CN106100118B - 基于变电站数据通信网关机的主子站远方程序化控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开基于变电站数据通信网关机的主子站远方程序化控制方法，变电站数据通信网关机作为远方顺序控制操作服务端，和主站共同配合，实现远方顺序遥控操作功能。主站端下发请求程序化控制操作票命令，程序化控制选择、执行命令，根据变电站端的反馈信息对程序化操作的过程进行监视，根据需要暂停或者中止程序化操作。程序化操作票在变电站监控系统Ⅰ区存储、维护，主站端无需存储程序化操作票，通过变电站数据通信网关机召唤变电站端程序化控制对象，程序化控制操作票、存储票面内容、显示操作内容、操作记录。变电站数据通信网关机负责站端程序化控制对象生成及上送，操作票的解析、程序化操作的分解执行、操作过程信息的交互和设备态的上送。

Description

基于变电站数据通信网关机的主子站远方程序化控制方法

技术领域

本发明涉及一种基于变电站数据通信网关机的主子站远方程序化控制方法，属于变电站自动化监控系统领域。

背景技术

为进一步发挥调控一体化优势，2014年6月，国家电网公司发布了开展开关常态化远方操作工作指导意见。至此，调控远方操作全面开展，原来由变电站监控系统就地完成的控制操作也改为调控中心调控技术支撑系统加以实现。但现有的调控技术支撑系统是在原有的调度技术支撑系统基础上增减简单的遥控功能实现的，没有全面考虑远方操作安全、防误等需要；与之对应的变电站监控系统也是考虑变电站现场操作设计，没有与远方操作专门的接口。可以预料，随着调控一体化工作的不断深入，远方操作的深度和范围将不断扩大，而相应的管理制度、调控技术支持系统、变电站监控系统却没有做好充分的调整。

目前开关远方操作逐步成为常态化，但随着大运行体制建设的推进，迫切需要进一步扩大远方操作范围。一是目前调整备自投、重合闸、切换定值区的操作还需运维人员到现场操作，然而因变电站实施无人值守，且地域分散、距离较远，仅往返路途就耗费一两个小时，造成人力物力浪费和效率地下，为改变这一现状，必须推进一二次设备协同操作。二是为强化“大运行”体系下调控倒闸操作职能，进一步打造更加集约、更加扁平的电网管理模式，需要探索闸刀远方操作技术和管理要求。

虽然已经投运的智能变电站普遍具备了程序化控制功能，智能电网调度技术支持系统的相关技术规范也已经对程序化控制提出了明确和具体的要求，要求变电站能够接收和执行控制中心的程序化控制指令，操作界面要实现可视化等。但是主子站之间的远动协议还不能完全满足主子站间程序化控制的需求，为支撑调度端的程序化控制操作，需要对远动通信协议中传输程序化控制的相关服务作定义。

有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种基于变电站数据通信网关机的主子站远方程序化控制方法，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于变电站数据通信网关机的主子站远方程序化控制方法，所述变电站端Ⅰ区数据通信网关机作为程序化操作服务端，和主站共同配合，实现远方程序化操作功能。

为了实现上述目的，本发明的解决方案是：

基于变电站数据通信网关机的主子站远方程序化控制方法，所述变电站数据通信网关机通过内部通信模块分别与厂站内顺控服务器、主站、站内间隔层设备连接，主子站远方程序化控制方法，包括如下步骤：

1)监控员在主站的间隔图中操作，主站下发程序化操作指令（操作任务）；

2)变电站通过数据通信网关机接收到操作指令（召唤指定的操作票），匹配对应的典型操作票成功后上送操作票，如果匹配操作票不成功，上送失败原因至主站；

3)主站启动预演，变电站利用站控层的五防进行防误校验，通过数据变电站通信网关机反馈每步的预演结果，若预演过程单步失败，则上送失败原因至主站；

4)主站启动执行，变电站根据操作票逐步自动执行，反馈每步的执行结果，执行过程的每一步应进行站控层五防校验及间隔层的联闭锁校验，若执行过程单步失败，则上送失败原因至主站。

作为优选，所述变电站数据通信网关机包括相互连接的通信管理模块、遥控管理模块、远方顺序控制管理模块、数据管理模块、日志模块、操作票管理模块； 其中，

所述数据管理模块分别与通信管理模块、远方顺序控制管理模块和遥控管理模块相连，用于数据缓存、数据转发和数据共享；

所述通信管理模块为规约转换器，分别与厂站内顺控服务器、主站、站内间隔层设备连接；

所述远方顺序控制管理模块与数据管理模块、日志模块、操作票管理模块连接，远方顺序控制操作模块配合站内顺控服务器完成调度对操作票的读取、预演、执行，在预演或执行过程中支持调度主站的暂停、继续、停止操作；

所述日志模块与通信管理模块、远方顺序控制管理模块和遥控管理模块连接；

所述变电站数据通信网关机解析、处理并记录主站下发的顺序控制操作命令，采用相应的站内顺控策略，与厂站内顺控服务器进行通信，从而保证将厂站内的顺控服务提供给调度。

作为优选：所述远方顺序控制操作模块的顺控票的读取过程为：远方顺序控制操作模块收到调度的读取操作票请求，将该请求通过通信管理模块传输给顺控服务器，顺控服务器对请求进行校验并返回结果，如果结果正确远方顺序控制操作模块继续调用操作票管理模块，将顺控服务器上的对应操作票校验并准备到本地，远方顺序控制操作模块将操作票返回给调度；如果结果错误，返回错误信息给调度主站；

顺控预演过程为：远方顺序控制操作模块转发调度的预演命令给顺控服务器，并将收到的顺控服务器返回信息转发给电网调度主站，并接收电网调度主站在此过程的暂停、继续、停止命令；

顺控执行过程为：远方顺序控制操作模块接收调度的执行命令，如果该命令在之前的指定时间被预演，转发该执行命令给顺控服务器，并将收到的顺控服务器返回信息转发给电网调度主站，并接收电网调度主站在此过程的暂停、继续、停止命令；如果该命令未被预演，拒绝该执行命令。

作为优选：所述远方顺序控制操作模块，如果已经进入顺控过程，则会向遥控管理模块发起闭锁请求，禁止其它调度对该顺控间隔或全站所有控点进行遥控。

作为优选：所述日志模块，除了通信管理模块、遥控管理模块对日常的重要信息进行记录外，远方顺序控制操作模块将调度的请求以及顺控服务器的返回结果进行记录，尤其对调度顺控请求命令中的发起人进行记录。

本发明所述的基于变电站数据通信网关机的主子站远方程序化控制方法，变电站数据通信网关机作为远方顺序控制操作服务端，和主站共同配合，实现远方顺序遥控操作功能。主站端下发请求程序化控制操作票命令，程序化控制选择、执行命令，根据变电站端的反馈信息对程序化操作的过程进行监视，根据需要暂停或者中止程序化操作。程序化操作票在变电站监控系统Ⅰ区存储、维护，主站端无需存储程序化操作票，通过变电站数据通信网关机召唤变电站端程序化控制对象，程序化控制操作票、存储票面内容、显示操作内容、操作记录。变电站数据通信网关机负责站端程序化控制对象生成及上送，操作票的解析、程序化操作的分解执行、操作过程信息的交互和设备态的上送。

以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。

附图说明

图1为本实施例的变电站数据通信网关机结构示意图；

其中，1为I区数据通信网关机，2为数据管理模块，3为通信管理模块，4为远方顺序控制操作模块，5为操作票管理模块，6为遥控管理模块，7为日志模块，10为站内顺控服务器，8为主站（电网调度主站），8-1---8-n为多个主站，9为站内间隔层设备，9-1---9-n为多个站内间隔层设备。

具体实施方式

基于变电站数据通信网关机的主子站远方程序化控制方法，所述变电站数据通信网关机1通过内部通信模块3分别与厂站内顺控服务器10、主站8、站内间隔层设备9连接，主子站远方程序化控制方法，包括如下步骤：

1)监控员在主站8的间隔图中操作，主站8下发程序化操作指令（操作任务）；

2)变电站通过数据通信网关机1接收到操作指令（召唤指定的操作票），匹配对应的典型操作票成功后上送操作票，如果匹配操作票不成功，上送失败原因至主站8；

3)主站8启动预演，变电站利用站控层的五防进行防误校验，通过数据变电站通信网关机1反馈每步的预演结果，若预演过程单步失败，则上送失败原因至主站；

4)主站8启动执行，变电站根据操作票逐步自动执行，反馈每步的执行结果，执行过程的每一步应进行站控层五防校验及间隔层的联闭锁校验，若执行过程单步失败，则上送失败原因至主站。

本实施例所述的一种变电站端I区数据通信网关机1，作为远方顺序控制操作服务端，和电网调度主站共同配合，实现远方顺序遥控操作功能，所述变电站端I区数据通信网关机1解析、处理并记录电网调度主站8下发的顺序控制操作命令，采用相应的站内顺控策略，与厂站内顺控服务器进行通信，从而保证将厂站内的顺控服务提供给调度。

如图1所示，基于变电站数据通信网关机1具体包括数据管理模块2、通信管理模块3、远方顺序控制管理模块4、操作票管理模块5、遥控管理模块6、日志模块7，其中，

所述数据管理模块2分别与通信管理模块3、远方顺序控制管理模块4和遥控管理模块6相连，用于数据缓存、数据转发和数据共享；

所述通信管理模块3为规约转换器，分别与厂站内顺控服务器10、电网调度主站8、站内间隔层设备9连接；

所述远方顺序控制管理模块4与数据管理模块2、日志模块7、操作票管理模块5连接，远方顺序控制操作模块4配合站内顺控服务器10完成调度对操作票的读取、预演、执行，在预演或执行过程中支持调度主站的暂停、继续、停止操作；

所述日志模块7与通信管理模块3、远方顺序控制管理模块4和遥控管理模块6连接；所述日志模块7除了通信管理模块3、遥控管理模块6对日常的重要信息进行记录外，远方顺序控制操作模块4将调度的请求以及顺控服务器的返回结果进行记录，尤其对调度顺控请求命令中的发起人进行记录。

所述远方顺序控制操作模块4的顺控票的读取过程为：远方顺序控制操作模块4收到调度的读取操作票请求，将该请求通过通信管理模块3传输给顺控服务器10，顺控服务器10对请求进行校验并返回结果，如果结果正确远方顺序控制操作模块4继续调用操作票管理模块5，将顺控服务器10上的对应操作票校验并准备到本地，远方顺序控制操作模块4将操作票返回给调度；如果结果错误，返回错误信息给调度主站；

顺控预演过程为：远方顺序控制操作模块4转发调度的预演命令给顺控服务器10，并将收到的顺控服务器10返回信息转发给电网调度主站8，并接收电网调度主站8在此过程的暂停、继续、停止命令；

顺控执行过程为：远方顺序控制操作模块4接收调度的执行命令，如果该命令在之前的指定时间被预演，转发该执行命令给顺控服务器，并将收到的顺控服务器返回信息转发给电网调度主站，并接收电网调度主站在此过程的暂停、继续、停止命令；如果该命令未被预演，拒绝该执行命令。

所述远方顺序控制操作模块4，如果已经进入顺控过程，则会向遥控管理模块6发起闭锁请求，禁止其它调度对该顺控间隔或全站所有控点进行遥控。

本实施例所述的基于变电站数据通信网关机的主子站远方程序化控制方法，变电站数据通信网关机1作为远方顺序控制操作服务端，和主站共同配合，实现远方顺序遥控操作功能。主站端下发请求程序化控制操作票命令，程序化控制选择、执行命令，根据变电站端的反馈信息对程序化操作的过程进行监视，根据需要暂停或者中止程序化操作。程序化操作票在变电站监控系统Ⅰ区存储、维护，主站端无需存储程序化操作票，通过变电站数据通信网关机1召唤变电站端程序化控制对象，程序化控制操作票、存储票面内容、显示操作内容、操作记录。变电站数据通信网关机1负责站端程序化控制对象生成及上送，操作票的解析、程序化操作的分解执行、操作过程信息的交互和设备态的上送。

在具体实施例过程中，程序化控制操作具体流程如下：

调度端：↓程序化控制操作票读取选择

变电站端：↑程序化控制操作票确认

变电站端：↑传送操作票文件

调度端：↓程序化控制操作票预演（若为组合票，一次多帧下发）

变电站端：↑程序化控制操作票预演确认（若为组合票，全部收完后一次确认）

变电站端：↑上送程序化控制每个控制对象每步预演结果

变电站端：↑上送程序化控制每个控制对象预演总结果

… …

调度端：↓程序化控制选择

变电站端：↑程序化控制选择确认

调度端：↓程序化控制执行

变电站端：↑程序化控制执行确认

变电站端：→开始执行程序化操作

变电站端：↑传送程序化操作单步骤过程信息（步骤成功/失败信号）

… …

{

操作票暂定/继续：

调度端：↓对变电站下发控制暂停

变电站端：↑传送程序化暂停确认

变电站端：→暂停程序化操作

调度端：↓对变电站下发继续执行

变电站端：↑传送程序化继续执行确认

变电站端：→继续执行程序化操作

}

{

操作票终止：

调度端：↓操作票终止

变电站端：↑传送操作票终止确认

}

… …

变电站端：↑传送程序化操作单票结果信息（操作票执行结果，成功/失败）

… …

调度端： →判断程序化操作结束

… …

{

操作票撤销:

调度端：↓下发操作票撤销

变电站端：↑传送操作票撤销确认

}。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (4)

1.基于变电站数据通信网关机的主子站远方程序化控制方法，其特征在于：所述变电站数据通信网关机通过内部通信模块分别与厂站内顺控服务器、主站、站内间隔层设备连接，主子站远方程序化控制方法，包括如下步骤：

1)主站下发程序化操作指令；

2)变电站通过数据通信网关机接收到操作指令，匹配对应的典型操作票成功后上送操作票，如果匹配操作票不成功，上送失败原因至主站；

3)主站启动预演，变电站利用站控层的五防进行防误校验，通过数据变电站通信网关机反馈每步的预演结果，若预演过程单步失败，则上送失败原因至主站；

4)主站启动执行，变电站根据操作票逐步自动执行，反馈每步的执行结果，执行过程的每一步应进行站控层五防校验及间隔层的联闭锁校验，若执行过程单步失败，则上送失败原因至主站；

所述变电站数据通信网关机包括相互连接的通信管理模块、遥控管理模块、远方顺序控制操作模块、数据管理模块、日志模块、操作票管理模块； 其中，

所述数据管理模块分别与通信管理模块、远方顺序控制操作模块和遥控管理模块相连，用于数据缓存、数据转发和数据共享；

所述通信管理模块为规约转换器，分别与厂站内顺控服务器、主站、站内间隔层设备连接；

所述远方顺序控制操作模块与数据管理模块、日志模块、操作票管理模块连接，远方顺序控制操作模块配合站内顺控服务器完成调度对操作票的读取、预演、执行，在预演或执行过程中支持调度主站的暂停、继续、停止操作；

所述日志模块与通信管理模块、远方顺序控制操作模块和遥控管理模块连接；

所述变电站数据通信网关机解析、处理并记录主站下发的顺序控制操作命令，采用相应的站内顺控策略，与厂站内顺控服务器进行通信，从而保证将厂站内的顺控服务提供给调度。

2.如权利要求1所述的基于变电站数据通信网关机的主子站远方程序化控制方法，其特征在于：所述远方顺序控制操作模块的顺控票的读取过程为：远方顺序控制操作模块收到调度的读取操作票请求，将该请求通过通信管理模块传输给顺控服务器，顺控服务器对请求进行校验并返回结果，如果结果正确远方顺序控制操作模块继续调用操作票管理模块，将顺控服务器上的对应操作票校验并准备到本地，远方顺序控制操作模块将操作票返回给调度；如果结果错误，返回错误信息给调度主站；

顺控预演过程为：远方顺序控制操作模块转发调度的预演命令给顺控服务器，并将收到的顺控服务器返回信息转发给电网调度主站，并接收电网调度主站在此过程的暂停、继续、停止命令；

顺控执行过程为：远方顺序控制操作模块接收调度的执行命令，如果该命令在之前的指定时间被预演，转发该执行命令给顺控服务器，并将收到的顺控服务器返回信息转发给电网调度主站，并接收电网调度主站在此过程的暂停、继续、停止命令；如果该命令未被预演，拒绝该执行命令。

3.如权利要求1所述的基于变电站数据通信网关机的主子站远方程序化控制方法，其特征在于：所述远方顺序控制操作模块，如果已经进入顺控过程，则会向遥控管理模块发起闭锁请求，禁止其它调度对该顺控间隔或全站所有控点进行遥控。

4.如权利要求1所述的基于变电站数据通信网关机的主子站远方程序化控制方法，其特征在于：所述日志模块，除了通信管理模块、遥控管理模块对日常的重要信息进行记录外，远方顺序控制操作模块将调度的请求以及顺控服务器的返回结果进行记录，对调度顺控请求命令中的发起人进行记录。