CN109639529B - 智能变电站遥控命令异常的诊断方法 - Google Patents

智能变电站遥控命令异常的诊断方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种智能变电站遥控命令异常的诊断方法，属于数字信息的传输技术领域。该方法通过建立遥控命令在变电站各通信层之间传送过程的规约信息匹配规则表，并按照匹配规则表建立相应的传送过程队列表，把实时监测的三种规约的报文与匹配规则表比对后，将符合匹配规则表的报文提取其规约信息来生成遥控步骤并存放到传送过程队列表中,再将所有提取生成遥控步骤的信息形成遥控命令的传送过程信息；当监测遥控命令出现包含失败信息的报文时，通过查找遥控命令的传送过程信息，找到对应该报文的遥控步骤，再根据该遥控步骤的信息找到与该遥控步骤所关联的相邻二个通信层，最后定位到与该相邻二个通信层关联的故障设备，从而完成诊断。

Description

智能变电站遥控命令异常的诊断方法
技术领域
本发明涉及一种智能变电站遥控命令异常的诊断方法，属于数字信息的传输技术领域。
背景技术
随着智能电网建设的不断推进，智能化变电站和智能电网调控技术支持系统相继完成建设，为地区电网“大运行”区域调度和调控一体化建设提供了重要的技术支撑。在电力系统中，调度主站对刀闸或开关等元件执行一次遥控命令，是通过调控前置、网关机、测控装置、智能终端等各通信层之间一层层传递到刀闸或开关的，其中的层与层之间的每一步传递称之为遥控步骤，所有遥控步骤称之为遥控过程，因此遥控过程由多个遥控步骤组成，包括选择请求、选择应答、操作请求、操作应答、跳闸（合闸）、位置信息等，这些遥控步骤是围绕遥控命令通过网络以报文的形式进行层层通信传输的。各通信层的网络报文遵循的协议标准是不一样的，如：调控前置与网关机之间的通信是104报文，网关机与测控装置之间的通信是MMS报文，测控装置与智能终端之间的通信是GOOSE报文。
在上述各通信层之间每时每刻都要接收和发送着海量的104、MMS、GOOSE等数据或报文，同一遥控命令的不同通信层的报文之间是分散、无序的，不能明确的表达具体属于哪一个遥控过程的哪一个遥控步骤；由于各层报文中的语义不相同，目前的方法是提取各层报文分别分析，不仅工作量大，而且也不能及时、全面地获取电网调控交互数据。尤其是，一旦遥控命令有异常（失败或丢失）也无法对其进行追溯,从而无法找到相应故障点和故障设备。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：能够针对智能变电站遥控命令异常进行迅速有效的诊断，从而为电网调控和管控提供有力支撑。
本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种智能变电站遥控命令异常的诊断方法，所述遥控命令分别在所述智能变电站的调控前置层、站控层、间隔层和过程层四个通信层之间以104、MMS和GOOOSE三种规约的报文进行传递，所述报文通过电力通信规约检测仪实时获得，其特征在于执行以下步骤:
1）根据所述遥控命令在所述三种规约之间的对应关系建立所述遥控命令在所述四个通信层之间传送过程的规约信息匹配规则表，所述匹配规则表包括所述遥控命令在所述四个通信层的对应规约信息并形成规约信息条目；
2）按照所述匹配规则表及其规约信息条目建立所述遥控命令在所述四个通信层的传送过程队列表；
3）对所述报文按照所述三种规约进行过滤分类，并进行语法语义分析后提取所述报文的规约信息；
4）将所述报文的规约信息与所述匹配规则表的规约信息条目进行比照，如果所述报文的规约信息与所述规约信息条目匹配，则将该报文在其对应通信层之间的一次单向传送作为一次合格的遥控步骤，提取该报文的规约信息存放到所述传送过程队列表中作为所述遥控步骤的信息，否则丢弃该报文；
5）将所述传送过程队列表中的所述遥控步骤的信息按照时间排序，计算第一个遥控步骤的信息到最后一个遥控步骤的信息之间的时间间隔，如果所述时间间隔超过设定时间，则将所述传送过程队列表中的各所述遥控步骤的信息提取形成所述遥控命令的传送过程信息并存储和显示；
6) 当监测所述遥控命令出现包含失败信息的报文时，通过查找所述遥控命令的传送过程信息，找到对应该报文的遥控步骤，再根据该遥控步骤的信息可以找到与该遥控步骤所关联的相邻二个通信层，最后定位到与该相邻二个通信层关联的故障设备，从而完成诊断。
进一步，所述规约信息条目是将所述遥控命令在所述通信层对应关系的规约信息在所述匹配规则中排列形成的行列，所述传送过程队列表是与匹配规则表完全对应的空表格。
进一步，所述设定时间范围是5-30秒。
进一步，所述匹配规则表是不同规约的语义关联表。
进一步，所述报文是调控前置层到所述站控层的104报文、所述站控层到所述间隔层的MMS报文和所述间隔层到所述过程层的GOOSE报文。
本发明的有益效果是：由于通过将遥控命令在不同通信层之间的不同规约形成对应关系的规约信息匹配规则表，并按照匹配规则表的规约信息条目建立所有遥控命令的传送过程队列表，再将通过现有电力通信规约检测仪实时抓取遥控命令在不同通信层形成的不同规约报文进行分类和解析提取规约信息，将与匹配规则表的规约信息条目匹配的报文提取有关规约信息形成遥控步骤的信息并存放到过程队列表中，最后建立并保存围绕遥控命令在不同通信层的有时间序列的遥控命令的传送过程信息；当出现遥控命令异常(即遥控命令在某遥控步骤出现包含失败信息)时,就可以很容易的通过已经建立的遥控命令传送过程的信息来迅速找到相应的通信层传送位置,从而找到位于具体通信层的故障设备,完成诊断。进而为故障清除提供了了迅速有效的帮助,既对遥控命令实现了过程性的闭环监测管理和分析，又可以迅速排除设备故障,进而为进一步的电网调控和管控提供有力支撑。
附图说明
下面结合附图对本发明的智能变电站遥控命令异常的诊断方法作进一步说明。
图1是本发明实施例中遥控命令传送过程的示意图。
图2是图1的遥控命令传送过程出现异常的示意图。
具体实施方式
实施例
在本实施例的智能变电站遥控命令异常的诊断方法中，智能变电站的通信依次分为调控前置层、站控层、间隔层和过程层的四层通信层，遥控命令在各通信层以不同规约形成的报文进行传递，具体报文有：调控前置层到站控层的104报文、站控层到间隔层的MMS报文和间隔层到过程层的GOOSE报文，报文通过电力通信规约检测仪实时获得。如图1所示，具体监测方法执行步骤如下:
1）根据遥控命令在三种规约之间的对应关系建立遥控命令在四个通信层之间传送过程的规约信息匹配规则表。匹配规则表如下表1所示：
Figure 209439DEST_PATH_IMAGE002
表1中是摘取目前南京市某智能变电站的四个遥控命令，分别是柏新4R74开关同期合、石市24F2开关同期合、1#主变220kV开关分合和新高1999开关分合。每个遥控命令在调控前置层、站控层、间隔层和过程层的四个通信层之间形成对应关系的对应规约信息,在匹配规则表进行排列形成规约信息条目（即规则表中的行列，如表1中第一行各列形成的一个条目是：柏新4R74开-24577-CL2201CTRL/CBSynCSW- CL2201CTRL/LLN0$BR-001A:1/001A:1/00B1:3），从而建立这四个遥控命令在四层通信层之间传送过程的规约信息匹配规则表。
2）按照匹配规则表的规约信息条目，建立这四个遥控命令在调控前置层、站控层、间隔层和过程层四个通信层的传送过程队列表；传送过程队列表就是与匹配规则表的行列完全对应的空表格。
3）对监测到的每条报文按照三种规约进行过滤分类，并进行语法语义分析后提取每条报文的规约信息。例如对于104报文就提取104遥控点号作为规约信息，对于MMS报文则提取MMS参引作为规约信息，对于GOOSE报文则提取GOOSE虚端子作为规约信息。
4）将每条报文的规约信息与匹配规则表的的规约信息条目进行比照，如果该报文的规约信息与规约信息条目中的规约信息匹配，则将该报文在其对应通信层之间的一次单向传送判断作为一次合格的遥控步骤，提取该报文的规约信息存放到传送过程队列表中作为遥控步骤的信息，否则丢弃该报文。例如：电力通信规约检测仪实时监测到站控层到间隔层的一条MMS报文，经过比照匹配规则表的规约信息条目，如果是匹配的，就可以判断这是一次从站控层到间隔层的合格遥控步骤，提取该MMS报文中的控制参引ykdesc和报告参引ykref规约信息传送过程队列表中，作为该合格遥控步骤的信息。
5）将传送过程队列表中的各遥控步骤的信息按照时间排序，计算第一个遥控步骤的信息到最后一个遥控步骤的信息之间的时间间隔（反映遥控步骤之间的间隔时间），如果时间间隔超过设定时间，则将传送过程队列表中的各遥控步骤的信息提取形成遥控命令的传送过程信息并存储和显示。
6) 当监测某一个遥控命令出现包含失败信息的报文时，通过查找遥控命令的传送过程信息，找到对应该报文的遥控步骤，再根据该遥控步骤的信息可以找到与该遥控步骤所关联的相邻二个通信层，最后定位到与该相邻二个通信层关联的故障设备，从而完成诊断。例如：当出现 包含“MMS操作应答，失败”信息的报文时，通过查找已经建立的遥控命令的传送过程信息，发现“MMS操作应答”是对应在站控层到间隔层之间的遥控步骤（通过具体查找各个遥控步骤的信息中对应MMS操作应答的遥控步骤的信息来确认具体遥控步骤），即网关机是收到来自测控装置的“MMS操作应答，失败”信息的报文，即可判断因为测控装置出现故障而引起了遥控命令的异常，从而为进一步排除测控装置的故障提供有力帮助。
本实施例中，通常来说，设定时间范围是5-30秒；匹配规则表是把不同规约的语义进行关联形成的语义关联表。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所有根据本发明的技术方案及本发明的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种智能变电站遥控命令异常的诊断方法，所述遥控命令分别在所述智能变电站的调控前置层、站控层、间隔层和过程层四个通信层之间以104、MMS和GOOSE三种规约的报文进行传递，所述报文通过电力通信规约检测仪实时获得，其特征在于执行以下步骤:
1）根据所述遥控命令在所述三种规约之间的对应关系建立所述遥控命令在所述四个通信层之间传送过程的规约信息匹配规则表，所述匹配规则表包括所述遥控命令在所述四个通信层的对应规约信息并形成规约信息条目；
2）按照所述匹配规则表及其规约信息条目建立所述遥控命令在所述四个通信层的传送过程队列表；
3）对所述报文按照所述三种规约进行过滤分类，并进行语法语义分析后提取所述报文的规约信息；
4）将所述报文的规约信息与所述匹配规则表的规约信息条目进行比照，如果所述报文的规约信息与所述规约信息条目匹配，则将该报文在其对应通信层之间的一次单向传送作为一次合格的遥控步骤，提取该报文的规约信息存放到所述传送过程队列表中作为所述遥控步骤的信息，否则丢弃该报文；
5）将所述传送过程队列表中的所述遥控步骤的信息按照时间排序，计算第一个遥控步骤的信息到最后一个遥控步骤的信息之间的时间间隔，如果所述时间间隔超过设定时间，则将所述传送过程队列表中的各所述遥控步骤的信息提取形成所述遥控命令的传送过程信息并存储和显示；
6) 当监测所述遥控命令出现包含失败信息的报文时，通过查找所述遥控命令的传送过程信息，找到对应该报文的遥控步骤，再根据该遥控步骤的信息找到与该遥控步骤所关联的相邻二个通信层，最后定位到与该相邻二个通信层关联的故障设备，从而完成诊断。
2.根据权利要求1所述智能变电站遥控命令异常的诊断方法，其特征在于：所述规约信息条目是将所述遥控命令在所述通信层对应关系的规约信息在所述匹配规则表中排列形成的行列，所述传送过程队列表是与匹配规则表完全对应的空表格。
3.根据权利要求1或2所述智能变电站遥控命令异常的诊断方法，其特征在于：所述设定时间范围是5-30秒。
4.根据权利要求1或2所述智能变电站遥控命令异常的诊断方法，其特征在于：所述匹配规则表是不同规约的语义关联表。
5.根据权利要求1或2所述智能变电站遥控命令异常的诊断方法，其特征在于：所述报文是调控前置层到所述站控层的104报文、所述站控层到所述间隔层的MMS报文和所述间隔层到所述过程层的GOOSE报文。
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