江 彪，范焱煒，黃麗莎

(國網(wǎng)上海市電力公司松江供電公司，上海 201600)

調度自動化系統(tǒng)主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制(SCADA)功能，隨著調度自動化技術的發(fā)展和計算機網(wǎng)絡技術的進一步發(fā)展，在智能電網(wǎng)建設過程中，必要的冗余通道成為必然的發(fā)展趨勢，因此每一個運行配變電站需要和調度自動化系統(tǒng)主站建立多個SCADA業(yè)務通道。為了保證電力系統(tǒng)的可靠性，驗收階段需要針對每個業(yè)務通道的所有數(shù)據(jù)進行核對。在核對時，需要在變電站二次設備側采用保護測試儀進行加量，同時和主站調度自動化系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)核對，實際過程中，每個變電站可能會和主站建立多達十幾個業(yè)務通道，這樣現(xiàn)場需要多次進行加量和信號核對，從而產(chǎn)生大量的重復工作，也占用很大的人力物力[1-4]。因此，本文設計一套變電站綜合自動化系統(tǒng)快速調試和驗收系統(tǒng)，引入了自動驗收概念，提高變電站調度自動化驗收效率。

1 系統(tǒng)的組成模塊

本系統(tǒng)主要由4個部分組成：模型校驗模塊、模擬主站功能模塊、模擬子站功能模塊、模擬IEC 104通信模塊。

1.1 模型校驗模塊

利用系統(tǒng)校驗功能模塊的模型一致性校驗功能，提前發(fā)現(xiàn)并修改站內SCD模型、遠動機RCD轉發(fā)關系文件以及調度主站信息點表存在的一致性錯誤，在一致性通過后生成模型一致性校驗報告。

(1)對變電站SCD模型文件、RCD轉發(fā)關系文件進行語法、語義的正確性校驗。

(2)對SCD模型文件與RCD轉發(fā)關系文件進行一致性校驗。

(3)對RCD轉發(fā)關系文件與調度主站點表文件進行一致性校驗。

(4)可導出校驗結果，生成校驗報告。

1.2 模擬主站功能模塊

模擬主站功能模塊應用于變電站監(jiān)控信息系統(tǒng)的站內驗收階段，模擬調度主站系統(tǒng)與站內遠動機進行IEC 104規(guī)約通信，接收遠動機轉發(fā)的站內遙測、遙信信息，在站內監(jiān)控后臺驗收時同步完成站內監(jiān)控信息與調度主站系統(tǒng)信息一致性的驗收工作，確保遠動機信息采集、轉發(fā)關系以及IEC 104規(guī)約通信的一致性。

模擬主站功能模塊的功能及特點如下。

(1)可同時通過A，B雙網(wǎng)與主備遠動機進行IEC 104規(guī)約通信，并且支持至少4路遠動通道同時接入驗收。

(2)能夠實時查看各通道的通信狀態(tài)及通信報文。

(3)能夠實時查看各通道通信狀態(tài)的實時日志信息，通過該信息能夠快速、準確地對通信、驗收過程中出現(xiàn)的問題進行定位。

(4)能夠將實時監(jiān)視驗收過程中所有測點的變化信息并保存到數(shù)據(jù)庫，同時可通過數(shù)據(jù)表格進行查詢、展示。

(5)通過與監(jiān)控后臺及現(xiàn)場信息的一致性比對，手動確認各測點信息的一致性，確認時自動記錄驗收人員、確認時間、實時值等驗收信息并存入數(shù)據(jù)庫。

(6)在驗收過程中可隨時查看驗收的進度以及驗收記錄信息。

(7)當多通道的轉發(fā)信息點表完全相同時，可實現(xiàn)多通道的聯(lián)動確認

(8)可通過人機界面下發(fā)遙控測試命令，下發(fā)遙控命令時，必須經(jīng)過口令驗證。

(9)驗收完成后，可根據(jù)驗收記錄自動生成驗收報告。

1.3 模擬子站功能模塊

模擬子站功能模塊應用于調度主站系統(tǒng)驗收階段，仿真站內保護測控裝置的遙測、遙信信息變化并與遠動機進行IEC 61850規(guī)約通信，配合主站驗收模塊完成變電站與調度主站系統(tǒng)信息一致性的驗收。同時還可以接收遠動機轉發(fā)的遙測、遙信變化信息，實現(xiàn)遠動機的信息一致性閉環(huán)校驗。

模擬子站功能模塊的功能及特點如下。

(1)可同時模擬保護和測控裝置的A，B雙網(wǎng)與主備遠動機進行規(guī)約通信。

(3)可以仿真保護、測控裝置的遙測、遙信的數(shù)據(jù)變化過程，既可通過導入數(shù)據(jù)源進行數(shù)據(jù)仿真，又可根據(jù)預先設置好的變化策略進行數(shù)據(jù)仿真，同時還可以手動設置需要變化的測點值。

(4)可通過導入驗收卡方式或手動選擇方式選擇需要仿真的測點。

(5)可以查看站內SCD模型信息與主站點表信息之間的關聯(lián)關系。

(6)可以根據(jù)RCD轉發(fā)關系文件對合并測點進行數(shù)據(jù)仿真。

(7)虛遙信仿真：可以仿真保護、測控裝置與遠動機通信的通斷狀態(tài)。

(8)可實時查看通道的遙測、遙信實時變化信息、通信狀態(tài)信息以及通信報文。

(9)可將遙測、遙信的信息變化存入數(shù)據(jù)庫并可進行查詢、過濾及展示。

(10)可以根據(jù)保存的遙測、遙信仿真變化記錄自動生成驗收報告。

山區(qū)農村居民點分散和集聚是一個自然而然的過程，因此應充分尊重村莊在社會發(fā)展中的變化及其所處的階段。該村在發(fā)展中也總結了很多實踐經(jīng)驗：①漸近式的遷村并居工程，其能夠全面優(yōu)化農民的生活水平，對農民升級轉型有著十分積極的意義。②生計轉型幫助農民擺脫了對土地的依賴，對分散和閑散的土地進行有效整合，可促進山區(qū)特色農業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)?；陌l(fā)展。③在山區(qū)農業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程中要充分尊重與保護當?shù)氐赜蚩臻g的特色，結合當?shù)氐膶嶋H特點，這樣才能更好地滿足村莊人口結構的需要，與勞動力水平相適應。

(11)可以實現(xiàn)遠動機的信息一致性閉環(huán)校驗并輸出一致性校驗報告。

1.4 模擬IEC 104通信模塊

模擬IEC 104通信模塊應用于調度主站系統(tǒng)驗收階段，置于站端，主要適用于非智能變電站的驗收場景；仿真站內遠動機與調度主站系統(tǒng)前置機進行IEC 104規(guī)約通信，按照預先制定的數(shù)據(jù)仿真策略向調度主站發(fā)送變化遙測、遙信數(shù)據(jù)，從而取代人工在站內一、二次設備上加量，配合主站自動驗收模塊實現(xiàn)調度主站系統(tǒng)前置機IEC 104規(guī)約通信及信息一致性的校驗。功能及特點具體如下。

(1)支持至少4路通道與調度主站系統(tǒng)前置機進行IEC 104規(guī)約通信。

(2)支持仿真主備遠動機同時與調度主站系統(tǒng)前置機進行IEC 104規(guī)約通信。

(3)可以仿真保護和測控裝置的遙測、遙信的數(shù)據(jù)變化過程，既可通過導入數(shù)據(jù)源進行數(shù)據(jù)仿真，又可根據(jù)預先設置好的變化策略進行數(shù)據(jù)仿真，同時還可以手動設置需要變化的測點值。

(4)可通過導入驗收卡方式或手動選擇方式選擇需要仿真的測點。

(5)數(shù)據(jù)仿真觸發(fā)時間間隔的分辨率小于20 ms。

(6)可實時查看通道的遙測、遙信實時變化信息、通信狀態(tài)信息以及通信報文。

(7)可將遙測、遙信的信息變化存入數(shù)據(jù)庫并可進行查詢、過濾及展示。

(8)可以根據(jù)保存的遙測、遙信仿真變化記錄自動生成驗收報告。

2 典型快速調試和自動驗收流程站內監(jiān)控后臺驗收階段

站內監(jiān)控后臺配置完成后需提供全站SCD模型文件或CID模型文件，IHT-SAAS2000變電站監(jiān)控信息自動驗收裝置根據(jù)SCD模型文件或CID模型文件創(chuàng)建工程項目。

在監(jiān)控后臺驗收，人工對保護、測控裝置進行加量時，使用自動監(jiān)聽模塊對人工加量信息進行監(jiān)聽，并將監(jiān)聽到的數(shù)據(jù)進行保存(包含IEC 61850短地址和時間等信息)。

監(jiān)控后臺驗收完成后，導出監(jiān)控后臺歷史數(shù)據(jù)(包含時間和監(jiān)控后臺描述等信息)。

使用模擬子站模塊的文件比對功能中的人工加量文件比對功能，對自動監(jiān)聽數(shù)據(jù)和監(jiān)控后臺歷史數(shù)據(jù)進行處理(以時間為橋梁，把自動監(jiān)聽的IEC 61850短地址與監(jiān)控后臺歷史數(shù)據(jù)的描述對應起來)，能列出監(jiān)控后臺描述修改情況，以及導出人工加量比對文件(包含IEC 61850短地址和描述)，此文件為監(jiān)控后臺驗收通過后的IEC 61850短地址和監(jiān)控后臺描述的對應關系文件，作為校驗RCD轉發(fā)關系文件的依據(jù)

2.1 站內遠動機驗收階段

站內遠動機驗收階段流程圖如圖1所示。

圖1 站內遠動機驗收階段流程圖

(1)遠動機配置好后，導出RCD轉發(fā)關系文件，提供主站信息點表。

(2)使用模擬主站模塊完善配置工程項目的模型文件信息，導入RCD文件和主站信息點表。

(3)使用模擬子站模塊的文件比對功能的RCD靜態(tài)校驗功能，使用人工加量比對文件對RCD轉發(fā)文件進行校驗(通過IEC 61850短地址對監(jiān)控后臺描述與主站描述進行比對)。

站內遠動機閉環(huán)校驗：自動化驗收裝置的模擬子站模塊接入遠動機模擬數(shù)據(jù)，在經(jīng)遠動機轉換后通過IEC 104規(guī)約接入自動化驗收裝置，形成閉環(huán)，測試遠動機的數(shù)據(jù)采集、遠動關系轉換以及IEC 104規(guī)約通信是否正常，驗證遠動機各項功能準確性及一致性。

2.2 自動電壓控制系統(tǒng)驗收階段

在一些系統(tǒng)運行時，如自動電壓控制(AVC)系統(tǒng)運行中，AVC系統(tǒng)需要SCADA系統(tǒng)提供的遙測、遙信數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)支撐，作為AVC系統(tǒng)決策的依據(jù)。實際系統(tǒng)調試時，為了配合系統(tǒng)功能的驗證，需要對現(xiàn)場設備重復加量，占用了較大的人力物力，因此可以通過自動化驗收工具的模擬子站模塊功能。根據(jù)AVC系統(tǒng)不同功能的驗證需求，模擬出實際的SCADA數(shù)據(jù)，避免調試過程中對一次設備反復操作，也節(jié)約了系統(tǒng)調試時間。

在一些其他需要現(xiàn)場SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)支撐的功能中，如監(jiān)控系統(tǒng)光字牌，為了便捷驗證，同樣可以通過模擬子站功能模塊，進行數(shù)據(jù)模擬上送，驗證監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)變化是否符合實際。

2.3 最后驗證階段

最后驗證階段流程圖如圖2所示。

圖2 最后驗證階段流程圖

(1)在完成站內驗收、調度主站驗收階段的驗收工作后，基本上可以保證變電站內保護、測控裝置與遠動機的一致性通信、遠動機的轉發(fā)關系以及遠動機與調度主站系統(tǒng)前置機的一致性通信均滿足驗收標準，可以結束變電站監(jiān)控信息的驗收工作。

(2)為了確保遠動機的模型配置信息與調度主站系統(tǒng)的最終模型信息完全一致，在驗收工作結束前再次對遠動機進行站內閉環(huán)校驗，驗證遠動機各項功能準確性及信息模型的一致性，并再次生成驗收報告，完成變電站的驗收工作。

3 結語

通過對變電站綜合自動化系統(tǒng)快速調試和自動驗收系統(tǒng)的研究，按照不同的功能需求，實現(xiàn)了模型校驗模塊、模擬主站功能模塊、模擬子站功能模塊、模擬IEC 104通信模塊等4個功能模塊，很大程度上降低了變電站在綜合自動化調試驗收過程中的工作量，節(jié)約人力物力，提高變電站的自動化水平。