基于雙向仿真技術的新建子站自動校核系統研究

吳剛++徐輝

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.22.022

摘 要：該文結合了變電站新建和改造以及調度主站新建或升級后，變電站設備接入時傳動實驗工作的實際需求，提出基于規約應用技術實現雙向仿真主站、廠站。在完全遵守變電站自動化系統廠內聯調驗收的基本原則的前提下，實現聯調計劃、聯調項目等內容。提出了“基于雙向仿真技術的新建子站自動校核”，該技術應用可以快速驗證變電站實際參數配置（或者實際運行參數）和主站錄入數據的一致性，快速排查隱患配置。極大地提高了變電站投運的實效，同時將有效減輕我們工作人員的工作強度，保證我們快樂健康的工作。

關鍵詞：規約仿真分析 數據監聽比對 傳動新模式 在線校核。

中圖分類號：TP391.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）08（a）-0022-03

隨著社會經濟的不斷發展，用電需求的持續增長，同時對供電質量的要求也不斷提高。在合適的位置合理的時間新建變電站和改造變電站的任務也日益繁重，需求在增加，人員在遞減。新變電站的建設和老變電站的改造或擴容，投運前都有一項非常重要的工作—傳動。因為主站系統將對新建或者改造后的子站的設備進行屬性設置和參數配置，并要確保各項參數的完整性和一致性，這個一致性需要傳動來驗證，所以傳動驗證是保證我們電網安全準確運行的唯一途徑。但是這些信息的錄入，主要是操作人員在主站系統提供的圖形界面接口上進行錄入，人為的錄入不僅無法保證數據的完整和一致，難免會造成意想不到的錯誤。對這類問題的排查，主站系統尚無有效解決方案，都是靠人為進行逐條的信息比對和信息核查。造成了勞工、勞力、勞時。往往加班加點也不一定能夠按計劃投運。

為解決以上問題，提出了“基于雙向仿真技術的新建子站自動校核系統”，該系統可以快速驗證變電站實際參數配置（或者實際運行參數）和主站錄入數據的一致性，快速排查隱患配置。極大地提高了變電站投運的實效，同時將有效減輕我們工作人員的工作強度，保證我們快樂健康的工作。

1 自動校核系統研究

1.1 現狀分析

子站作為調度自動化系統的重要組成部分，與主站及所管轄區域內的終端通訊，實現遙測、遙信、遙控、遙調數據的采集與轉發，且可完成管轄區域內的饋線自動化。子站在整個調度系統中是一個承上啟下的關鍵環節。新建變電站的子站系統接入主站后，整個系統可劃分主站系統端，子站系統端。兩端系統處于不同的地理區域，通過電力系統的網絡通信通道去進行數據交互。要在新子站投運之前完成主站及子站端的待測廠站的參數配置的校對，電力系統操作人員無法在主、子站系統內將無法有效地完成。

從整個系統的結構分析，要對新建變電站對應的主站系統及子站系統參數配置進行有效測試，必須分別對各接入主站內參數信息點表進行校對，以及對子站系統中RTU（遠動裝置）參數配置進行檢查，再通過監聽方式確保投運后主站下發，子站上送的各項數據進行分析核對，最終有效的完成全站信息點表參數的統一。

1.2 解決方案

從運行系統的結構分析，將系統劃分為主站端和子站端，并在各端接入對應的模擬系統，使其獨立成為閉環的兩個測試環境，見圖1。

（1）模擬子站接入各主站系統，并導入待驗收子站所需參數和點表信息，對主站的遙控操作、總召等由模擬子站并行反饋，在模擬系統中對子站系統中對個遙信點變位，遙測置數，設值等也并行上發至各主站系統。

（2）模擬主站替換原有主站系統后，待測子站處于一個完整的系統中，對子站的所有操作，下發上送，都在模擬主站中進行并獲取對應的反饋數據。

2 系統功能概述

自動校核系統新建變電站主子站校核模塊提供主站、子站模擬，通道監聽功能，為新增變電站主站及子站系統中參數及信息點配置提供有效的檢查及輔助校正，確保新增變電站能安全準確地投運。

校核系統相關功能如下。

該系統支持IEC101，IEC104、CDT等多種通信規約，并支持多通道主站的同時接入。友好的圖形化操作接口，直觀有效的展現校核過程中有信息及方便快捷的操作界面。

系統分主站端校核，子站端校核及運營通道數據監聽檢查三個步驗對新增變電站各層級參數進行有效的校核，取大限度地保證主站，子站的配置參數的正確性。

新建變電站主子站校核模塊的核心是雙向仿真，用模擬子站系統的方式對各主站進行信息點表進行并行核對；對新建變電站的子站系統采用模擬主站系統的方式對終端設備參數進行核對。

（1）主站系統校核。

主站系統內對待測廠站配置參數及信息點表的校正，是通過模擬真實子站系統，使整個系統處于一個完整的閉環狀態再進行信息點表的核對，見圖2。

模擬子站系統為各通道所對應的主站系統提供數據仿真反饋及信息點匯總、信息點關系轉換、數值設置等操作檢測功能。

新變電站的建設完成后，其子站系統可能接入不同的主站系統，為有效方便地進行信息點的校正，模擬子站系統對終端各節點的模擬操作必須能同時返回至其接入的各個主站系統，并在各主站端人為進行差異確認及排錯處理。

模擬子站系統不僅要按真實變電站的配置對主站進行仿真數據反饋，還必須能適應各個主站通道的通信規約，因此對各通道的配置及信息點要進行管理和統一。

（2）子站系統校核。

子站系統校核是對待驗收新變電站內終端設備配置參數的校正，通過模擬一套主站系統，并導入其參數及信息點表，使整個系統處于一個完整的閉環狀態再對各終端設備進行操作核對。

模擬主站系統是為了對變電站端設備操作及信息反饋提供操作接口及信息點的核對界面。

根據調度提供的遙控操作表的操作與真實節點的對應關系，遙信反饋信息。若主站的遙控操作后，子站系統的終端沒有正確響應，或子站上送的遙信，遙測信息與模擬主站內的信息存在差異，即證明該信息點對應的設備或參數配置存在問題。模擬主站通過一系列的操作和信息校對后，便完成該新增變電站的子站系統參數的校核。endprint

（3）監聽審查。

新建變電站正常運營后，采用監聽的方式獲取主站下發，子站上行的數據進行解析，分析核對其信息點表，完成最終審查。

3 圖形化操作接口

圖形化操作界面接口是該校核系統為使人員提供友好的操作途徑，用戶可以直觀地對系統進行各類操作。該系統主要提供以下兩類操作接口。

3.1 模擬系統創建

模擬系統創建，可能過系統操作界面選擇創建類別，輸入相關參數及各通道配置等完成。

3.2 對信息點或設備的操作

圖形化操作界面為校核待測廠站的操作提供了信息點的操作及展現途徑，主站端及子站端信息點表數據，用戶可以在界面上直觀地發現不正確或不完整的信息點，并對其進行操作。可以通過以下兩個途徑。

（1）在一次接線圖上直接對單設備進行操作，包括遙控下發，遙信、遙測數據展現。

（2）系統提供遙控、遙信、遙測的信息點列表，用戶可依據測試需要進行組合選擇及操作。

3.3 信息點比對

在模擬子站系統中，將列舉各主站通道對應的信息點列表，進行合并，直觀標注其異同。

3.4 報表輸出

系統內所有信息，都可通過圖形界面輸出，同時可進行轉儲打印，供其他應用。

3.5 接入及傳動仿真的功能

（1）變電站設備通信規約仿真，模擬變電站的遙測、遙信信息及對遙控、遙調操作命令的接收處理。

（2）通信報文的實時顯示、解釋、分析、數據比對，并整理形成報告。

（3）通信報文的完整記錄存檔，供事后故障原因追溯分析。

（4）對特定報文進行過濾和統計，如遙控。

（5）通過界面控制，模擬遙信變位，開關動作帶圖形及聲音語音。

遙控點和遙信點的關聯，即可按照定義對收到的遙控分合命令自動產生相應的遙信變位。

通信數據監聽捕捉指定報文與設定的報文進行比較分析。如：對遙控預令進行監視，遙控通信過程發現異常及時報警，加強遙控操作的安全性保護容錯測試能力，如超時回復、輸出錯誤返校報文等，可測試主站的性能。

4 結語

該文提出的技術方案，實現了在最低限度減少電網一二次設備影響的前提下，保證變電站新建和改造時調度自動化系統接入、變電站自動化系統切換等過程的數據完整性和準確性的問題。文章提出利用現代計算機模擬仿真技術、大數據監聽比對遴選測試技術和相關的通信仿真、規約仿真分析技術，建立一套科學、高效、安全、可視、智能化的電網調度自動化傳動新模式，實現電力調控業務數據的在線校核和安全管控。

參考文獻

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