CN110611312B - 一种变电站间隔层全景数据在线模拟系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变电站间隔层全景数据在线模拟系统，间隔层数据实时同步模块、IEC18650设备仿真模块以及四遥信息核对控制模块；所述间隔层数据实时同步模块用于模拟远动机IEC18650客户端实时获取变电站间隔层设备的实时四遥信息；所述IEC18650设备仿真模块用于模拟变电站间隔层设备IEC18650服务器端从间隔层数据实时同步模块获取实时四遥信息；所述四遥信息核对控制模块用于批量模拟四遥信息，本发明通过采用间隔层全景数据的在线式模拟，既解决了间隔层运行设备四遥信息核对所面临的困难，提升了信息核对的工作效率，又能减少甚至避免对各级调度主站和当地监控后台运行设备实时数据的影响，从而减少电网运行风险，提高电网安全稳定性。
Description
技术领域
本发明属于电力系统自动化技术领域，尤其涉及一种变电站间隔层全景数据在线模拟系统及方法。
背景技术
随着电力系统自动化和电子信息技术的高速发展，对变电站自动化水平的要求越来越高。许多变电站存在监控后台改造、远动改造、调度主站改造或添加二平面调度通道等相关工程需求，这些工程调试、验收的一项很重要的任务就是开展四遥信息核对。变电站运行设备的四遥信息核对耗时、耗力，同时又往往容易造成电网安全事故。以上发明实现了对变电站间隔层设备的模拟测试或信息核对，然而，现有的模拟系统无法取得在运设备的实时断面数据仅适用于新站调试或实验环境，不能实现对在运行变电站的间隔层设备的全景数据进行实时在线模拟。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种变电站间隔层全景数据在线模拟方法，能够实现变电站间隔层全景数据的在线模拟。
本发明所采用的技术方案如下：
第一方面，提供了一种变电站间隔层全景数据在线模拟系统，包括：
间隔层数据实时同步模块、IEC18650设备仿真模块以及四遥信息核对控制模块；
所述间隔层数据实时同步模块用于模拟远动机IEC18650客户端实时获取变电站间隔层设备的实时四遥信息；
所述IEC18650设备仿真模块用于模拟变电站间隔层设备IEC18650服务器端从间隔层数据实时同步模块获取实时四遥信息；
所述四遥信息核对控制模块用于批量模拟四遥信息。
结合第一方面，进一步的，IEC61850客户端与间隔层设备的通信链接基于远动机的报告号建立。
结合第一方面，进一步的，模拟系统通过两个数据输入口分别与变电站监控层A、B网连接，数据输出口与待调试的远动机主、备机的A、B网口分别连接。
第二方面，提供了一种变电站间隔层全景数据在线模拟方法，包括：
将变电站SCD配置文件导入模拟系统，将待四遥信息核对调试的远动机的IEC18650报告号录入间隔层数据实时同步模块以模拟远动机的客户端；
断开待四遥信息核对调试的远动机与站控层监控A、B网主交换机的链接；
将模拟系统数据输入网口连接到站控层监控A、B网主交换机，启动间隔层实时数据同步模块，实现与间隔层设备的实时通信，获取间隔层设备的实时四遥信息；
启动IEC61850设备仿真模块模拟IED，每个间隔层设备对应一个模拟的IED，该虚拟IED从间隔层数据实时同步模块获取对应的实时四遥信息；
将模拟系统数据输出网口连接到待调试的远动机的A、B网口，实现与远动机的实时通信；
配置四遥信息变化策略，启动四遥信息核对控制模块；
通过四遥信息核对控制模块批量模拟遥信、遥测变化，并与调度主站或子站本地的远动机进行核对, 调度主站或子站本地远动机进行遥控试验，模拟系统执行后返回结果遥信，核对遥控执行的正确性；
四遥信息模拟核对结束后，停用四遥信息核对控制模块。
第三方面，提供了一种变电站间隔层全景数据在线模拟系统，包括存储器和处理器；
所述存储器用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行第二方面任一项所述方法的步骤。
有益效果：本发明通过采用间隔层全景数据的在线式模拟，既解决了间隔层运行设备四遥信息核对所面临的工作量大、安全风险高或不具备试验条件等困难，提升了信息核对的工作效率，又能减少甚至避免对各级调度主站和当地监控后台运行设备实时数据的影响，从而减少电网运行风险，提高电网安全稳定性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明工作时的流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
本发明一种变电站间隔层全景数据在线模拟系统，适用于运行中的变电站进行远动改造、后台改造或调度主站改造等的调试工作，同时也适用于新站调试。该模拟系统可同时模拟变电站间隔层所有二次设备，可获取变电站间隔层各运行设备的实时四遥信息，并在此断面数据基础上模拟四遥信息变化，实现与监控后台或调度主站的四遥信息核对。如图1所示，本在线模拟系统通过两个数据输入网口连接变电站站控层监控A、B网（通过A、B网实现热主备冗余）主交换机，用于获取间隔层实时数据，实现主、备的全面的模拟；模拟系统通过四个数据输出网口连接待调试的远动机（既后台机，子站端设备，用于连接主、子站，向主站远传子站信息）主、备机的A、B网口，用于模拟四遥信息的数据交互；模拟系统通过人机接口连接键盘、鼠标、显示器等外设，用于人机界面展示和操作。
本变电站间隔层全景数据在线模拟系统包括间隔层实时数据同步模块、IEC61850设备仿真模块以及四遥信息核对控制模块，各模块工作内容具体如下：
间隔层实时数据同步模块，根据变电站全站SCD（substation configurationdescription，全站系统配置文件）配置文件，模拟远动机/后台机IEC61850客户端，借用远动机/后台机的报告号（用于连接客户端和服务器端的识别码），建立与间隔层设备的IEC61850通信链接，获取间隔层设备的实时四遥信息。
IEC61850设备仿真模块，根据变电站全站SCD配置文件，模拟全站间隔层设备IEC61850服务器端（作为服务器端的IED），每个间隔层设备对应一个虚拟的IED（Intelligent Electronic Device，智能电子设备）。虚拟IED从间隔层实时数据同步模块获取相对应的实时四遥信息。虚拟IED与待调试的远动机/后台机建立多个IEC61850通信链接，实现与待调试的远动机/后台机的实时通信。
四遥信息核对控制模块，可启动、停止四遥信息模拟功能，可按既定的四遥信息变化策略进行批量的四遥信息模拟。当某个虚拟IED模拟四遥信息变化时（由于此时真实的IED设备正在运行，无法加量，通过虚拟代替），自动停止该虚拟IED的实时数据同步功能（与真实IED的实时同步功能），模拟结束后自动恢复该虚拟IED的数据同步。遥信信息通过对断面（为开始模拟前那个时刻的实时值）数据自动取反（正常遥信是1或者0，为了方便对点所以取反），比对模拟系统和调度主站或监控后台的COS（Change Of State，状态变位）、SOE（Sequence Of Event，事件顺序记录）记录是否一致；遥测信息通过对断面数据上、下浮动阀值大小的偏移量，模拟0（遥测值0），模拟遥测额定值等，对比模拟系统和调度主站或监控后台（远动机）的遥测值是否一致；遥控信息在调度主站或子站本地监控后台做遥控试验，模拟系统收到遥控命令、模拟系统执行该命令后后返回模拟的结果遥信，和主站核对遥控执行的正确性。
图2示出了本发明的基于IEC61850规约的变电站间隔层全景数据在线式模拟系统的模拟方法，详述如下：
解析模型文件：将变电站SCD配置文件导入模拟系统，将待四遥信息核对调试的远动机/后台机的IEC61850报告号录入模拟系统的间隔层实时数据同步模块中；
连接站内IED：断开待四遥信息核对调试的远动机/后台机与站控层监控A、B网主交换机的连接；
初始化节点：将模拟系统数据输入网口连接到变电站站控层监控A、B网主交换机，启动间隔层实时数据同步模块，实现与间隔层设备的实时通信，获取间隔层设备的实时四遥信息；
启动模拟系统的IEC61850设备仿真模块，变电站每个间隔层设备对应一个虚拟IED，该虚拟IED从间隔层实时数据同步模块获取相对应的实时四遥信息；
与远动机建立通讯：将模拟系统数据输出网口连接到待调试的远动/后台主、备机的A、B网口，实现与远动机/后台机的实时通信；
模拟对点：配置四遥信息变化策略，启动四遥信息核对控制模块；
对遥测置数修改品质（品质为规约中的一个定义，用以区分模拟数据和实际数据）后发送：批量模拟遥信、遥测变化，并与调度主站或当地远动机进行核对，调度主站或子站本地远动机进行遥控试验，模拟系统执行后返回结果遥信，核对遥控执行的正确性；
模拟对点结束：四遥信息模拟核对结束后，停用四遥信息核对控制模块。
本发明提供的变电站间隔层全景数据在线模拟系统，还可以是：包括存储器和处理器；所述存储器用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行前述变电站间隔层全景数据在线模拟方法的步骤。
本发明通过采用间隔层全景数据的在线式模拟，既解决了间隔层运行设备四遥信息核对所面临的困难，提升了信息核对的工作效率，又能减少甚至避免对各级调度主站和当地监控后台运行设备实时数据的影响，从而减少电网运行风险，提高电网安全稳定性。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (3)
1.一种变电站间隔层全景数据在线模拟方法，其特征在于，包括：
将变电站配置文件导入模拟系统，所述模拟系统包括：间隔层数据实时同步模块、IEC18650设备仿真模块以及四遥信息核对控制模块；将待四遥信息核对调试的远动机的IEC18650报告号录入间隔层数据实时同步模块以模拟远动机的客户端；
断开待四遥信息核对调试的远动机与站控层监控A、B网主交换机的链接；
将模拟系统数据输入网口连接到站控层监控A、B网主交换机，启动间隔层实时数据同步模块，实现与间隔层设备的实时通信，获取间隔层设备的实时四遥信息；
启动IEC61850设备仿真模块模拟IED，每个间隔层设备对应一个模拟的IED，该模拟IED从间隔层数据实时同步模块获取对应的实时四遥信息；
将模拟系统数据输出网口连接到待调试的远动机的A、B网口，实现与远动机的实时通信；
配置四遥信息变化策略，启动四遥信息核对控制模块，同时自动停止该模拟IED的数据同步功能；
通过四遥信息核对控制模块批量模拟遥信、遥测变化，并与调度主站或子站本地的远动机进行核对, 调度主站或子站本地远动机进行遥控试验，模拟系统执行后返回结果遥信，核对遥控执行的正确性；
四遥信息模拟核对结束后，停用四遥信息核对控制模块，并自动恢复该模拟IED的数据同步。
2.根据权利要求1所述的一种变电站间隔层全景数据在线模拟方法，其特征在于，所述配置文件为变电站SCD配置文件。
3.一种变电站间隔层全景数据在线模拟设备，其特征在于，包括存储器和处理器；
所述存储器用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1~2任一项所述方法的步骤。
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