CN108957064A - 一种远程测试的数据接口转换装置 - Google Patents

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郭琦
夏尚学
朱益华
任祖怡
常东旭
王良
饶董
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NR Engineering Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种远程测试的数据接口转换装置，该装置可以将实验室内的RTDS仿真系统实时仿真结果输出的模拟量和开关量传输到现场在运的稳定控制装置，并能接收现场稳定控制装置的实际动作结果反馈给RTDS仿真系统，实现试验系统与现场在运稳定控制装置的双向信息交互和广域闭环测试；该装置由数据处理总控单元、数据采集接口单元和远方通信接口单元组成，其中信号处理总控单元实现数据的组织和转换，并可以通过参数配置适应不同的稳控系统的数据仿真，具备很好的扩展性和灵活性，数据采集单元可以根据试验系统的大小，灵活增加或删减，扩展方便，远方通信接口单元实现信号处理总控单元与远方在运稳控装置的通信，完成与远方厂站的信息交互。

Description

一种远程测试的数据接口转换装置
技术领域
本发明涉及电力自动化技术控制领域，特别涉及一种远程测试的数据接口转换装置。
背景技术
随着特高压交直流电网快速发展，过渡期电网“强直弱交”矛盾突出，新能源占比进一步提升，电网稳定运行面临较大风险，为确保过渡期大电网安全，各大电网均配置了电网安全稳定控制系统，构建大电网综合防御体系，电力系统安全稳定控制系统规模庞大、装置数量众多，控制策略复杂多变，必须通过RTDS试验系统进行动态仿真测试，以确保安全稳定控制系统运行的可靠性。传统的安全稳定控制系统动态测试方法是在仿真试验室搭建同实际系统基本相同的试验系统，集中进行RTDS仿真测试，该方法在仿真试验室搭建仿真试验系统需要大量的接线和配置工作，耗费大量的人力和物力，且试验系统根据系统结构搭建，不具备重用性，仿真试验的效率较低；另一方面，测试系统限于试验厂地和试验装置设备数量，不能完全模拟实际运行的安全稳定控制系统，只能对系统的一部分进行动态仿真，有时还要对现场运行的装置软件进行调整以适应试验的要求，仿真结果的可信度相对不高。
发明内容
本发明的目的在于，提供了一种远程测试的数据接口转换装置，为广域远程测试安稳试验系统提供扩展灵活的数据接口转换，将实验室内的RTDS仿真系统实时仿真结果输出的模拟量和开关量传输到现场在运的稳定控制装置，并能接收现场稳定控制装置的实际动作结果反馈给RTDS仿真系统，实现试验系统与现场在运稳定控制装置的双向信息交互和广域闭环测试。
本发明的上述目的通过如下技术方案实现：一种远程测试的数据接口转换装置，所述数据接口转换装置包括数据处理总控单元、数据采集接口单元和远方通信接口单元；所述数据处理总控单元与1个或多个数据采集接口单元和远方通信接口单元之间通过光纤或网络线连接；其中：
所述数据处理总控单元，用于对数据采集接口单元和远方通信接口单元采集的远方数据的集中处理，将数据采集接口单元采集的模拟量和开关量信息经过灵活配置处理后经通信接口单元发送至远方在运装置，并接收通信接口单元发送来的远方在运装置的反馈数据，经数据采集接口单元输出发送至本地RTDS试验系统；
所述数据采集接口单元，用于采集的本地RTDS试验系统的模拟量和开关量信息，并发送至数据处理总控单元，同时接收总控单元发送来的远方的动作信息，以开关量输出的形式发送给RTDS试验系统；
所述远方通信接口单元，用于将数据总控单元处理后的本地RTDS试验系统的模拟量和开关量信息发送至远方在运装置，同时接收远方在运装置发送来的动作信息，并转发至数据处理总控单元。
上述方案中，所述数据采集接口单元的数量根据试验系统的大小配置。
上述方案中，每个数据采集接口单元功能配置相同，与所述数据处理总控单元之间的交互数据信息相同。
上述方案中，所述数据采集接口单元采集数据后按照固定数据信息上送所述数据处理总控单元，数据处理总控单元根据实际系统取用数据采集单元的信息。
上述方案中，所述数据总控单元设置配置参数，将数据采集接口单元的模拟量和开关量通过参数配置配置到不同的远方通道中，由远方通信装置转发至现场在运装置，实现系统的模拟试验。
为了更好的满足试验的需要，该数据接口转换装置在功能设计方面考虑功能标准化，每个数据采集接口单元功能配置相同，与数据处理总控单元之间的交互数据信息相同，数据处理总控单元可以根据实际系统的大小，配置一个或多个数据采集接口单元，由数据采集接口单元采集后按照固定数据信息上送数据处理总控单元，数据处理总控单元根据实际系统取用数据采集单元的信息。在实际系统中由于线路、变压器等一次设备的模拟量和开关量信息在策略中的作用不同，并且每个变电站的线路和变压器数量也不尽相同，因此对于数据采集单元采集的数据是与实际系统没有对应关系的，为了与实际系统完成仿真测试，就需要对数据采集单元的数据与实际系统的数据进行对应和匹配，为此数据总控单元设置了配置参数，将数据采集单元的模拟量和开关量通过参数配置配置到不同的远方通道中去，由远方通信装置转发至现场在运稳控装置，实现系统的模拟试验。
本发明的有益效果是：本数据接口转换装置，能将全网范围内各个厂站的安全稳定控制装置通过通信网络与仿真实验室内的RTDS进行远程连接，实现与远方厂站稳控装置的信息交互，与实验室的仿真系统一并完成广域闭环仿真，这样就可以对全网安稳装置系统的控制动作特性进行更接近实际情况的仿真研究，仿真结果将更可信。
附图说明
图1是数据接口转换装置在广域远程测试实验系统中的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明提出了一种远程测试的数据接口转换装置，图1所示是数据接口转换装置在广域远程测试实验系统中的连接示意图。所述数据接口转换装置包括数据处理总控单元、数据采集接口单元和远方通信接口单元；所述数据处理总控单元与1个或多个数据采集接口单元和远方通信接口单元之间通过光纤或网络线连接；其中：
数据处理总控单元，用于对数据采集接口单元和远方通信接口单元采集的远方数据的集中处理，将数据采集接口单元采集的模拟量和开关量信息经过灵活配置处理后经通信接口单元发送至远方在运装置，并接收通信接口单元发送来的远方在运装置的反馈数据，经数据采集接口单元输出发送至本地RTDS试验系统；
数据采集接口单元，用于采集的本地RTDS试验系统的模拟量和开关量信息，并发送至数据处理总控单元，同时接收总控单元发送来的远方的动作信息，以开关量输出的形式发送给RTDS试验系统；
远方通信接口单元，用于将数据总控单元处理后的本地RTDS试验系统的模拟量和开关量信息发送至远方在运装置，同时接收远方在运装置发送来的动作信息，并转发至数据处理总控单元。所述数据采集接口单元的数量根据试验系统的大小配置。
每个数据采集接口单元功能配置相同，与所述数据处理总控单元之间的交互数据信息相同。
所述数据采集接口单元采集数据后按照固定数据信息上送所述数据处理总控单元，数据处理总控单元根据实际系统取用数据采集单元的信息。
所述数据总控单元设置配置参数，将数据采集接口单元的模拟量和开关量通过参数配置配置到不同的远方通道中，由远方通信装置转发至现场在运装置，实现系统的模拟试验。
该装置可以将实验室内的RTDS仿真系统实时仿真结果输出的模拟量和开关量传输到现场在运的稳定控制装置，并能接收现场稳定控制装置的实际动作结果反馈给RTDS仿真系统，实现试验系统与现场在运稳定控制装置的双向信息交互和广域闭环测试。
为了更好的满足试验的需要，该数据接口转换装置在功能设计方面考虑功能标准化，每个数据采集接口单元功能配置相同，与数据处理总控单元之间的交互数据信息相同，数据处理总控单元可以根据实际系统的大小，配置一个或多个数据采集接口单元，由数据采集接口单元采集后按照固定数据信息上送数据处理总控单元，数据处理总控单元根据实际系统取用数据采集单元的信息。在实际系统中由于线路、变压器等一次设备的模拟量和开关量信息在策略中的作用不同，并且每个变电站的线路和变压器数量也不尽相同，因此对于数据采集单元采集的数据是与实际系统没有对应关系的，为了与实际系统完成仿真测试，就需要对数据采集单元的数据与实际系统的数据进行对应和匹配，为此数据总控单元设置了配置参数，将数据采集单元的模拟量和开关量通过参数配置配置到不同的远方通道中去，由远方通信装置转发至现场在运稳控装置，实现系统的模拟试验。
为了说明数据接口转换装置的标准设计，本实施方案以楚穗直流安全稳定控制系统为例进行说明。
楚穗直流安全稳定控制系统主要由楚雄换流站、金安桥电厂、小湾电厂三个厂站的稳定控制装置组成，其中楚雄换流站主要是采集四个直流阀组的三相电压和电流及直流控制保护发送来的ESOF信号、Deblock、Block等信号及金安桥电厂的两台机组的三相电压和电流信号和小湾电厂的6台机组的三相电压和电流信号，因此RTDS仿真系统需提供12组模拟量小信号和直流阀组运行状态信号等到数据接口转换装置，分别由数据接口转换装置采集、计算和判断得到功率、投停、突变量启动和跳闸信息，并由电路系统通信网络远程传输到安装于现场的保护控制装置。现场保护控制装置由仿真试验数据触发动作后，反馈回动作出口信息到数据接口转换装置及RTDS仿真系统。测试试验系统的双向信息交互如附表1所示。
附表1测试试验系统的双向信息交互
数据接口转换装置和现场被测试装置之间采用安全稳定控制系统的通用协议，将两者交互信息通过通信协议传输，通信采用2M复接通道，编码方式为G.703，通信协议如附表2所示。
附表2通信协议
本发明实现了RTDS仿真系统和被测试保护控制装置之间的双向信息交互和闭环测试，将RTDS仿真系统的仿真能力从集中式区域仿真变成分散式广域仿真，并具备良好的重用性和扩展性，能够提高RTDS动态仿真测试的效率，并能获得了更加准确可信的测试结果。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离发明技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种远程测试的数据接口转换装置，其特征在于：所述数据接口转换装置包括数据处理总控单元、数据采集接口单元和远方通信接口单元；所述数据处理总控单元与1个或多个数据采集接口单元和远方通信接口单元之间通过光纤或网络线连接；其中：
所述数据处理总控单元，用于对数据采集接口单元和远方通信接口单元采集的远方数据的集中处理，将数据采集接口单元采集的模拟量和开关量信息经过灵活配置处理后经通信接口单元发送至远方在运装置，并接收通信接口单元发送来的远方在运装置的反馈数据，经数据采集接口单元输出发送至本地RTDS试验系统；
所述数据采集接口单元，用于采集的本地RTDS试验系统的模拟量和开关量信息，并发送至数据处理总控单元，同时接收总控单元发送来的远方的动作信息，以开关量输出的形式发送给RTDS试验系统；
所述远方通信接口单元，用于将数据总控单元处理后的本地RTDS试验系统的模拟量和开关量信息发送至远方在运装置，同时接收远方在运装置发送来的动作信息，并转发至数据处理总控单元。
2.如权利要求1所述的一种远程测试的数据接口转换装置，其特征在于：所述数据采集接口单元的数量根据试验系统的大小配置。
3.如权利要求1所述的一种远程测试的数据接口转换装置，其特征在于：每个数据采集接口单元功能配置相同，与所述数据处理总控单元之间的交互数据信息相同。
4.如权利要求3所述的一种远程测试的数据接口转换装置，其特征在于：所述数据采集接口单元采集数据后按照固定数据信息上送所述数据处理总控单元，数据处理总控单元根据实际系统取用数据采集单元的信息。
5.如权利要求1至4任一项所述的一种远程测试的数据接口转换装置，其特征在于：所述数据总控单元设置配置参数，将数据采集接口单元的模拟量和开关量通过参数配置配置到不同的远方通道中，由远方通信装置转发至现场在运装置，实现系统的模拟试验。
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