石鈺 孫莉 宋玉飛

（國網(wǎng)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(diào)度自動化主站監(jiān)控信息自動驗收裝置，可以改變原有變電站和調(diào)度自動化主站信息聯(lián)調(diào)的驗收工作模式。在調(diào)度自動化主站信息自動驗收裝置中，需要開發(fā)中通用型的MMS 客戶端通信接口，在站控層MMS 網(wǎng)中實現(xiàn)對變電站遠(yuǎn)動功能的驗證，并完成監(jiān)控信息對點任務(wù)[1]。從調(diào)度自動化主站監(jiān)控信息自動驗收裝置的整體結(jié)構(gòu)上而言，可以分為廠站端的信息調(diào)試驗收、主站端的信息調(diào)試驗收、主站和廠站的信息聯(lián)調(diào)驗收等部分，本文對調(diào)度自動化主站自動驗收系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析。

1 調(diào)度自動化主站監(jiān)控信息的驗收模式

1.1 傳統(tǒng)調(diào)度自動化主站信息驗收的不足

在傳統(tǒng)的調(diào)度自動化主站信息驗收中，一般是分別在變電站側(cè)和調(diào)度自動化主站側(cè)安排監(jiān)控信息調(diào)試人員，變電站側(cè)調(diào)試人員觸發(fā)出相關(guān)的監(jiān)控信號，調(diào)度自動化主站調(diào)試人員觀察是否收到了變電站側(cè)通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)發(fā)送上來的監(jiān)控信號。如果監(jiān)控信號主站和廠站相互一致，則該監(jiān)控信息調(diào)試驗收通過，如果信號不一致，則廠站和主站調(diào)試人員都應(yīng)配合排查原因[2]。隨著變電站數(shù)量的增加，接入到調(diào)度自動化主站系統(tǒng)中的監(jiān)控信息量也在不斷增加，如果依然采用傳統(tǒng)的調(diào)度自動化主站信息驗收模式，則難以適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展需求，有必要對調(diào)度自動化主站信息驗收模式加以改進(jìn)和創(chuàng)新。

1.2 調(diào)度自動化主站信息自動驗收

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

圖1：自動驗收裝置的現(xiàn)場搭建示意圖

從圖1 中可以看出，分別將站控層A 網(wǎng)和B 網(wǎng)以及遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)中的數(shù)據(jù)信息通過網(wǎng)線直連的方式傳輸?shù)阶詣域炇昭b置中，同時監(jiān)控后臺機(jī)中的數(shù)據(jù)信息也能夠傳輸?shù)秸{(diào)度自動化自動驗收裝置中。通過人機(jī)界面，可以輸入監(jiān)控信息的調(diào)試指令，并將監(jiān)控信息的調(diào)試結(jié)果加以展示[3]。此外，信息自動驗收裝置在調(diào)試驗收的應(yīng)用過程中作為客戶端，采用IEC 104 規(guī)約進(jìn)行通信，完成對通信報文的解析和翻譯。

2 調(diào)度自動化主站自動驗收關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 信息自動驗收裝置的開發(fā)

監(jiān)控信息自動驗收裝置為調(diào)度自動化主站信息自動驗收系統(tǒng)的核心及關(guān)鍵部分，在信息自動驗收裝置開發(fā)的過程中，可以采用面向服務(wù)的設(shè)計思想和架構(gòu)體系，裝置中的各個軟件功能采用模塊化封裝的設(shè)計理念，同時設(shè)置友好的人機(jī)接口，使得信息自動驗收裝置具備面向應(yīng)用、資源共享的特點。

信息自動驗收裝置可以采用Linux 系統(tǒng)和SQL 數(shù)據(jù)庫，在功能模塊方面包括MMS 通信模塊、監(jiān)控信息調(diào)試驗收報告管理模塊、通信規(guī)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(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，但都應(yīng)建立在操作系統(tǒng)之上。SQL 數(shù)據(jù)庫既可以存放解析文件之后的數(shù)據(jù)信息，也可以存放監(jiān)控信息的調(diào)試報告[4]。為了保證信息自動驗收裝置中的軟件運(yùn)行穩(wěn)定，每一個功能模塊都應(yīng)設(shè)計一個相對獨立的程序進(jìn)程，各個程序進(jìn)程再分別和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交互。其中MMS 通信模塊是信息自動驗收裝置中的關(guān)鍵模塊，應(yīng)具備采用多實例的方式和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)進(jìn)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(fā)過程中，應(yīng)首先制定好信息自動驗收的策略，之后的軟件設(shè)計就可以按照流程圖進(jìn)行程序的編寫，圖2 為調(diào)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(cè)，在調(diào)度自動化主站端布置自動化驗收程序功能模塊，通過調(diào)度自動化主站和變電站子站之間的數(shù)據(jù)通信配合，構(gòu)建監(jiān)控信息自動化驗收系統(tǒng)。

圖2：調(diào)度自動化主站信息驗收的基本流程

從圖2 的調(diào)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(shè)計理念，先驗收變電站側(cè)的監(jiān)控信息，之后再驗收調(diào)度自動化主站側(cè)的監(jiān)控信息，使得自動驗收程序相互解耦，整個監(jiān)控信息驗收流程較為清晰。在監(jiān)控信息自動驗收的軟件程序設(shè)計中，可以采用并行工作的方式進(jìn)行設(shè)計，避免串行工作方式效率低的問題。采用這種監(jiān)控信息調(diào)試驗收方式，不用通過人工電話逐一對監(jiān)控信息進(jìn)行核對，極大提高了監(jiān)控信息的調(diào)試及驗收效率。并且當(dāng)監(jiān)控信息在調(diào)試過程中出現(xiàn)問題時，也可以實現(xiàn)快速定位變電站側(cè)缺陷的位置，同時也能夠提供監(jiān)控信息的調(diào)試效率和消缺速度。

同時在調(diào)度自動化主站信息自動驗收裝置的軟件開發(fā)中，應(yīng)制定好遙信、遙測和遙控等信號的生成規(guī)則及生成策略，并形成策略數(shù)據(jù)庫。在策略數(shù)據(jù)庫中，應(yīng)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(guān)變位信號的調(diào)試驗收為例，可以按照分‐合‐分的生成順序進(jìn)行調(diào)試，保證開關(guān)變位信號能夠準(zhǔn)確上送[5]。對于遙測信號的調(diào)試驗收，所有的遙測模擬量的初始值應(yīng)為零，之后再逐步加量，觀察主站所收到的數(shù)據(jù)是否和現(xiàn)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(yīng)仔細(xì)排查。在軟件界面的功能按鈕設(shè)置上，可以分別設(shè)置配置管理、同步驗收、信號觸發(fā)、驗收完成、退出驗收等功能按鈕。

2.3 報文解析技術(shù)

在調(diào)度自動化主站自動驗收裝置的運(yùn)行過程中，需要對智能變電站中各個層次的報文進(jìn)行解析，并遵循統(tǒng)一的智能變電站IEC 61850 通信規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)。在該通信規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)中，定義了各智能電子設(shè)備的模型、網(wǎng)絡(luò)通信端口、地址索引、報文的接收及發(fā)送順序等。通過采用統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn)，可以使得報文得到正常解析，各智能電子設(shè)備能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，并且使得設(shè)備具備互操作性。在調(diào)度自動化主站自動驗收裝置的軟件開發(fā)過程中，應(yīng)對IEC 61850 通信規(guī)約進(jìn)行詳細(xì)研究并加以考慮。如果在調(diào)度自動化主站自動驗收裝置的運(yùn)行過程中，出現(xiàn)了任何一幀通信報文錯誤，則該監(jiān)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(jìn)行解析，其中GOOSE 報文主要是指數(shù)字量報文，SV報文是指模擬量報文，都以廣播的方式進(jìn)行發(fā)生。對于報文中的每一幀數(shù)據(jù)都應(yīng)可靠解析，否則會出現(xiàn)報文失真的情況，需要重新發(fā)起重置鏈接。

3 調(diào)度自動化主站自動驗收關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

調(diào)度自動化主站監(jiān)控信息自動驗收裝置應(yīng)能夠應(yīng)用在智能變電站和常規(guī)變電站中，實現(xiàn)對變電站中的繼電保護(hù)裝置、測控裝置的通信驗證和通信異常時的責(zé)任方的智能判定。在調(diào)度自動化主站監(jiān)控信息自動調(diào)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(xiàn)的原因如表1所示。

表1：監(jiān)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(diào)度自動化主站監(jiān)控信息調(diào)試驗收過程中遇到的問題類型，包括遙控、遙信、遙測和遙調(diào)等。通過掌握出現(xiàn)調(diào)試問題的原因，可以有針對性地進(jìn)行問題的排查，加快問題解決的速度，縮短監(jiān)控信息的調(diào)試驗收時間。由于在新建變電站工程中，當(dāng)進(jìn)入到監(jiān)控信息聯(lián)調(diào)驗收階段時，距離變電站投運(yùn)時間已經(jīng)較近，留給監(jiān)控信息調(diào)試的時間較為緊張，在很多場合中都需要加班進(jìn)行調(diào)試，并且在調(diào)試過程中也容易出現(xiàn)差錯。而采用調(diào)度自動化主站信息自動驗收技術(shù)，可以在變電站調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)調(diào)通之前，基于模擬技術(shù)，在變電站側(cè)模擬主站前置功能，可以先行在變電站側(cè)進(jìn)行調(diào)試驗收，從而提高了監(jiān)控信息調(diào)試驗收的效率。今后，調(diào)度自動化主站信息自動驗收技術(shù)在電網(wǎng)企業(yè)中具有較大的應(yīng)用空間，對于提高監(jiān)控信息的調(diào)試效率具有重要的意義和價值。

4 結(jié)論

本文系統(tǒng)分析了調(diào)度自動化主站信息自動驗收技術(shù)和具體的裝置實現(xiàn)原理，采用本文所述的調(diào)度自動化主站監(jiān)控信息自動驗收裝置，能夠提高電網(wǎng)企業(yè)對調(diào)度自動化管理的技術(shù)水平，實現(xiàn)電網(wǎng)企業(yè)調(diào)度自動化主站驗收的減量化和智能化管控。