第1章 智能变电站基础知识 1
第1节 智能变电站由来 1
1．什么是智能电网？ 1
2．智能变电站是怎样提出的？它与数字化变电站的区别是什么？ 2
3．智能变电站的定义是什么？ 3
4．智能变电站有什么特点？与普通变电站相比，其优越性体现在哪里？ 3
第2节 智能变电站体系结构 6
1．什么是智能变电站的分层分布式结构？ 6
2．什么是IEC 61850规约？与之相应的国家标准是什么？ 7
3．什么是智能变电站配置文件？什么是SCL？ 8
4．根据变电站体系结构，SCL语言描述了几种对象模型？ 9
5．什么是XML语言？ 9
6．智能变电站的网络配置文件有几种？各有什么作用？ 9
7．智能变电站技术导则主要规定了哪些内容？ 10
第3节 智能变电站网络 11
1．什么是光纤以太网通信？ 11
2．什么是交换机？它的作用是什么？ 11
3．智能变电站的网络如何分类？各有什么特点？ 12
4．智能变电站智能设备的信息采集方式有几种？有什么区别？ 12
5．现有智能变电站的组网模式有几种？分别是什么？各有什么优缺点？ 12
6．什么是站控层网络？ 14
7．什么是过程层网络？ 16
8．什么是通信协议，智能变电站所用到的通信协议主要有几种？ 16
9．智能变电站的光缆敷设应满足哪些要求？ 16
第4节 站控层 17
1．智能变电站站控层设备有哪些？它有哪些作用？ 17
2．智能变电站后台监控机有哪些功能？ 17
3．什么是智能变电站的一体化监控系统？ 18
4．数据服务器有哪些功能？ 18
5．变电站对时方式有哪几种？它们的精度大致在什么范围？ 20
6．智能变电站时间同步系统是什么样的结构体系？ 21
7．智能变电站远动设备与常规变电站有什么不同？ 22
8．什么是智能变电站的五防系统？它与常规变电站的五防系统有什么不同？ 22
9．智能变电站的五防系统包含哪些方面？在其管理上应注意哪些问题？ 24
第5节 间隔层 25
1．智能变电站间隔层设备有哪些？ 25
2．继电保护装置有什么特点？与常规综合自动化变电站的继电保护装置有什么异同？ 25
3．智能变电站中的数字化继电保护装置应满足哪些技术要求？ 27
4．智能变电站测控装置与常规变电站有何不同？ 29
5．智能变电站电能质量测量装置、相量测量装置PMU有什么新特点？ 30
6．电子式互感器对智能变电站电能质量测量装置、行波测距装置有什么影响？ 31
7．智能变电站的电能表有什么特点？ 32
8．智能变电站二次设备的信息采集方式有几种？有什么区别？ 32
9．什么是智能变电站的智能电子设备IED？主要包括哪些设备？ 33
10．数字化母线保护装置的逻辑压板设置与常规母线保护装置有什么区别？ 33
11．数字化母线保护装置压板操作时应该注意哪些问题？ 35
12．智能变电站继电保护双重化应满足哪些要求？ 36
13．智能变电站中继电保护装置采用双A/D采样是什么意思？为什么要采用双A/D采样？ 37
第6节 过程层 37
1．智能变电站过程层设备有哪些？ 37
2．电子式互感器有哪几种？ 37
3．电子式互感器有什么特点？ 39
4．电容分压式电子电压互感器与常规电压互感器有什么不同？有什么优点？ 40
5．光学电流互感器与常规电磁型电流互感器有什么不同？有什么优缺点？ 42
6．罗氏线圈电子式电流互感器与常规电磁型电流互感器有什么不同？有什么优缺点？ 45
7．为什么说新型的电子式电流互感器的测量精度不受负载大小的影响？ 48
8．什么是合并单元？它起到什么作用？ 49
9．什么是FT3通信协议？ 50
10．什么是扩展FT3通信协议？ 51
11．什么是智能变电站的同步采样？ 53
12．什么是绝对时标？ 53
13．什么是时标同步？什么是插值重采样同步？各有什么优缺点？ 53
14．什么是直采？什么是网采？各自的应用范围是什么？ 54
15．智能变电站的合并单元应满足哪些技术要求？ 54
16．智能变电站的合并单元应如何配置？ 55
17．合并单元级联带来哪些问题？ 56
18．什么是智能终端？有什么主要功能？ 56
19．什么是变压器智能终端？变压器智能终端有哪些功能？ 57
20．智能开关的智能终端的特点是什么？ 58
21．什么是一次设备智能化？一次设备智能化有什么意义？ 58
22．智能变电站的智能终端装置应满足哪些技术要求？ 59
23．智能变电站的智能终端装置应如何配置？ 60
第7节 高级应用功能及辅助系统 60
1．什么是高级应用软件系统？智能变电站的高级应用软件系统由哪些功能模块构成？高级应用软件系统有什么特点？ 60
2．一键式顺序控制是怎样实现的？哪些因素影响顺序控制的成功率？ 62
3．智能告警是怎样实现的？哪些因素影响智能告警的准确性？ 63
4．什么是智能变电站的辅助控制系统？辅助控制系统由哪些设备组成？起到什么作用？ 63
第2章 智能变电站出厂试验 64
第1节 一致性测试及互操作测试 64
1．智能变电站调试的总体流程由哪些环节组成？包含哪些内容？ 64
2．性能测试及系统联调的必要性体现在哪里？ 65
3．性能测试及系统联调包含哪些项目？ 65
4．什么是一致性测试？ 66
5．配置文件检查、测试的依据是什么？ 66
6．什么是互操作性？为什么需要进行互操作测试？ 66
7．互操作测试的主要内容是什么？ 67
8．请讲述一下智能变电站的ICD、SCD、CID文件的定义及之间的关系。 67
9．SCD文件的文档结构是怎样的？ 68
10．检查配置文件的工具有哪些？ 69
11．SCD文件应进行哪些检验？ 70
12．SCD文件能否图形化方式查看？ 71
第2节 IEC 61850报文分析 72
1．什么是SV？ 72
2．目前常用的有哪几种采样值协议？ 72
3．SV的格式是什么？ 73
4．怎样看采样值报文SV？ 76
5．IEC 61850-9-1与IEC 61850-9-2报文的区别有哪些？ 78
6．IEC 61850-9-2LE采样值报文的采样频率、ASDU是怎么规定的？ 79
7．什么是GOOSE报文？GOOSE报文的格式是什么？GOOSE报文的传输机制是什么？ 79
8．查看报文的通用网络抓包软件有哪些？ 81
9．怎样使用Wireshark软件？ 82
10．怎样使用Ethereal软件？ 84
11．怎样使用ZHNPA软件？ 86
12．什么是网络报文分析仪？它在智能变电站的作用是什么？ 91
13．怎样用网络报文分析仪对IEC 61850-9-2、GOOSE、IEEE 1588对时报文的原始报文格式记录、分析？ 92
14．网络报文记录的通用文件格式是什么？ 94
15．网络报文分析仪与网络万用表有什么区别？ 94
16．如何进行网络报文记录仪记录透明性检测？ 95
17．怎么进行网络报文记录仪接口性能检测？ 95
18．怎么进行网络报文记录仪实时监视、分析统计功能测试？ 96
第3节 网络测试 97
1．网络测试目的及重点是什么？ 97
2．怎样估算网络流量？ 97
3．如何进行网络流量压力对PTP授时系统影响测试？ 98
4．智能变电站对工业以太网交换机有哪些要求？ 98
5．交换机基本测试检查项目有哪些？ 99
6．交换机功能手段有哪些？怎样测试？ 99
7．单机调试中交换机应检查哪些项目？ 102
8．智能变电站工业以太网交换机如何进行吞吐量测试？ 104
9．智能变电站工业以太网交换机如何进行优先级队列测试？ 105
10．智能变电站工业以太网交换机如何进行转发率测试？ 107
11．怎样对网络流量进行监视？ 108
12．智能变电站SV网络的结构和运行机制是什么？ 113
13．对于智能变电站线路间隔过程层SV网络故障应如何诊断处理？ 115
14．什么是VLAN划分？VLAN的划分原则是什么？ 122
15．怎样测试VLAN划分？ 122
16．以太网光电转换器在智能变电站调试中的作用是什么？ 123
17．采用SNT3000智能变电站网络测试仪如何做合并单元网络环境影响试验？ 124
18．如何进行交换机网络风暴抑制功能测试？ 125
19．如何进行智能变电站过程层网络系统压力测试？ 126
20．站控层如何做网络压力测试？ 126
21．站控层网性能测试的项目和要求有哪些？ 127
22．什么是系统联调？系统联调与出厂测试有什么关系？系统联调的意义是什么？ 127
23．系统联调的主要内容是什么？ 128
24．合并单元出厂测试的主要项目是什么？ 131
25．合并单元出厂测试的主要步骤是什么？ 131
26．合并单元测试的设备有哪些？ 132
27．什么是绝对延时时间？什么是额定延时时间？ 132
28．什么是复合误差？复合误差与比差、角差的关系是怎样的？ 133
29．怎样做合并单元级联测试？ 134
30．具有模拟量采集功能的合并单元怎样测试？ 134
31．智能终端网络性能测试的目的是什么？如何进行测试？ 135
32．如何进行智能终端的GOOSE端口的独立性检查？ 138
33．继电保护装置GOOSE压力测试目的是什么？如何进行测试？ 139
34．网络系统GOOSE压力测试的目的和方法是什么？ 140
35．智能变电站工厂验收应具备哪些条件？ 141
36．怎样组织智能变电站工厂验收？ 141
37．智能变电站工厂验收的原则是什么？ 142
38．智能变电站工厂验收的主要项目是什么？ 142
第3章 智能变电站现场调试及检验 147
第1节 现场调试准备 147
1．智能变电站调试的总体流程是怎样的？ 147
2．开始现场调试需要具备哪些条件？ 148
3．智能变电站继电保护定期检验的基本原则是什么？检验周期如何确定？ 148
4．怎样确保智能变电站继电保护设备检验的安全进行？ 150
5．智能变电站保护定期检验流程是什么？ 151
6．对数字化继电保护测试仪主要有哪些技术要求？ 155
第2节 光纤测试 156
1．什么是单模光纤？什么是多模光纤？ 156
2．光纤接口适配器主要有几种？ 157
3．光纤通道测试项目有哪些？ 158
4．智能设备如何监测过程层网络通信通道的完好性？ 158
5．什么是光源？什么是红光源？ 160
6．光功率计的作用是什么？ 161
7．怎样进行光功率及裕度测试？ 161
8．光衰减器的作用是什么？ 162
第3节 配置文件、系统组态 162
1．配置文件现场检查项目有哪些？ 162
2．智能变电站系统组态过程是什么？ 163
3．什么是设计虚端子图？ 163
4．智能变电站的通信配置文件检查包含哪些内容？ 164
5．SCD文件制作过程分哪几部分？ 165
6．举例说明怎样配置站内通信网络。 166
7．怎样检查和测试二次设备厂家的配置文件？ 169
第4节 过程层设备测试 171
1．对电子式互感器主要测试哪些指标？ 171
2．为什么对电子式互感器或合并单元单独测试比较困难？ 174
3．怎样进行电子式互感器极性检查？ 174
4．模拟量输入合并单元的主要指标有哪些？ 175
5．怎样对电子式电流互感器测试？ 175
6．如何现场测试小信号输出电子式互感器？ 176
7．合并单元的现场测试包含哪些内容？ 178
8．怎样进行合并单元的配置文件检查？ 178
9．电子式电压互感器与光学互感器如何现场测试？ 178
10．一体化电子式互感器（电流、电压）如何现场测试？ 179
11．怎样对模拟量输入的合并单元进行综合测试？ 179
12．采用电子式电压互感器的智能变电站电压“切换”及“并列”是如何实现的？它与常规变电站相比有什么优点？ 182
13．怎样进行合并单元的时间性能测试？ 188
14．采样值报文一致性检验包括哪些内容？ 189
15．怎样进行模拟量输入合并单元、智能终端的绝缘检验？ 189
16．怎样进行合并单元、智能终端的检查？ 189
17．怎样做合并单元、智能终端的配置文件检查？ 190
18．怎样进行合并单元、智能终端的光纤链路检查？ 191
19．怎样进行合并单元的GOOSE开入／开出检查？ 191
20．怎样对模拟量输入的合并单元进行稳态采样值特性检验？ 192
21．怎样对模拟量输入的合并单元进行稳态同步精度检验？ 193
22．怎样对模拟量输入的合并单元进行时间性能测试？ 194
23．怎样对模拟量输入的合并单元进行通道延时检验？ 194
24．怎样进行合并单元的电压切换功能检查？ 195
25．怎样进行合并单元的电压并列功能检查？ 196
26．怎样进行合并单元的检修压板功能检查？ 197
27．怎样做合并单元、智能终端异常告警功能检验？ 197
28．合并单元怎样与其他设备进行联调试验？ 198
29．测量合并单元的暂态同步特性的重要性是什么？如何测试？ 198
30．智能变电站中的“断路器重合闸闭锁”是怎么实现的？与常规变电站有什么不同？ 200
31．智能变电站中的断路器失灵保护与常规变电站的有什么不同？ 202
32．怎样对智能终端测试？ 205
33．双重化的第二套智能终端应注意什么问题？ 206
34．怎样进行智能终端的GOOSE开入／开出检查？ 206
35．怎样进行智能终端的关联配置检查及动作延时测试？ 207
36．怎样进行智能终端的SOE精度检验？ 208
37．怎样进行变压器／电抗器非电量保护检验？ 208
38．怎样进行智能终端的断路器本体功能检验？ 209
39．怎样进行智能终端与其他设备的联调试验？ 209
40．双重化智能终端的某变电站就地手分开关，为什么会报出事故总信号？ 210
41．就地手合／手跳不经智能终端会有什么问题？ 210
42．断路器防跳试验应注意什么问题？ 211
43．某智能站断路器正确合、跳1次后就不能再合上是什么原因？ 211
44．智能一体化开关柜的测试项目有哪些？ 212
45．在线监测设备需满足哪些功能要求？ 212
46．怎样进行在线监测智能组件测试及在线监测系统测试？ 213
第5节 间隔层测试 214
1．智能变电站保护检验还需要做绝缘测试吗？怎样测试？ 214
2．数据链路中断怎样查找原因？ 214
3．智能保护装置外观及接线检查项目有哪些？ 215
4．数字化的继电保护测试仪与常规微机测试仪有什么区别？ 215
5．测试IED设备前对测试仪器怎样配置？ 217
6．智能保护装置通电初步检验项目有哪些？ 218
7．怎样做智能保护装置检验前的配置文件检查？ 218
8．怎样做智能保护装置检验前的光纤链路检查？ 219
9．怎样做智能线路保护装置检验中的GOOSE开入／开出回路检验？ 220
10．怎样做智能变压器保护装置检验中的GOOSE开入／开出回路检验？ 221
11．怎样做智能母线保护装置检验中的GOOSE开入／开出回路检验？ 222
12．怎样做智能断路器保护装置检验中的GOOSE开入／开出回路检验？ 223
13．保护检验时信号传动无效的一般处理方法有哪些？ 224
14．怎样做智能保护采样值特性检验？ 224
15．保护检验时报采样错误怎样处理？ 226
16．保护检验时采样偏差大怎样处理？ 227
17．怎样做智能线路保护定值及逻辑功能检验？ 227
18．怎样做智能线路保护的整组传动试验？ 229
19．怎样做智能线路保护通道联调试验？ 232
20．怎样做智能母线保护定值及逻辑功能检验？ 233
21．怎样做智能母线保护的整组传动试验？ 237
22．怎样做智能变压器保护动作特性及定值检验？ 240
23．怎样做智能变压器保护的整组传动试验？ 242
24．怎样做智能断路器保护定值及逻辑功能检验？ 245
25．怎样做智能断路器保护的整组传动试验？ 246
26．怎样测试测控装置？ 249
27．智能变电站单机调试中，测控装置应做哪些调试项目？ 250
28．怎样进行保护装置调试？ 251
29．怎样用常规继电保护测试仪（附加转换器）调试IED设备？ 252
30．检查保护永跳出口应注意什么问题？ 253
31．故障录波与网络分析设备的调试内容主要有哪些？ 253
32．怎样进行相量测量装置PMU调试？ 254
33．怎样对智能变电站电能表进行校验？ 255
34．用数字式继电保护测试仪为保护装置加量时保护装置没有采样可能是由什么原因造成的？应怎样处理？ 256
35．用数字式继电保护测试仪调试保护装置时采样正常但是保护无法动作可能是什么原因造成的？如何处理。 257
36．如何试验TV合并单元的电压切换功能？ 258
37．保护测控一体化装置SV与GOOSE共用光口如何传动测试？ 259
38．用于500kV一个半断路器主接线形式的智能二次设备有什么要求？ 259
39．失灵启动试验传动应注意什么？ 259
40．什么是一键式测试智能站保护？ 259
41．一键式测试智能站保护有什么意义？ 260
42．怎样验证双重化线路保护之间的重合闸配合是否正确？ 261
第6节 站控层调试 262
1．站控层设备联调有哪些内容？ 262
2．保护检验时怎样做站控层通信检查？ 266
3．站控层不能遥控或遥信不变位怎样处理？ 267
4．对时和同步的区别是什么？智能变电站为什么要对时？为什么要同步？ 267
5．什么是GPS、北斗对时系统？ 268
6．怎样对IRIG-B码对时系统进行精度测试？ 269
7．怎样对1588对时系统进行精度测试？ 269
8．1588对时系统的对时机制是什么？涉及到哪几种报文？ 270
9．如何分析1588对时报文？ 270
10．1588对时系统如何实现精确对时？ 271
11．单机调试中对于同步对时设备应做哪些检查？ 272
12．怎样分析PTP报文？ 273
13．如何进行主时钟输出精度测试？ 275
14．如何进行主时钟守时精度测试？ 276
15．如何进行扩展钟输出精度测试？ 277
16．如何进行合并单元时钟同步性能测试？ 278
17．接入录波器的采样值抖动过大可能有哪些原因？ 279
第4章 智能变电站系统级测试技术 280
第1节 系统级测试重要性 280
1．请通过试点工程建设说明智能变电站系统级测试的必要性。 280
2．智能变电站系统级测试是怎样进行系统划分的？ 281
第2节 各环节功能配合及延时测试 282
1．怎样精确测量开关量延时？ 282
2．如何进行智能变电站的站控层系统与调控系统的配合测试？ 282
3．电压并列和电压切换应怎样测试？ 284
4．保护动作整体延时如何测试？各环节延时如何测试？ 286
5．怎样进行检修机制测试？ 287
6．怎样做常规线路保护与智能站线路保护联合测试？ 287
7．怎样进行一、二次系统联合测试？ 289
第3节 同步性、稳定性测试 290
1．怎样测试合并单元在失去对时情况下同步的偏差？失去对时后主要影响哪些设备？ 290
2．母差保护各支路采样值的同步性如何测试？ 290
3．变压器保护各侧采样值的同步性如何测试？ 290
4．如何测试电压回路与电流回路的同步性？ 292
5．如何测试母线电压与线路电压的同步性？ 292
6．怎样测试电子式互感器供电电源切换的稳定性？ 293
7．怎样测试全站时间同步系统的稳定性？ 293
第4节 现场数字动模试验 295
1．什么是电力系统数字仿真？ 295
2．现场数字动模试验的目的是什么？ 296
3．智能变电站数字动模系统由哪些部分构成？ 296
4．数字动模测试工作过程是什么？ 297
5．现场数字动模试验有哪些项目？ 297
6．智能变电站全场景调试指的是什么？ 298
7．智能变电站全场景调测平台的功能是什么？ 299
第5节 智能变电站高级功能测试 300
1．为什么说顺序控制的效果取决于配置文件是否标准化？ 300
2．顺序控制的现场试验步骤有哪些？ 300
3．怎样对智能告警进行有效测试？ 304
4．智能告警测试步骤有哪些？ 305
第6节 智能变电站的投运 307
1．为什么要在全站投运前进行通流通压试验？怎样做通流通压试验？ 307
2．GIS配置电子式互感器投运时拉合隔离开关为什么会死机或保护误动作？ 308
3．智能变电站投运时怎样核相？ 310
4．怎样用电子式互感器校验仪来核相？ 310
5．检查发现电压或电流极性错误应该怎样处理？ 311
第5章 已颁布的智能变电站相关标准、规范简介 312
1．Q/GDW 215—2008《电力系统数据标记语言—E语言规范》 312
2．Q/GDW 383—2009《智能变电站技术导则》 312
3．Q/GDW 396—2009《IEC 61850工程继电保护应用模型》 313
4．Q/GDWZ 410—2010《高压设备智能化技术导则》 315
5．Q/GDWZ 414—2010《变电站智能化改造技术规范》 315
6．Q/GDW 431—2010《智能变电站自动化系统现场调试导则》 316
7．Q/GDW 441—2010《智能变电站继电保护技术规范》 317
8．Q/GDW 534—2010《变电设备在线监测系统技术导则》 319
9．Q/GDW 580—2010《变电站智能化改造工程验收规范》 320
10．Q/GDW 616—2011《基于DL/T 860标准的变电设备在线监测装置应用规范》 321
11．Q/GDW 678—2011《智能变电站一体化监控系统功能规范》 322
12．Q/GDW 679—2011《智能变电站一体化监控系统建设技术规范》 323