用功率源，给测控装置二次侧加量，三相电压57.7V，三相电流 1A，相位角 30度。主站读数无误，有功功率1790VAR，无功功率1020VAR。

（4）保护告警测试。使用功率源，给测控装置二次侧加量，零序电流6A，三相电流6A，主站监测到零序过流告警，过流告警，过负荷告警； 

5、IP地址设定：

 以上测试全部完成后，由局方提供正式的通讯IP地址，给测控装置设置IP地址后，装置运往现场安装。

八、红黑图模： 

配网图模是由PMS发起异动，由GIS生成配网所需的图形和模型，并经IEB总线传输到配网调度系统完成导入。为了保证图模维护的准确性，需要在OPEN3200系统中建立配网图模审核机制，即“红黑图机制”。配合整个图模异动大流程，完成图模由未来态转换为实时运行态，如图4所示。

红图态：线路改造计划实施以后调度准备使用的图形，它是未来配电网络结构的一个图形显示。 

黑图态：调度正在使用并用来进行现场调度的图形，它是当前配电网络结构和运行状态的一个图形显示。 

    模型机制：模型的变化分为新增、删除、修改，图模导入时不进行任何实际图形和模型的修改，所有的改动只在红图态下进行，当调度确认之后，才将红图态下的改动更新到黑图中。 

    设备新增流程如图5所示： 

       当新增设备模型时，将新模型与SCADA模型对比，新增设备先在SCADA_RES模型库中删除，再插入到SCADA_RES模型库中，先删除能确保流程回退后再返回时不会SCADA_RES模型库中已存在的设备冲突，另外将此设备图元红黑图状态置为新增；在红转黑过程中，将此设备写到SCADA模型库中；

红黑图审核过程如图6所示，一般分为三个角色，资料员通过GIS系统创建任务和图形，然后提交给自动化，由自动化通过图模导入进行审核，审核通过提交给配调中心审核，不通过则回退到资料员，配调审核通过直接将红图转为黑图，并将成功信息反馈给资料员，完成闭环。

红黑图任务流转过程如下，如图7所示： 

1、GIS系统创建任务和图模 

资料员使用GIS系统创建配网审核任务和维护配网图形，通过XML以及SVG文件格式提交给IEB； 

2、OPEN3200系统读取任务

OPEN3200通过对外接口监视任务信息，将任务保存到到任务文件夹中，形成模型、图形和任务文件。

3、图模导入 

自动化使用红黑图模式导入图模，形成红图任务。 

4、红黑图模块 

调度通过图形界面打开红图，并使用“红转黑”按钮 ，将红图转黑，投入使用。 

5、任务闭环操作 

任务闭锁体现在任务成功信息反馈和失败任务回退。图模导入失败将自动反馈错误信息，红转黑是否成功将自动反馈信息。反馈信息功能是否可用，需 看对侧系统是否支持。 

Claims (3)

1.一种基于配电网管理系统的产品测试验收平台，所述配电网管理系统包括配电自动化系统和配网调度系统，

     所述配电自动化系统包括数据采集与监视控制系统，

     所述配网调度系统包括实时作业管理系统，

其特征在于，所述产品测试验收平台包括测试模块、信号传输模块和调试模块，

所述测试模块用于测试一、二次设备的性能参数，

所述信号传输模块用于将测试模块所测得的性能参数实时传输至配网调度系统，

所述调试模块用于对测试的一、二次设备进行调试；

所述配电网管理系统建立测试设备数据库，所述实时作业管理系统建立配网批量图模，所述图模一一对应若干一、二次设备；

所述数据采集与监视控制系统包括实时、黑图模拟操作和红图模拟操作模式，

所述黑图模拟操作模式为调度正在使用并用来进行现场调度的图形模式，

所述红图模拟操作模式为线路改造计划实施以后调度准备使用的图形模式；

所述数据采集与监视控制系统采用红图模拟操作模式，对测试的一、二次设备进行模拟验收，

所述红图模拟操作模式通过验收、确认可转化成黑图模拟操作模式。

2.    根据权利要求1所述的一种基于配电网管理系统的产品测试验收平台，其特征在于，所述信号传输模块包括光纤发生器和光端机。

3.一种权利要求1所述的基于配电网管理系统的产品测试验收平台的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）、在一、二次设备的生产现场，规划、建立产品测试验收平台；

2）、配置产品测试验收平台中信号传输模块的网段地址，在配网调度系统与信号传输模块之间构建光纤通信通道，可部分借助于产品测试验收平台附近已有的配电通信子站；

3）、在配电网管理系统中建立测试设备数据库，在实时作业管理系统中建立配网批量图模，所述图模一一对应若干一、二次设备；

4）、在生产现场按照一、二次设备安装现场验收的要求，进行测试；并将测试的性能参数实时传输至配网调度系统；

5）、在数据采集与监视控制系统采用红图模拟操作模式，对测试的一、二次设备进行模拟验收；

6）、红图模拟操作模式通过验收、确认可转化成黑图模拟操作模式；未验收、确认则进行调试，产品测试验收平台中的调试模块用于对测试的一、二次设备进行调试；

7）、完毕。