基于双向仿真技术的新建子站自动校核系统研究

吴刚++徐辉

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.22.022

摘 要：该文结合了变电站新建和改造以及调度主站新建或升级后，变电站设备接入时传动实验工作的实际需求，提出基于规约应用技术实现双向仿真主站、厂站。在完全遵守变电站自动化系统厂内联调验收的基本原则的前提下，实现联调计划、联调项目等内容。提出了“基于双向仿真技术的新建子站自动校核”，该技术应用可以快速验证变电站实际参数配置（或者实际运行参数）和主站录入数据的一致性，快速排查隐患配置。极大地提高了变电站投运的实效，同时将有效减轻我们工作人员的工作强度，保证我们快乐健康的工作。

关键词：规约仿真分析 数据监听比对 传动新模式 在线校核。

中图分类号：TP391.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）08（a）-0022-03

随着社会经济的不断发展，用电需求的持续增长，同时对供电质量的要求也不断提高。在合适的位置合理的时间新建变电站和改造变电站的任务也日益繁重，需求在增加，人员在递减。新变电站的建设和老变电站的改造或扩容，投运前都有一项非常重要的工作—传动。因为主站系统将对新建或者改造后的子站的设备进行属性设置和参数配置，并要确保各项参数的完整性和一致性，这个一致性需要传动来验证，所以传动验证是保证我们电网安全准确运行的唯一途径。但是这些信息的录入，主要是操作人员在主站系统提供的图形界面接口上进行录入，人为的录入不仅无法保证数据的完整和一致，难免会造成意想不到的错误。对这类问题的排查，主站系统尚无有效解决方案，都是靠人为进行逐条的信息比对和信息核查。造成了劳工、劳力、劳时。往往加班加点也不一定能够按计划投运。

为解决以上问题，提出了“基于双向仿真技术的新建子站自动校核系统”，该系统可以快速验证变电站实际参数配置（或者实际运行参数）和主站录入数据的一致性，快速排查隐患配置。极大地提高了变电站投运的实效，同时将有效减轻我们工作人员的工作强度，保证我们快乐健康的工作。

1 自动校核系统研究

1.1 现状分析

子站作为调度自动化系统的重要组成部分，与主站及所管辖区域内的终端通讯，实现遥测、遥信、遥控、遥调数据的采集与转发，且可完成管辖区域内的馈线自动化。子站在整个调度系统中是一个承上启下的关键环节。新建变电站的子站系统接入主站后，整个系统可划分主站系统端，子站系统端。两端系统处于不同的地理区域，通过电力系统的网络通信通道去进行数据交互。要在新子站投运之前完成主站及子站端的待测厂站的参数配置的校对，电力系统操作人员无法在主、子站系统内将无法有效地完成。

从整个系统的结构分析，要对新建变电站对应的主站系统及子站系统参数配置进行有效测试，必须分别对各接入主站内参数信息点表进行校对，以及对子站系统中RTU（远动装置）参数配置进行检查，再通过监听方式确保投运后主站下发，子站上送的各项数据进行分析核对，最终有效的完成全站信息点表参数的统一。

1.2 解决方案

从运行系统的结构分析，将系统划分为主站端和子站端，并在各端接入对应的模拟系统，使其独立成为闭环的两个测试环境，见图1。

（1）模拟子站接入各主站系统，并导入待验收子站所需参数和点表信息，对主站的遥控操作、总召等由模拟子站并行反馈，在模拟系统中对子站系统中对个遥信点变位，遥测置数，设值等也并行上发至各主站系统。

（2）模拟主站替换原有主站系统后，待测子站处于一个完整的系统中，对子站的所有操作，下发上送，都在模拟主站中进行并获取对应的反馈数据。

2 系统功能概述

自动校核系统新建变电站主子站校核模块提供主站、子站模拟，通道监听功能，为新增变电站主站及子站系统中参数及信息点配置提供有效的检查及辅助校正，确保新增变电站能安全准确地投运。

校核系统相关功能如下。

该系统支持IEC101，IEC104、CDT等多种通信规约，并支持多通道主站的同时接入。友好的图形化操作接口，直观有效的展现校核过程中有信息及方便快捷的操作界面。

系统分主站端校核，子站端校核及运营通道数据监听检查三个步验对新增变电站各层级参数进行有效的校核，取大限度地保证主站，子站的配置参数的正确性。

新建变电站主子站校核模块的核心是双向仿真，用模拟子站系统的方式对各主站进行信息点表进行并行核对；对新建变电站的子站系统采用模拟主站系统的方式对终端设备参数进行核對。

（1）主站系统校核。

主站系统内对待测厂站配置参数及信息点表的校正，是通过模拟真实子站系统，使整个系统处于一个完整的闭环状态再进行信息点表的核对，见图2。

模拟子站系统为各通道所对应的主站系统提供数据仿真反馈及信息点汇总、信息点关系转换、数值设置等操作检测功能。

新变电站的建设完成后，其子站系统可能接入不同的主站系统，为有效方便地进行信息点的校正，模拟子站系统对终端各节点的模拟操作必须能同时返回至其接入的各个主站系统，并在各主站端人为进行差异确认及排错处理。

模拟子站系统不仅要按真实变电站的配置对主站进行仿真数据反馈，还必须能适应各个主站通道的通信规约，因此对各通道的配置及信息点要进行管理和统一。

（2）子站系统校核。

子站系统校核是对待验收新变电站内终端设备配置参数的校正，通过模拟一套主站系统，并导入其参数及信息点表，使整个系统处于一个完整的闭环状态再对各终端设备进行操作核对。

模拟主站系统是为了对变电站端设备操作及信息反馈提供操作接口及信息点的核对界面。

根据调度提供的遥控操作表的操作与真实节点的对应关系，遥信反馈信息。若主站的遥控操作后，子站系统的终端没有正确响应，或子站上送的遥信，遥测信息与模拟主站内的信息存在差异，即证明该信息点对应的设备或参数配置存在问题。模拟主站通过一系列的操作和信息校对后，便完成该新增变电站的子站系统参数的校核。endprint

（3）监听审查。

新建变电站正常运营后，采用监听的方式获取主站下发，子站上行的数据进行解析，分析核对其信息点表，完成最终审查。

3 图形化操作接口

图形化操作界面接口是该校核系统为使人员提供友好的操作途径，用户可以直观地对系统进行各类操作。该系统主要提供以下两类操作接口。

3.1 模拟系统创建

模拟系统创建，可能过系统操作界面选择创建类别，输入相关参数及各通道配置等完成。

3.2 对信息点或设备的操作

图形化操作界面为校核待测厂站的操作提供了信息点的操作及展现途径，主站端及子站端信息点表数据，用户可以在界面上直观地发现不正确或不完整的信息点，并对其进行操作。可以通过以下两个途径。

（1）在一次接线图上直接对单设备进行操作，包括遥控下发，遥信、遥测数据展现。

（2）系统提供遥控、遥信、遥测的信息点列表，用户可依据测试需要进行组合选择及操作。

3.3 信息点比对

在模拟子站系统中，将列举各主站通道对应的信息点列表，进行合并，直观标注其异同。

3.4 报表输出

系统内所有信息，都可通过图形界面输出，同时可进行转储打印，供其他应用。

3.5 接入及传动仿真的功能

（1）变电站设备通信规约仿真，模拟变电站的遥测、遥信信息及对遥控、遥调操作命令的接收处理。

（2）通信报文的实时显示、解释、分析、数据比对，并整理形成报告。

（3）通信报文的完整记录存档，供事后故障原因追溯分析。

（4）对特定报文进行过滤和统计，如遥控。

（5）通过界面控制，模拟遥信变位，开关动作带图形及声音语音。

遥控点和遥信点的关联，即可按照定义对收到的遥控分合命令自动产生相应的遙信变位。

通信数据监听捕捉指定报文与设定的报文进行比较分析。如：对遥控预令进行监视，遥控通信过程发现异常及时报警，加强遥控操作的安全性保护容错测试能力，如超时回复、输出错误返校报文等，可测试主站的性能。

4 结语

该文提出的技术方案，实现了在最低限度减少电网一二次设备影响的前提下，保证变电站新建和改造时调度自动化系统接入、变电站自动化系统切换等过程的数据完整性和准确性的问题。文章提出利用现代计算机模拟仿真技术、大数据监听比对遴选测试技术和相关的通信仿真、规约仿真分析技术，建立一套科学、高效、安全、可视、智能化的电网调度自动化传动新模式，实现电力调控业务数据的在线校核和安全管控。

参考文献

[1] 李孝蕾，张锋明.变电站远动设备接入及传动仿真验证实用化技术研究[J].中国电业：技术版，2015（10）.

[2] IEC60870-4，远动设备及系统，第5-101部分：传输规约 基本远动任务配套标准[S].

[3] IEC60870-4，远动设备及系统，第5-104部分：传输规约 采用标准传输协议子集的IEC60870-5-101网络访问[S].

[4] 张心心，张锋明.基于规约剖析仿真的电网调度自动化传动新模式的设计[J].通讯世界，2016（19）：164-166.

[5] 孙沛川，刘鸿波，刘雪飞.智能变电站继电保护装置不停电传动方法探讨[J].天津电力技术，2015（5）：113-118.endprint