CN105262211A - 一种配电主站及终端同步在线自诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种配电主站及终端同步在线自诊断方法，按照主站系统模拟发信的要求，配电终端模拟状态量、模拟量、控制量、数字量的数据采集过程，并按照信息交互要求，把模拟的数据发送到配电主站；在不影响线路正常供电的条件下，不借助外部测试装备，不改变终端采集、控制回路的硬接线，以相互联络的一组线路为单位，实现配电终端监测、控制、通信、运行状态异常预警及主站馈线自动化FA功能的检测与试验，系统实时数据处理、遥控功能诊断，实现主站、终端、通信网络的电源、采样、抗干扰、传输规约等项目的检测与自诊断。

Description

一种配电主站及终端同步在线自诊断方法

技术领域

本发明涉配电网领域，具体涉及配电自动化主站系统及配电终端在线自诊断方法。

背景技术

配电自动化系统的正常运行和功能应用，依赖于主站、通信网络以及终端各个环节的稳定运行，因此及时诊断上述环节是否存在异常非常重要；

目前，配电自动化主站系统和配电终端都具备自诊断功能，但在线对于整个环节的诊断，目前现在还没有实现。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种配电主站及终端同步在线自诊断方法，能在不引起线路用户停电同时，在线对配电自动化主站系统和配电终端整个环节进行自诊断。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种配电主站及终端同步在线自诊断方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）在配电网选定线路上安装具备模拟发信功能的配电终端；

（2）定义配电主站和配电终端请求、响应数据类型，定义信息交互序列；

（3）配电主站和配电终端建立通信并都进入到模拟模式开始功能自诊断，具体包括：

触发配电主站的模拟测试模式，给选定线路的所有配电终端下发模拟开始指令，配电终端接收指令并开始模拟发信确认；

配电主站和配电终端进入模拟处理模式；

配电主站下发模拟数据请求，配电终端接收请求，进行模拟发信数据确认并把数据传送给；

配电主站接收数据并对数据进行处理；

配电主站结束模拟测试模式并给选定线路的所有配电终端下发模拟结束指令，配电终端接收指令并结束模拟发信确认；

配电主站和配电终端恢复正常处理模式。

进一步，所述步骤3的功能自诊断包括馈线自动化FA功能诊断步骤；系统实时数据处理、遥控功能诊断步骤；通信通道信号延迟、信息传输丢包率、通信规约自诊断步骤和终端数据采集二次回路、遥控回路、电源回路、逻辑功能自诊断步骤。

其中，所述馈线自动化FA功能诊断步骤包括：

A，配电主站建立馈线自动化FA功能诊断模拟场景，给选定线路的所有配电终端下发模拟开始指令；

B，配电主站判断进入模拟模式是否成功，是则执行下一步，否则重试设定的次数后结束本次测试，返回步骤A；

C，配电主站下发馈线自动化FA功能诊断模拟数据请求；

D，配电终端对馈线自动化FA功能诊断模拟数据进行响应；

E，配电主站对配电终端响应的数据进行分析处理并提供系统馈线自动化FA启动、隔离、转供验证；

F，配电主站给选定线路的所有配电终端下发模拟结束指令；

G，配电主站判断退出模拟模式是否成功，是则结束诊断测试，否则返回步骤F，直至配电终端在设定时间自动退出。

进一步，所述配电终端的馈线自动化FA开始时间由下发的相对时间指定，各配电终端与系统的同步由北斗卫星钟实现精确协调。

其中，所述系统实时数据处理、遥控功能诊断步骤包括：配电主站通过进入模拟模式，给配电终端下发状态量、模拟量的数据设置要求，配电终端按照规约报文上送变化的遥测或遥信、SOE信息，配电主站对遥测或遥信、SOE信息进行分析处理并下发遥控指令，测试系统遥控功能。

其中，所述通信通道信号延迟、信息传输丢包率自诊断步骤包括：配电主站通过进入模拟模式，给配电终端下发通道测试要求，配电终端响应通道测试要求，判断测试次数是否达到要求，达到要求配电主站根据信息交互的时间和发送、接收的帧数，自动计算通道延迟时间和信息丢包率及帧错误率，进行通道自诊断；没有达到要求则配电主站给配电终端重新下发通道测试要求。

其中，所述通信通道通信规约自诊断步骤包括：配电主站通过通过进入模拟模式，给配电终端下发规约测试要求，配电终端响应规约测试要求，配电主站根据规约标准链路建立过程、初始化总召过程、对时过程、召唤组数据过程、遥信及遥测变化过程、遥控过程、测试过程，自动对终端发信及请求终端主动送信，测试规约通信过程，记录问题报文，给出测试诊断报告。

其中，所述终端数据采集二次回路、遥控回路、电源回路及逻辑功能自诊断步骤包括配电主站通过进入模拟模式，给配电终端下发状态量数据设置要求，配电终端上送变化遥信和SOE信息，主站系统比较设置内容和终端上送信息，诊断终端遥信采集的二次回路；给配电终端下发模拟量数据设置要求，配电终端上送变化遥测信息，主站系统比较设置内容和终端上送信息，诊断终端模拟量采集的二次回路；给配电终端下发遥控指令，配电终端上送变化遥信和SOE信息，诊断终端开出的二次回路；给配电终端下发电源回路测试指令，配电终端切断交流回路进行蓄电池活化，上传活化记录、活化过程信息。

进一步，所述具备模拟发信功能的配电终端包括正常工作状态和模拟测试状态。

进一步，配电主站和配电终端请求、响应数据类型，信息交互序列是通过扩展IEC60870-5-101/104交互信息类型的方式来定义的。

本发明的有益效果是：本发明的配电主站及终端同步在线自诊断方法在不影响线路正常供电的条件下，不借助外部测试装备，不改变终端采集、控制回路的硬接线，以相互联络的一组线路为单位，实现配电终端监测、控制、通信、运行状态异常预警及主站馈线自动化FA功能的检测与试验，系统实时数据处理、遥控功能诊断，实现主站、终端、通信网络的电源、采样、抗干扰、传输规约等项目的检测与自诊断。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式进行进一步的说明：

图1为本发明配电主站及终端自诊断方法流程图；

图2为本发明模拟发信馈线自动化FA功能自诊断流程图；

图3为本发明模拟发信通道自诊断流程图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思及技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其它实施例，均属于本发明保护的范围。

本发明的一种配电主站及终端同步在线自诊断方法，按照主站系统模拟发信的要求，配电终端模拟状态量、模拟量、控制量、数字量的数据采集过程，并按照信息交互要求，把模拟的数据发送到配电主站。为保证复杂功能测试逻辑的正确性以及通信网络延时，各终端按统一配置要求发送的相关模拟量和事件序列时要严格保持时间同步。设计采用GPS对时技术，精确同步配电终端的时钟。

终端具备模拟发信功能的终端应具备两种状态，分别为正常工作状态和模拟测试状态。两种状态可通过终端上手柄或主站命令进行切换。

通过扩展IEC60870-5-101/104交互信息类型的方式，定义配电主站和终端请求/响应数据类型，定义信息交互序列。

具体步骤参照图1：

（1）在配电网选定线路上安装具备模拟发信功能的配电终端；

（2）定义配电主站和配电终端请求、响应数据类型，定义信息交互序列；

（3）配电主站和配电终端建立通信并都进入到模拟模式开始功能自诊断，具体包括：

触发配电主站的模拟测试模式，给选定线路的所有配电终端下发模拟开始指令，配电终端接收指令并开始模拟发信确认；

配电主站和配电终端进入模拟处理模式；

配电主站下发模拟数据请求，配电终端接收请求，进行模拟发信数据确认并把数据传送给；

配电主站接收数据并对数据进行处理；

配电主站结束模拟测试模式并给选定线路的所有配电终端下发模拟结束指令，配电终端接收指令并结束模拟发信确认；

配电主站和配电终端恢复正常处理模式。

进一步，所述步骤3的功能自诊断通过模拟发信，可以实现以下四个自诊断功能，包括馈线自动化FA功能诊断步骤；系统实时数据处理、遥控功能诊断步骤；通信通道信号延迟、信息传输丢包率、通信规约自诊断步骤和终端数据采集二次回路、遥控回路、电源回路、逻辑功能自诊断步骤。

进一步参照图2，所述馈线自动化FA功能诊断通过在主站建立FA模拟场景，协调终端进入模拟模式，主站收集终端上送对应信息，测试配电自动化主站FA功能。测试完成后协调各终端退出模拟模式回到正常运行状态。配电终端在设定的时间内没有继续收到模拟模式的指令，自动退出进入到正常运行状态；配电主站确保测试的所有配电终端都进入到模拟模式后才开始测试。

各终端的FA开始时间由下发的相对时间指定，各终端及与系统的同步由北斗卫星钟实现精确协调。

具体诊断步骤包括：

A，配电主站建立馈线自动化FA功能诊断模拟场景，给选定线路的所有配电终端下发模拟开始指令；

B，配电主站判断进入模拟模式是否成功，是则执行下一步，否则重试设定的次数后结束本次测试，返回步骤A；

C，配电主站下发馈线自动化FA功能诊断模拟数据请求；

D，配电终端对馈线自动化FA功能诊断模拟数据进行响应；

E，配电主站对配电终端响应的数据进行分析处理并提供系统馈线自动化FA启动、隔离、转供验证；

F，配电主站给选定线路的所有配电终端下发模拟结束指令；

G，配电主站判断退出模拟模式是否成功，是则结束诊断测试，否则返回步骤F，直至配电终端在设定时间自动退出。

其中，所述系统实时数据处理、遥控功能诊断步骤包括：配电主站通过进入模拟模式，给配电终端下发状态量、模拟量的数据设置要求，配电终端按照规约报文上送变化的遥测或遥信、SOE信息，配电主站对遥测或遥信、SOE信息进行分析处理并下发遥控指令，测试系统遥控功能。

进一步参照图3，所述通信通道信号延迟、信息传输丢包率自诊断步骤包括：配电主站通过进入模拟模式，给配电终端下发通道测试要求，配电终端响应通道测试要求，判断测试次数是否达到要求，达到要求配电主站根据信息交互的时间和发送、接收的帧数，自动计算通道延迟时间和信息丢包率及帧错误率，进行通道自诊断；没有达到要求则配电主站给配电终端重新下发通道测试要求。

其中，所述通信通道通信规约自诊断步骤包括：配电主站通过通过进入模拟模式，给配电终端下发规约测试要求，配电终端响应规约测试要求，配电主站根据101/104规约标准链路建立过程、初始化总召过程、对时过程、召唤组数据过程、遥信及遥测变化过程、遥控过程、测试过程，自动对终端发信及请求终端主动送信，测试规约通信过程，记录问题报文，给出测试诊断报告。

其中，所述终端数据采集二次回路、遥控回路、电源回路及逻辑功能自诊断步骤包括配电主站通过进入模拟模式，给配电终端下发状态量数据设置要求，配电终端上送变化遥信和SOE信息，主站系统比较设置内容和终端上送信息，诊断终端遥信采集的二次回路；给配电终端下发模拟量数据设置要求，配电终端上送变化遥测信息，主站系统比较设置内容和终端上送信息，诊断终端模拟量采集的二次回路；给配电终端下发遥控指令，配电终端上送变化遥信和SOE信息，诊断终端开出的二次回路；给配电终端下发电源回路测试指令，配电终端切断交流回路进行蓄电池活化，上传活化记录、活化过程信息，包括蓄电池活化初始电压、停止电压、容量等。

进一步，所述具备模拟发信功能的配电终端包括正常工作状态和模拟测试状态。

进一步，配电主站和配电终端请求、响应数据类型，信息交互序列是通过扩展IEC60870-5-101/104交互信息类型的方式来定义的。

本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，只要其以基本相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种配电主站及终端同步在线自诊断方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）在配电网选定线路上安装具备模拟发信功能的配电终端；

（2）定义配电主站和配电终端请求、响应数据类型，定义信息交互序列；

（3）配电主站和配电终端建立通信并都进入到模拟模式开始功能自诊断，具体包括：

触发配电主站的模拟测试模式，给选定线路的所有配电终端下发模拟开始指令，配电终端接收指令并开始模拟发信确认；

配电主站和配电终端进入模拟处理模式；

配电主站下发模拟数据请求，配电终端接收请求，进行模拟发信数据确认并把数据传送给；

配电主站接收数据并对数据进行处理；

配电主站结束模拟测试模式并给选定线路的所有配电终端下发模拟结束指令，配电终端接收指令并结束模拟发信确认；

配电主站和配电终端恢复正常处理模式。

2.根据权利要求1所述的一种配电主站及终端同步在线自诊断方法，其特征在于：所述步骤3的功能自诊断包括馈线自动化FA功能诊断步骤；系统实时数据处理、遥控功能诊断步骤；通信通道信号延迟、信息传输丢包率、通信规约自诊断步骤和终端数据采集二次回路、遥控回路、电源回路、逻辑功能自诊断步骤。

3.根据权利要求2所述的一种配电主站及终端同步在线自诊断方法，其特征在于所述馈线自动化FA功能诊断步骤包括：

A，配电主站建立馈线自动化FA功能诊断模拟场景，给选定线路的所有配电终端下发模拟开始指令；

B，配电主站判断进入模拟模式是否成功，是则执行下一步，否则重试设定的次数后结束本次测试，返回步骤A；

C，配电主站下发馈线自动化FA功能诊断模拟数据请求；

D，配电终端对馈线自动化FA功能诊断模拟数据进行响应；

E，配电主站对配电终端响应的数据进行分析处理并提供系统馈线自动化FA启动、隔离、转供验证；

F，配电主站给选定线路的所有配电终端下发模拟结束指令；

G，配电主站判断退出模拟模式是否成功，是则结束诊断测试，否则返回步骤F，直至配电终端在设定时间自动退出。

4.根据权利要求3所述的一种配电主站及终端同步在线自诊断方法，其特征在于，所述配电终端的馈线自动化FA开始时间由下发的相对时间指定，各配电终端与系统的同步由北斗卫星钟实现精确协调。

5.根据权利要求2所述的一种配电主站及终端同步在线自诊断方法，其特征在于所述系统实时数据处理、遥控功能诊断步骤包括：配电主站通过进入模拟模式，给配电终端下发状态量、模拟量的数据设置要求，配电终端按照规约报文上送变化的遥测或遥信、SOE信息，配电主站对遥测或遥信、SOE信息进行分析处理并下发遥控指令，测试系统遥控功能。

6.根据权利要求2所述的一种配电主站及终端同步在线自诊断方法，其特征在于所述通信通道信号延迟、信息传输丢包率自诊断步骤包括：配电主站通过进入模拟模式，给配电终端下发通道测试要求，配电终端响应通道测试要求，判断测试次数是否达到要求，达到要求配电主站根据信息交互的时间和发送、接收的帧数，自动计算通道延迟时间和信息丢包率及帧错误率，进行通道自诊断；没有达到要求则配电主站给配电终端重新下发通道测试要求。

7.根据权利要求2所述的一种配电主站及终端同步在线自诊断方法，其特征在于所述通信通道通信规约自诊断步骤包括：配电主站通过通过进入模拟模式，给配电终端下发规约测试要求，配电终端响应规约测试要求，配电主站根据规约标准链路建立过程、初始化总召过程、对时过程、召唤组数据过程、遥信及遥测变化过程、遥控过程、测试过程，自动对终端发信及请求终端主动送信，测试规约通信过程，记录问题报文，给出测试诊断报告。

8.根据权利要求2所述的一种配电主站及终端同步在线自诊断方法，其特征在于所述终端数据采集二次回路、遥控回路、电源回路及逻辑功能自诊断步骤包括配电主站通过进入模拟模式，给配电终端下发状态量数据设置要求，配电终端上送变化遥信和SOE信息，主站系统比较设置内容和终端上送信息，诊断终端遥信采集的二次回路；给配电终端下发模拟量数据设置要求，配电终端上送变化遥测信息，主站系统比较设置内容和终端上送信息，诊断终端模拟量采集的二次回路；给配电终端下发遥控指令，配电终端上送变化遥信和SOE信息，诊断终端开出的二次回路；给配电终端下发电源回路测试指令，配电终端切断交流回路进行蓄电池活化，上传活化记录、活化过程信息。

9.根据权利要求1所述的一种配电主站及终端同步在线自诊断方法，其特征在于：所述具备模拟发信功能的配电终端包括正常工作状态和模拟测试状态。

10.根据权利要求1所述的一种配电主站及终端同步在线自诊断方法，其特征在于：配电主站和配电终端请求、响应数据类型，信息交互序列是通过扩展IEC60870-5-101/104交互信息类型的方式来定义的。