調度自動化主站自動驗收關鍵技術分析及應用

石鈺 孫莉 宋玉飛

（國網吉林省電力有限公司長春供電公司 吉林省長春市 130021）

采用調度自動化主站監控信息自動驗收裝置，可以改變原有變電站和調度自動化主站信息聯調的驗收工作模式。在調度自動化主站信息自動驗收裝置中，需要開發中通用型的MMS 客戶端通信接口，在站控層MMS 網中實現對變電站遠動功能的驗證，并完成監控信息對點任務[1]。從調度自動化主站監控信息自動驗收裝置的整體結構上而言，可以分為廠站端的信息調試驗收、主站端的信息調試驗收、主站和廠站的信息聯調驗收等部分，本文對調度自動化主站自動驗收系統中的關鍵技術進行了分析。

1 調度自動化主站監控信息的驗收模式

1.1 傳統調度自動化主站信息驗收的不足

在傳統的調度自動化主站信息驗收中，一般是分別在變電站側和調度自動化主站側安排監控信息調試人員，變電站側調試人員觸發出相關的監控信號，調度自動化主站調試人員觀察是否收到了變電站側通過調度數據網發送上來的監控信號。如果監控信號主站和廠站相互一致，則該監控信息調試驗收通過，如果信號不一致，則廠站和主站調試人員都應配合排查原因[2]。隨著變電站數量的增加，接入到調度自動化主站系統中的監控信息量也在不斷增加，如果依然采用傳統的調度自動化主站信息驗收模式，則難以適應現代電力系統的發展需求，有必要對調度自動化主站信息驗收模式加以改進和創新。

1.2 調度自動化主站信息自動驗收

為了克服傳統調度自動化主站信息驗收技術中所存在的不足之處，有必要采用調度自動化主站信息自動驗收技術，圖1 為自動驗收裝置的現場搭建示意圖。

圖1：自動驗收裝置的現場搭建示意圖

從圖1 中可以看出，分別將站控層A 網和B 網以及遠動數據通信網關機中的數據信息通過網線直連的方式傳輸到自動驗收裝置中，同時監控后臺機中的數據信息也能夠傳輸到調度自動化自動驗收裝置中。通過人機界面，可以輸入監控信息的調試指令，并將監控信息的調試結果加以展示[3]。此外，信息自動驗收裝置在調試驗收的應用過程中作為客戶端，采用IEC 104 規約進行通信，完成對通信報文的解析和翻譯。

2 調度自動化主站自動驗收關鍵技術分析

2.1 信息自動驗收裝置的開發

監控信息自動驗收裝置為調度自動化主站信息自動驗收系統的核心及關鍵部分，在信息自動驗收裝置開發的過程中，可以采用面向服務的設計思想和架構體系，裝置中的各個軟件功能采用模塊化封裝的設計理念，同時設置友好的人機接口，使得信息自動驗收裝置具備面向應用、資源共享的特點。

信息自動驗收裝置可以采用Linux 系統和SQL 數據庫，在功能模塊方面包括MMS 通信模塊、監控信息調試驗收報告管理模塊、通信規約管理模塊、文件解析功能模塊。各個功能模塊可以通過SOA 總線和數據庫進行數據交互，但都應建立在操作系統之上。SQL 數據庫既可以存放解析文件之后的數據信息，也可以存放監控信息的調試報告[4]。為了保證信息自動驗收裝置中的軟件運行穩定，每一個功能模塊都應設計一個相對獨立的程序進程，各個程序進程再分別和數據庫進行數據信息的交互。其中MMS 通信模塊是信息自動驗收裝置中的關鍵模塊，應具備采用多實例的方式和數據通信網關機進行通信。

2.2 信息自動驗收策略的制定

在信息自動驗收裝置的軟件開發過程中，應首先制定好信息自動驗收的策略，之后的軟件設計就可以按照流程圖進行程序的編寫，圖2 為調度自動化主站信息驗收的基本流程。信息自動驗收裝置布置在變電站側，在調度自動化主站端布置自動化驗收程序功能模塊，通過調度自動化主站和變電站子站之間的數據通信配合，構建監控信息自動化驗收系統。

圖2：調度自動化主站信息驗收的基本流程

從圖2 的調度自動化主站信息驗收的基本流程中可以看出，在整個信息驗收的過程中，采用的是分段驗收的設計理念，先驗收變電站側的監控信息，之后再驗收調度自動化主站側的監控信息，使得自動驗收程序相互解耦，整個監控信息驗收流程較為清晰。在監控信息自動驗收的軟件程序設計中，可以采用并行工作的方式進行設計，避免串行工作方式效率低的問題。采用這種監控信息調試驗收方式，不用通過人工電話逐一對監控信息進行核對，極大提高了監控信息的調試及驗收效率。并且當監控信息在調試過程中出現問題時，也可以實現快速定位變電站側缺陷的位置，同時也能夠提供監控信息的調試效率和消缺速度。

同時在調度自動化主站信息自動驗收裝置的軟件開發中，應制定好遙信、遙測和遙控等信號的生成規則及生成策略，并形成策略數據庫。在策略數據庫中，應包括各個信號的生成順序和信號切換的時間間隔。對于遙信信號的生成，以開關變位信號的調試驗收為例，可以按照分‐合‐分的生成順序進行調試，保證開關變位信號能夠準確上送[5]。對于遙測信號的調試驗收，所有的遙測模擬量的初始值應為零，之后再逐步加量，觀察主站所收到的數據是否和現場一致，如果一致，則通過驗收。如果不一致，則說明測量裝置的變比有誤或者接線有誤，應仔細排查。在軟件界面的功能按鈕設置上，可以分別設置配置管理、同步驗收、信號觸發、驗收完成、退出驗收等功能按鈕。

2.3 報文解析技術

在調度自動化主站自動驗收裝置的運行過程中，需要對智能變電站中各個層次的報文進行解析，并遵循統一的智能變電站IEC 61850 通信規約標準。在該通信規約標準中，定義了各智能電子設備的模型、網絡通信端口、地址索引、報文的接收及發送順序等。通過采用統一的通信標準，可以使得報文得到正常解析，各智能電子設備能夠進行數據交互，并且使得設備具備互操作性。在調度自動化主站自動驗收裝置的軟件開發過程中，應對IEC 61850 通信規約進行詳細研究并加以考慮。如果在調度自動化主站自動驗收裝置的運行過程中，出現了任何一幀通信報文錯誤，則該監控信息仿真失敗。

在報文解析的過程中，需要對GOOSE 報文、SV 報文和MMS報文分別進行解析，其中GOOSE 報文主要是指數字量報文，SV報文是指模擬量報文，都以廣播的方式進行發生。對于報文中的每一幀數據都應可靠解析，否則會出現報文失真的情況，需要重新發起重置鏈接。

3 調度自動化主站自動驗收關鍵技術的應用

調度自動化主站監控信息自動驗收裝置應能夠應用在智能變電站和常規變電站中，實現對變電站中的繼電保護裝置、測控裝置的通信驗證和通信異常時的責任方的智能判定。在調度自動化主站監控信息自動調試驗收過程中，難免會遇到一定的問題，主要的問題類及問題出現的原因如表1所示。

表1：監控信息自動驗收遇到的問題類型

在表1 中，主要展示了在調度自動化主站監控信息調試驗收過程中遇到的問題類型，包括遙控、遙信、遙測和遙調等。通過掌握出現調試問題的原因，可以有針對性地進行問題的排查，加快問題解決的速度，縮短監控信息的調試驗收時間。由于在新建變電站工程中，當進入到監控信息聯調驗收階段時，距離變電站投運時間已經較近，留給監控信息調試的時間較為緊張，在很多場合中都需要加班進行調試，并且在調試過程中也容易出現差錯。而采用調度自動化主站信息自動驗收技術，可以在變電站調度數據網絡調通之前，基于模擬技術，在變電站側模擬主站前置功能，可以先行在變電站側進行調試驗收，從而提高了監控信息調試驗收的效率。今后，調度自動化主站信息自動驗收技術在電網企業中具有較大的應用空間，對于提高監控信息的調試效率具有重要的意義和價值。

4 結論

本文系統分析了調度自動化主站信息自動驗收技術和具體的裝置實現原理，采用本文所述的調度自動化主站監控信息自動驗收裝置，能夠提高電網企業對調度自動化管理的技術水平，實現電網企業調度自動化主站驗收的減量化和智能化管控。