CN113437798B - 一种用于主厂站远动信息的主子站数据一致性验证方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于主厂站远动信息的主子站数据一致性验证方法，该方法为：首先，验证变电站的6个过程：一次设备信号采集输入；过程层设备数据到间隔层设备数据；间隔层设备数据到站控层设备数据验证；变电站站内远动网关机到调度前置通讯系统数据；调度前置系统到调度数据库数据信息；调度数据库数据信息到应用界面图形数据信息的验证；此外，还需要进行针对调度侧的信息验证。本发明主子站数据验证中采用数据序列发生技术，完成了信息发送接收的自动化处理，在一致性比对的方面可以利用字符串的匹配识别完成对应信息数据的初步验证，再由试验验证人员统一核实，提高验证效率和准确性。

Description

一种用于主厂站远动信息的主子站数据一致性验证方法

技术领域

本发明涉及主厂站远动信息自动联调技术领域，具体涉及一种用于主厂站远动信息的主子站数据一致性验证方法。

背景技术

变电站与主站数据通信验证技术主要目的是为了保证主站调度端获取的信息和变电站上送的信息一致。数据信息验证的方法通常基于停电方式下逐个核对各个信息的方法，完整验证数据采集、分配、通信传输、存储、展示过程中的正确性。这一传统方法可以保障信息验证的准确性和完整性，目前的技术方案还未做到完整的取代。传统的变电站技术由于分层分级不够清晰，数据设备模型不够标准化，通常只能采取停电的方法完成信息的核对工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种用于主厂站远动信息的主子站数据一致性验证方法，以解决现有技术中存在的技术问题。

本发明采取的技术方案为：一种用于主厂站远动信息的主子站数据一致性验证方法，该方法为：首先，从变电站内信息核对开始，确认一次设备信号进入智能变电站过程层设备的信息与对应的模型数据一致性，然后考证过程层设备虚端子连接至间隔层设备的“虚端子连接正确”；针对间隔层的设备需要验证输入信息与模型的对应关系一致，间隔层保护测量控制功能产生的信息准确，通过模型信息统一规范的数据经过站控层网络准确传输到远动网关机。远动网关机的转发数据表对应关系及逻辑运算关系正确无误，且发送的信息与调度要求的信息代码一一对应；此外，还需要进行针对调度侧的信息验证，调度需求信息通过远动网关机发送到调度通讯数据网，经过不同的调度通讯逻辑平面将数据成功转送到调度主站的前置服务器，前置服务器通过消息总线依据数据库表内容的映射指定关系将数据准确发送至数据库系统中更新存储，前台的应用软件通过回调函数依据正确的图形数据关联关系将数据库中的数据信息准确地展示给调度主站调度工作人员。

主子站数据验证方法的具体步骤如下：

1、根据调度需求的数据信息表内容，结合包含完整信息的变电站SCD文件(变电站全站系统配置文件)构造序列化测试数据包，调度需求的数据信息命名通常和SCD文件中命名有强烈的关联一致性，通过字符串的模糊比对的方法，将逐条调度需求的数据信息字符内容与SCD文件中的信息描述内容进行比对，按照字符串匹配的耦合程度，配合人为的识别构造与调度需求的数据信息表一致的变电站数据信息序列，变电站数据信息序列的排列方式和调度需求数据信息表的数据内容顺序一致；

2、将构造好的数据信息序列导入配置好的按照连续固定时间间隔发送的多功能测控设备，将调度需求的数据信息按照约定的时序顺序标注为测试试验报文通过站控层网络发送至远动网关机；远动网关机基于调度数据需求信息转发表将信息以IEC104规约格式通过调度数据通讯网发送至主站的前置服务器；前置服务器解析信息内容发送至数据库，经应用图形数据界面展示给调度工作人员；上送的信息经过主站数据验证信息模块的处理可以报文中结合测试状态信息的嵌入，通过主站调试态的界面展示给测试人员；对于主站端数据信息的验证，主站监视核对人员可以通过调试态的界面人为获取信息的变位情况；

3、主站在调试态下获取变电站模拟转发的数据信息，基于调试状态下区分变电站序列化模拟试验上送的数据信息，基于调试状态下的应用将模拟试验上送的报文存储记录，存储的记录形成模拟试验记录文件；

4、主站在调试态下形成的变电站序列化模拟试验数据信息记录文件和调度需求数据信息表文件采用字符串匹配识别的方法，形成信息记录耦合度报告，参与试验的人员基于信息耦合情况判断出试验验证的数据一致性情况。

完成步骤1-4中的数据试验验证后，根据验证结果，针对不一致的结果重点进行通讯模型，通信回路，数据库配置，应用关联表问题的排查。

数据信息的验证方法采用完全验证和不完全验证两种方式。

完全验证方法为：基于改扩建智能变电站站内设备调试完成后，通过全站停电的方法，或者设备分阶段轮停的措施，完整验证变电站数据信息。

所有的设备在停电模式采用主子站数据信息验证的完整流程，即直接从一次设备输出信号端进行数据验证，数据信号输入经过变电站过程层装置合并单元、智能终端采集转化后，经过间隔层保护测控设备处理上送站控层远动网关机，再由远动网关机依据调度信息要求转发上送调度端主站，从应用层的角度考虑，必须保证调度人员、调试维护人员验证的信息内容与变电站实际传递的信息内容准确一致。

停电模式下的数据验证通过数据源端产生信号发生进行完整安全的数据信息验证，验证内容包括：

1)遥信信息验证：分合断路器、隔离开关具体回路，模拟实际保护动作信号；设备的接点信息通过GOOSE报文发送至综合测控设备，通过MMS报文上送远动网关机，经由远动网关机发送IEC104报文上送调度主站，核对遥信信息显示内容与变电站信号输入端设备的信号一致性；

2)遥测信息验证：由合并单元测试仪输出的SV报文上送测控保护设备形成有效遥测值上送运动网关机，通过IEC104报文上送调度主站，主站核对遥测信息显示内容数值和对象与变电站输入信号设备一致；

3)遥控信息验证：主站侧通过遥控界面选择控制对象，通过选择、确认和执行的流程完成对于变电站侧的一次开关、刀闸的遥控操作，操作完成后与子站调试人员；

核对操作信号的一致性，完成设备遥控操作的信号一致性；

4)遥调信息验证：主站通过遥调操作界面选择调节对象，通过调节控制的策略选择、确认、执行后完成对于变电站遥调对象的调节操作；过遥测或遥信采集返回进行调节信息的验证。

不完全验证方法为：针对改扩建的主子站数据信息不完整形验证能够验证变电站除了一二次设备接口信息外其他上送主站的数据信息的一致性，对于变电站的非扩建间隔设备信息，通过不完整验证的方法，确保数据信息上送主站内容和原始上送内容的一致性。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明主子站数据验证中采用数据序列发生技术，完成了信息发送接收的自动化处理，在一致性比对的方面可以利用字符串的匹配识别完成对应信息数据的初步验证，再由试验验证人员统一核实，提高验证效率和准确性。

采用不完整数据信息验证方法也需要结合一次设备的停电状态完成数据信息的验证过程，一次设备的信号输入验证过程并不可减少，只是通过自动化的数据验证方法验证图 2中的步骤2-6，可以大大提高数据验证的效率，在不涉及一次设备信号的操作情况尽可能多地完成信息核对和纠错，将大大减少结合一次设备输出信号的完全数据验证的工作量。

附图说明

图1是本发明的定制策略原理图；

图2是变电站设备数据信息到主站应用验证完整流程图；

图3是主厂站数据信息验证流程图；

图4是远动自动对点架构及功能模块图；

图5是远动自动对点功能模块信息交互示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

实施例1：如图1-5所示，一种用于主厂站远动信息的主子站数据一致性验证方法，该方法为：首先，从变电站内信息核对开始，确认一次设备信号进入智能变电站过程层设备的信息与对应的模型数据一致性，然后考证过程层设备虚端子连接至间隔层设备的“虚端子连接正确”；针对间隔层的设备需要验证输入信息与模型的对应关系一致，间隔层保护测量控制功能产生的信息准确，通过模型信息统一规范的数据经过站控层网络准确传输到远动网关机。远动网关机的转发数据表对应关系及逻辑运算关系正确无误，且发送的信息与调度要求的信息代码一一对应；此外，还需要进行针对调度侧的信息验证，调度需求信息通过远动网关机发送到调度通讯数据网，经过不同的调度通讯逻辑平面将数据成功转送到调度主站的前置服务器，前置服务器通过消息总线依据数据库表内容的映射指定关系将数据准确发送至数据库系统中更新存储，前台的应用软件通过回调函数依据正确的图形数据关联关系将数据库中的数据信息准确地展示给调度主站调度工作人员。

主子站数据验证方法的具体步骤如下：

1、根据调度需求的数据信息表内容，结合包含完整信息的变电站SCD文件(变电站全站系统配置文件)构造序列化测试数据包，调度需求的数据信息命名通常和SCD文件中命名有强烈的关联一致性，通过字符串的模糊比对的方法，将逐条调度需求的数据信息字符内容与SCD文件中的信息描述内容进行比对，按照字符串匹配的耦合程度，配合人为的识别构造与调度需求的数据信息表一致的变电站数据信息序列，变电站数据信息序列的排列方式和调度需求数据信息表的数据内容顺序一致；

2、将构造好的数据信息序列导入配置好的按照连续固定时间间隔发送的多功能测控设备，将调度需求的数据信息按照约定的时序顺序标注为测试试验报文通过站控层网络发送至远动网关机；远动网关机基于调度数据需求信息转发表将信息以IEC104规约格式通过调度数据通讯网发送至主站的前置服务器；前置服务器解析信息内容发送至数据库，经应用图形数据界面展示给调度工作人员；上送的信息经过主站数据验证信息模块的处理可以报文中结合测试状态信息的嵌入，通过主站调试态的界面展示给测试人员；对于主站端数据信息的验证，主站监视核对人员可以通过调试态的界面人为获取信息的变位情况；

3、主站在调试态下获取变电站模拟转发的数据信息，基于调试状态下区分变电站序列化模拟试验上送的数据信息，基于调试状态下的应用将模拟试验上送的报文存储记录，存储的记录形成模拟试验记录文件；

4、主站在调试态下形成的变电站序列化模拟试验数据信息记录文件和调度需求数据信息表文件采用字符串匹配识别的方法，形成信息记录耦合度报告，参与试验的人员基于信息耦合情况判断出试验验证的数据一致性情况。

完成步骤1-4中的数据试验验证后，根据验证结果，针对不一致的结果重点进行通讯模型，通信回路，数据库配置，应用关联表问题的排查。

数据信息的验证方法采用完全验证和不完全验证两种方式。

完全验证方法为：基于改扩建智能变电站站内设备调试完成后，通过全站停电的方法，或者设备分阶段轮停的措施，完整验证变电站数据信息。

所有的设备在停电模式采用主子站数据信息验证的完整流程，即直接从一次设备输出信号端进行数据验证，数据信号输入经过变电站过程层装置合并单元、智能终端采集转化后，经过间隔层保护测控设备处理上送站控层远动网关机，再由远动网关机依据调度信息要求转发上送调度端主站，从应用层的角度考虑，必须保证调度人员、调试维护人员验证的信息内容与变电站实际传递的信息内容准确一致。

停电模式下的数据验证通过数据源端产生信号发生进行完整安全的数据信息验证，验证内容包括：

1)遥信信息验证：分合断路器、隔离开关具体回路，模拟实际保护动作信号；设备的接点信息通过GOOSE报文发送至综合测控设备，通过MMS报文上送远动网关机，经由远动网关机发送IEC104报文上送调度主站，核对遥信信息显示内容与变电站信号输入端设备的信号一致性；

2)遥测信息验证：由合并单元测试仪输出的SV报文上送测控保护设备形成有效遥测值上送运动网关机，通过IEC104报文上送调度主站，主站核对遥测信息显示内容数值和对象与变电站输入信号设备一致；

3)遥控信息验证：主站侧通过遥控界面选择控制对象，通过选择、确认和执行的流程完成对于变电站侧的一次开关、刀闸的遥控操作，操作完成后与子站调试人员；

核对操作信号的一致性，完成设备遥控操作的信号一致性；

4)遥调信息验证：主站通过遥调操作界面选择调节对象，通过调节控制的策略选择、确认、执行后完成对于变电站遥调对象的调节操作；过遥测或遥信采集返回进行调节信息的验证。

不完全验证方法为：针对改扩建的主子站数据信息不完整形验证能够验证变电站除了一二次设备接口信息外其他上送主站的数据信息的一致性，对于变电站的非扩建间隔设备信息，通过不完整验证的方法，确保数据信息上送主站内容和原始上送内容的一致性。

实施例2：如图1-5所示，一种主厂站远动信息自动联调装置，包括自动验收装置和自动验收功能模块，自动验收装置安装在子站侧，自动验收功能模块设置在主站侧的智能电网调度控制系统中，自动验收装置用于对数据通信网关机的远动配置信息校核、远动信息与监控后台信息同步验收、远动信息闭环校核、合成信号逻辑验证、远动信息自动触发及监控信息验收归档，自动验收功能模块用于接收自动验收装置验收后的信息。

自动验收装置采用客户端/服务器(C/S)架构，由验收工作站和验收服务器组成。软件部分内容：

自动验收装置实现对数据通信网关机的远动配置信息校核、远动信息与监控后台信息同步验收、远动信息闭环校核、合成信号逻辑验证、远动信息自动触发及监控信息验收归档等功能，系统架构及功能模块如图4所示，各功能模块实现功能如下。

远动配置信息校核：实现SCD与RCD模型校核，RCD与SCD关联性校核、RCD与监控信息定值单关联性校核等功能。其中，SCD模型校核是按照IEC61850-6对SCD文件进行模型检查，确保远动信息自动触发模块基于SCD文件仿真的模型有效；RCD模型校核是按照Q/GDW11627《变电站数据通信网关及技术规范》对语法与语义进行校核；RCD 与SCD关联性校核是对RCD中引用的IEC61850路径有效性检查；RCD与监控信息定值单关联性校核是对遥测、遥信、遥控及遥调配置正确性校核。

远动信息与监控后台信息同步验收：自动验收装置同时接收多个远动转发通道的数据，实现多通道信息一致性比对，并对遥测与遥信进行可视化展示，用以开展远动信息与监控后台信息同步验收。

远动信息自动触发：预置触发策略，基于模型驱动的“一对多”虚拟设备，通过SCD配置文件仿真IEC61850智能电子设备站控层通信行为，按照定制策略一键触发远动信息按照规则上送，用于开展主子站交互信息自动验证。

远动信息闭环校核：实现IEC61850信号触发信号与远动转发IEC104信息的闭环校核，对发送数据与接收数据进行自动比对，用于开展远动信息闭环校核。

合成信号逻辑验证：通过加载RCD配置的合成信号逻辑，分别触发合成信号参与量变化，闭环接收合成信号生成量反馈信息，实现网关机合成信号逻辑正确性的自动研判。

监控信息验收归档：实现站内监控信息验收阶段的资料归档，根据验收过程记录自动出具验收报告。

验收工作站实现远动配置信息校核及监控信息验收的人机界面展示，验收服务器基于模块化思想对主要功能封装成独立的功能模块，功能模块之间通过服务总线和消息总线交换信息，进程调度对各功能模块进行协调管理，图5为远动自动对点功能模块信息交互示意图。信号触发仿真模块加载SCD，构建IED虚拟设备服务进程，形成进程集群，通过进程管理实现各IED虚拟设备的并列运行。监控后台同步验收加载远动通道配置，构建远动通道验收进程，通过消息总线实现远动信息在人机界面的可视化展示。

本发明基于调控主站与变电站信息交互的现有体系架构，遵循有关的国家标准、行业标准及国家电网公司企业标准，充分利用全站IEC6185统一建模的技术特点，提出面向调控业务的变电站监控信息自动验收整体解决方案，在子站侧新增自动验收装置，在主站侧基于智能电网调度控制系统新增自动验收功能模块。其中对子站侧实现技术进行了重点介绍，提出基于定制策略的信息源触发技术，实现了监控信息源发送策略可定制的目标，基于模块化思想研制了变电站监控信息自动验收装置，用于变电站侧监控信息的分段验收及主子站间信息交互的自动验证，具有标准化、通用性的技术特点。

实施例3：一种主厂站远动信息自动联调装置的联调方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：通过加载SCD配置文件，构建全站间隔层IED虚拟设备服务集群，为每个虚拟设备服务创建一个独立的进程；

步骤2：加载策略库，对实遥信、虚遥信及遥测的策略库进行初始化；

步骤3：选择信号触发策略，配置策略参数，完成主子站交互信息源触发准备工作；

步骤4：一键触发数据源按照定制策略的规则上送远动信息。

自动验收策略：自动验收装置模拟间隔层设备按照定制策略触发数据变化上送，信息源为网关机的输入数据，信息源触发即按照定制策略触发信息源变化。自动验收装置基于 SCD虚拟仿真变电站IED设备站控层信息交互行为，按照实遥信、虚遥信及遥测信号的既定生成策略，批量生成数据，开展对数据通信网关机接收、处理及转发等功能测试，实现监控信息的自动验证。定制策略包括实遥信信号生成策略、通信中断虚遥信信号生成策略和遥测信号生成策略。

远动信息源触发策略是基于RCD远动点号生成唯一可辨识源，其中实遥信信号生成策略库，包含同一个信号值变化策略和所有信号值的生成顺序策略，以及时间间隔和相邻信号切换时间间隔；通信中断虚遥信信号生成策略库，包含信号值变化策略、时间间隔和相邻信号切换时间间隔；遥测信号生成策略库，包含信号值变化策略、时间间隔和相邻信号切换时间间隔。这些策略参数可进行配置，生成定制策略用于控制数据源按照预设的规则进行发送，如图1所示。

如图1所示，通过4个步骤完成主子站交互信息触发；选择的触发策略库，实遥信初始状态全为分，按照点号依次发送分—>合—>分状态；虚遥信初始状态全为通信正常，按照点号依次断开通信链接；遥测初始值全为0，按照点号加偏移量发送遥测值。

数据信息SOE时间标记上行验证方法：变电站实际工程中，遥信信息(电力设备发生的状态变化，如开关由分到合)的数量占远动信息总量的80％以上，站内的遥信信息以SOE(事件顺序记录)的方式记录。变位发生时，智能电子设备自动记录下变位时间、变位行为等信息，形成SOE记录。

因此遥信信息片中一般包含下述信息：信息对象(对应站内某个物理或逻辑对象)、信息行为(发生或消失)、信息发生时间(年-月-日-时-分-秒-毫秒)。通常智能站内信息量达数万个之多，而主站业务并不全部需要。设计人员将选取站内的一个或几个信息，作一对一或多对一的归并后，形成一个调控信息点，并用唯一主站信息对象地址(一般为自然数) 进行标识，所有的调控信息点汇总形成全站的调控信息表。简单来讲，就是由调控信息表规定需由远动装置传给主站的信息及其对应的编号。技术人员需完成远动装置的配置，形成站内信息索引名与主站信息对象地址的对应关系。运行中，远动装置接收并分析站内的动作信息，一旦信息与所配置的索引名对应，就产生对调度主站的动作信息，并用104规约报文告知主站对应的调控信息点动作，同时附带SOE时间。

常规的远动信息校核方式为：变电站和主站工作人员到位后，变电站工作人员按照调度下发的调控信息表就地“发生”一个信号，调度主站接收并显示远动装置传来的以数字编号为标识的动作信息，主站端工作人员与变电站内工作人员保持通话，利用信号在特定时间内的“0、1”变化，判断动作信号点，并确认该信号点的描述与变电站端“发生”的信息是对应的。如此逐一完成所有信息点的核对。常规远动信息校核方法需要变电站端与调度主站协同配合逐个校核每个调控信息，双方(变电站同时与多个主站核对时，涉及多方)需紧密联系，协同工作。因调控信息量巨大(数千点)，且调度主站数量多(地调、省调、网调等)，该方式使得现场调试工作量繁重，工作效率低下，通常需要数天时间去完成该项工作，期间与其他工作相冲突或并行开展的现象经常出现。由于遥信信息的状态位只有“0”、“1”两种，在进行远动信息核对时，如有其他工作在相近时间内产生出一些遥信信息的“动作”、“复归”行为，会干扰主站侧核对人员，可能造成动作点的错判。

采用SOE时间标记上行数据测试技术可以快速、准确判断远动装置内信息点号转换关系的正确性。该技术的主要思路是利用主厂站信息交互过程实现信息对象地址自我描述，打破主站厂站两端工作的实时相关性，并依靠自动化手段实现快速批量处理。从自动化信息流向可知，动作信号的时间戳是在信号采集环节由过程层或间隔层装置依据采集时间形成，用以反映信号发生时间。时间信息在远动装置中被识别和记录，并以104规约(SOE方式)随所属的信号点一起传递给主站。新方法借鉴容错处理中以多属性进行证据理论的思路，改变工作中判断量的单一性，人为建立各属性间的相关性并用于后续判断，即利用SOE时间信息位将其所属的调控信息点地址同步传递给主站，以帮助主站人员判断远动装置是否执行了正确的转发。

采用SOE时间标记上行数据测试技术的实现方法为采用仿真设备(如MMS通信仿真软件等)发出某个站内信息动作的MMS通信报文，报文中SOE时标中的部分时间数据强制与该信息所对应的调控信息点的信息地址相一致。具体为，秒数据位信息描述信息地址的万位和千位，毫秒数据位描述信息地址的个十百位，这样用秒和毫秒可对应0～59999的信息地址。SOE时间的年、月、日、时、分位数据可依照实际填写或选用特定数值。远动装置对SOE时间数值的传递是个易于验证的固定行为，在整个过程中不会出错。因此，经远动装置的正确转发后，调度主站接收到的信息，其SOE时间的秒及毫秒位对应的数据应与其主站信息地址相一致，如不一致，则可判断为远动装置转换错误。

实际工作中，可由仿真设备按104地址号大小的顺序相继发出所有需核对的站内动作信息，主站侧将记录到远动装置发送的所有动作信息。以每半秒一个信息点计，该过程只需几十分钟时间。下一步，主站人员只需观察所接收到的动作信息的SOE时间数据与信息对象地址一致并且动作信息的数量、信息对象地址分布与预期相符合即可判断远动装置的转换是否正确。

SOE时间标记上行数据测试方法能快速、方便、准确地对远动装置信息转换的正确性进行校核，主要方法流程如下：

(1)由仿真设备发出站内信息动作的MMS通信报文，其SOE时标中(分-秒-毫秒)的时间数值与该信息所对应的远动信息地址相一致。该方式将变电站内信息与其所属的远动信息地址结合在一起，进入后期的信息流转。

(2)带有主站信息地址描述的批量的站内信息自动发出，经远动装置转发后由调度主站接收。通过检查主站已接收遥信信息的SOE时间数值与其地址是否一致来判断远动装置的信息转换是否正确。

对信息采集装置MMS规约报文发送行为的仿真是SOE时间标记上行数据测试技术方法所依赖的关键技术手段。本方法实现的基础是一套能提取SCD文件信息并仿真相应间隔层装置，实现与远动装置进行特定内容通信的软件。为工作的方便，软件应支持一块网卡模拟不同地址，以对应多台间隔层装置。因SCD所含信息量庞大，软件在进行通信仿真时需采取一定的优化措施。

常规工作状态下，SOE时间始终是在不断往后延续的。而人工对SOE时间进行干预后，可能出现后续事件的时间早于远动装置中已记录事件时间的情况。远动装置如何处理此类情况，不同的厂商有不同的方式。一种可能是将新接收到的SOE时间早于远动信息库内该事件最近变化时间的事件判断为异常信息，对该次信号变化不进行后续处理，屏蔽了104的发送行为，这样就无法进行核对。为避免这种情况，仿真软件所发生信号的SOE时间应该向后延续。核对工作中，为保证仿真软件初始状态和远动装置记录状态两者一致，在正式记录前可对所有信息点进行一轮分合状态的变换操作。

在制定信息表时，存在装置发出的多个信号对应一个远动信号的情况。一旦发生信号点对应错误，在主站侧根据信息点号与SOE时间的对应关系能发现但无法确定具体是哪个信号出错。对此，需将子序号信息加入到SOE时间当中。一种简单的方法是进一步占用SOE 时间中“分钟”的表示位。用00分XX秒XXX毫秒代表第一个子信号，01分XX秒XXX毫秒代表第二个子信号。如此，可实现60个子序号的表达，能满足一般的应用。找到SCD 文件中与调控信息表中各信息点号对应的信息，并在仿真软件中准确标注远动信息点号成为保证核对工作正确性的关键。这项工作需要在试验前离线完成。工作人员通过了解设计内容，并根据SCD文件中各信号的“descript”或“dU”属性描述来确认信息点。做好信号量的统计，将有助于提高正确率。

SOE时间标记上行数据测试技术的应用虽然初期会耗一定的时间，但比起传统的人工置位，工作量无疑要小许多，并且工作自由度很大，可以随时随地独立完成。如能结合调控信息表的编制等工作一起开展，将更能提高效率和准确性。该验证方法的主要优点总结如下：

(1)去除了站内工作和主站工作之间的互动需求，两侧独立开展工作，极大地解放了工作人员，提高工作自由度。

(2)无需对现有的变电站内以及变电站与主站间的通信技术及设备作任何改变。

(3)站内信号的仿真行为可以以文件的形式记录保存，并随时复现，从而提供了事后检查的可能。

采用SOE时间标记上行数据测试技术的验证方法已经在500kV调试工程中对智能变电站的二次设备配置进行验证，取得了一定的效果。在实际工作中，除了遥信信息外，对于遥测数据的核对也可以借鉴该方法。

SOE时间标记上行数据测试技术的验证方案可以避免对于调度端的需求信息进行内容模糊匹配，直接通过通讯代码信息嵌入SOE时间信息报文中即可以完成数据信息的对应工作，节省了点表数据验证的交互时间，但是需要人为的参与进行信号的进一步确认。

变电站与主站数据验证方法：变电站与主站数据通信验证技术主要目的是为了保证主站调度端获取的信息和变电站上送的信息一致。数据信息验证的方法通常基于停电方式下逐个核对各个信息的方法，完整验证数据采集、分配、通信传输、存储、展示过程中的正确性。这一传统方法可以保障信息验证的准确性和完整性，目前的技术方案还未做到完整的取代。随着智能变电站的模型信息和通信配置技术、稳态暂态信息仿真技术及主站统一平台技术的发展可以将完整的停电信息验证过程分段分批验证，根据验证的对象、阶段及方法的不同，采用多角度、多状态和不同流程的验证方案达到提高数据验证效率的方法，节约现场的设备停电时间，提高现场工作效率。

主子站数据验证流程：主子站数据验证流程为依据电网调度数据需求完成从一次设备信息到主站信息的完整核对。传统的变电站技术由于分层分级不够清晰，数据设备模型不够标准化，通常只能采取停电的方法完成信息的核对工作。随着数字化技术推广应用，智能变电站技术的发展，变电站的数据信息模型通过SCD、CID文件的一致性描述使得不经过底层数据信号发生，分步骤分阶段的数据信息验证的方法成为可能。基于智能电网技术的智能变电站及智能调度系统的主子站数据信息验证系统可以分为以下六个过程：

(1)一次设备信号采集输入验证；

(2)过程层设备数据到间隔层设备数据验证；

(3)间隔层设备数据到站控层设备(远动网关机)数据验证；

(4)变电站站内远动网关机到调度前置通讯系统数据验证；

(5)调度前置系统到调度数据库数据信息验证，

(6)调度数据库数据信息到应用界面图形数据信息的验证。

如图2所示，上述的六个环节在实验验证的过程中必须保证完整正确，才可以确认变电站设备数据信息到主站的数据信息验证完成。如果发生变电站设备信息数据到主站的数据信息不一致的情况，则需要自下而上逐级排查信息不一致的原因。

首先，从变电站内信息核对开始，确认一次设备信号进入智能变电站过程层设备的信息与对应的模型数据一致性，然后考证过程层设备虚端子连接至间隔层设备的“虚端子连接正确”。针对间隔层的设备需要验证输入信息与模型的对应关系一致，间隔层保护测量控制功能产生的信息准确，通过模型信息统一规范的数据经过站控层网络准确传输到远动网关机。远动网关机的转发数据表对应关系及逻辑运算关系正确无误，且发送的信息与调度要求的信息代码一一对应。通过上述的过程验证仅能证明变电站的输出数据符合调度信息表的要求。

此外，还需要进行针对调度侧的信息验证，调度需求信息通过远动网关机发送到调度通讯数据网，经过不同的调度通讯逻辑平面将数据成功转送到调度主站的前置服务器，前置服务器通过消息总线依据数据库表内容的映射指定关系将数据准确发送至数据库系统中更新存储，前台的应用软件通过回调函数依据正确的图形数据关联关系将数据库中的数据信息准确地展示给调度主站调度工作人员。上述过程的验证完全正确后，才可以确保主站系统的需求数据与变电站送出数据的一致性。

主子站数据验证内容：主子站数据验证过程通常被称为主子站信息“对点”，是保证电网安全的重要措施。改扩建智能变电站是基于原有成熟运行的变电站的改建扩充，原有成熟的变电站数据信息已经经过完整的核对验证流程，基于原有主子站数据一致性验证的数据正确性是有实验保障的。但是经过改扩建工程的实施，原有变电站内的部分信息发生了变化，导致变电站描述文件SCD的跟随调整，同时还涉及远动网关机的信息点表的更改及主站端数据模型更新等一系列问题。针对变电站的主子站数据信息验证需要系统地考虑变电站的实际停电扩建调试情况及完整的主子站数据验证需求之间的平衡。尽量考虑继承原来验证过的数据信息，在保证数据验证可靠性的基础上减少设备的停电周期。

考虑主站需求的数据信息在智能变电站内主要是基于变电站SCD文件的完整描述，整个变电站二次调试过程及运行维护过程都需要不断完善和更新SCD关联的配置信息，针对数据信息的验证技术可以采用完全验证和不完全验证两种方式。

(1)变电站主子站数据信息完整性验证

完整验证基于改扩建智能变电站站内设备调试完成后，通过全站停电的方法，或者设备分阶段轮停的措施，完整验证变电站数据信息。

所有的设备在停电模式采用主子站数据信息验证的完整流程，即直接从一次设备输出信号端进行数据验证，数据信号输入经过变电站过程层装置合并单元、智能终端采集转化后，经过间隔层保护测控设备处理上送站控层远动网关机，再由远动网关机依据调度信息要求转发上送调度端主站，从应用层的角度考虑，必须保证调度人员、调试维护人员验证的信息内容与变电站实际传递的信息内容准确一致。

停电模式下的数据验证不需要考虑信号验证过程中的数据信息差错可能对变电站设备运行的影响，可以通过数据源端产生信号发生进行完整安全的数据信息验证，实际需要验证的内容主要有以下几点：

1)遥信信息验证：分合断路器、隔离开关等具体回路，模拟实际保护动作信号；设备的接点信息通过GOOSE报文发送至综合测控设备，通过MMS报文上送远动网关机，经由远动网关机发送IEC104报文上送调度主站，核对遥信信息显示内容与变电站信号输入端设备的信号一致性。

2)遥测信息验证：由合并单元测试仪输出的SV报文上送测控保护设备形成有效遥测值上送运动网关机，通过IEC104报文上送调度主站，主站核对遥测信息显示内容数值和对象与变电站输入信号设备一致。

3)遥控信息验证：主站侧通过遥控界面选择控制对象，通过选择、确认和执行的流程完成对于变电站侧的一次开关、刀闸的遥控操作，操作完成后与子站调试人员

核对操作信号的一致性，完成设备遥控操作的信号一致性。

4)遥调信息验证：主站通过遥调操作界面选择调节对象，通过调节控制的策略选择、确认、执行后完成对于变电站遥调对象的调节操作。通过遥测或遥信采集返回进行调节信息的验证。

停电模式完整数据验证方法所验证的数据最全面，涉及变电站一次终端设备的信号发生到过程层设备、间隔层设备、站控层设备、主站前置、主站实时数据库、主站SCADA及主站图形信息显示的各个环节的所有数据信息验证，是确保信息完整正确的最全面的实现手段，而且整个变电站系统停电，测试的风险被减低到最小。对于改扩建的变电站来说，无论是对于新增改扩建一次设备数据信息的核对，还是对改扩建工程前原来的设备数据信息的核对都进行了完整的实验验证。

停电模式下的数据验证方法的最大缺点是必须基于设备停电检修状态，数据验证的过程中需要主站和变电站人员的相互配合，主站的正常运行信号也容易受到干扰，需要调试每个调度需求的与一次设备关联的输入信息，工作量巨大，且任何一个环节信息出现错误，纠错的过程中面临的问题多种多样，涉及人员的技术和分析水平都比较高。此外，调试完成的时间过长，验证信息上送的干扰信号对于调度工作人员在调试过程中持续存在。

(2)针对变电站主子站数据信息的不完整性验证

变电站的实际施工过程需要隔离改扩建关联间隔进行改造建设，这种情况下，变电站内的其他设备及设施可能仍然保持运行状态，对于改扩建设备的施工调试不影响其他非停电设备的正常安全运行。扩建间隔可以结合关联的间隔信息完成数据信息验证工作，而不用影响其他无关的在运间隔。

这种情况下变电站的主子站数据验证需要不直接从一次设备信号的输入端改变信号信息进行数据验证方法，针对改扩建的主子站数据信息不完整形验证能够验证变电站除了一二次设备接口信息外(即除了对过程层以下的信号验证外)其他上送主站的数据信息的一致性。尤其是对于变电站的非扩建间隔设备信息，可以通过不完整验证的方法，确保数据信息上送主站内容和原始上送内容的一致性。基于对整个主子站数据验证的流程的研究，仅仅在一次设备数据采集阶段才会发生于一次设备关联的信息采集过程，为了提高数据信息验证的效率，可以在不进行一次设备信号输入的情况下，完成图2的所示与一次设备信息采集无关的步骤2-6的过程的数据信息验证调试，确保信息正确性。这种情况下，当一次设备具备验证条件时，仅仅需要调试验证图2中的流程1即可确保数据上送的准确性，将大大消减信息验证的工作量，并且这种测试方法还可以采用自动化的数据验证措施。

针对变电站，即使采用不完整数据信息验证方法也需要结合一次设备的停电状态完成数据信息的验证过程，一次设备的信号输入验证过程并不可减少，只是通过自动化的数据验证方法验证图2中的步骤2-6，可以大大提高数据验证的效率，在不涉及一次设备信号的操作情况尽可能多地完成信息核对和纠错，将大大减少结合一次设备输出信号的完全数据验证的工作量。

主子站数据验证方案：停电模式下的数据验证核对方法是完成从一次设备信息到主站信息的一次完整的核对，传统的变电站技术由于分层分级不够清晰，数据设备模型不够标准化，通常只能采取停电的方法完成信息的核对工作。基于先进的智能变电站模型数据技术，变电站的数据信息模型通过SCD、CID文件的一致性描述使得不经过底层数据信号发生，分步骤分阶段的数据信息验证的方法成为可能。基于序列化数据转发信息的数据信息验证核对方法就是通过变电站的统一数据描述，通过描述数据信息与远动网关机的转发数据信息表匹配的方法验证变电站侧发送的数据信息与调度要求信息的一致性。进而完成运行状态下的主子站数据的不完全验证。

基于序列化数据转发信息的数据信息验证核对方案，采用模拟的多功能测控设备，涉及调控中心主站，主站中需要实验验证的数据信息，前置通讯服务器，数据通讯网络，变电站远动网关机，测控装置等，方案实现的流程如下所述：

1、首先，根据调度需求的数据信息表内容，结合包含完整信息的变电站SCD文件(变电站全站系统配置文件)构造序列化测试数据包，调度需求的数据信息命名通常和SCD文件中命名有强烈的关联一致性，可以通过字符串的模糊比对的方法，将逐条调度需求的数据信息字符内容与SCD文件中的信息描述内容进行比对，按照字符串匹配的耦合程度，配合人为的识别可以构造与调度需求的数据信息表一致的变电站数据信息序列。变电站数据信息序列的排列方式和调度需求数据信息表的数据内容顺序一致。

2、将构造好的数据信息序列导入配置好的可按照连续固定时间间隔发送的多功能测控设备，将调度需求的数据信息按照约定的时序顺序标注为测试试验报文通过站控层网络发送至远动网关机。远动通讯网关机基于调度数据需求信息转发表将信息以IEC104规约格式通过调度数据通讯网发送至主站的前置服务器。前置服务器解析信息内容发送至数据库，经应用图形数据界面展示给调度工作人员。上送的信息经过主站数据验证信息应用模块的处理可以报文中结合测试状态信息的嵌入，通过主站调试态的界面展示给测试人员。对于主站端数据信息的验证，主站监视核对人员可以通过调试态的界面人为获取信息的变位情况。

3、主站在调试态下获取变电站模拟转发的数据信息，基于调试状态下区分变电站序列化模拟试验上送的数据信息，基于调试状态下的应用将模拟试验上送的报文存储记录，存储的记录形成模拟试验记录文件。

4、主站在调试态下形成的变电站序列化模拟试验数据信息记录文件和调度需求数据信息表文件可以采用字符串匹配识别的方法，形成信息记录耦合度报告。参与试验的人员基于信息耦合情况可以判断出试验验证的数据一致性情况。

完成上述的数据试验验证后，可以根据验证结果，针对不一致的结果重点进行通讯模型，通信回路，数据库配置，应用关联表问题的排查。

上述方案的测试应用了数据序列发生技术，完成了信息发送接收的自动化处理，在一致性比对的方面可以利用字符串的匹配识别完成对应信息数据的初步验证，再由试验验证人员统一核实，提高验证效率和准确性。方案实现的流程图如图3所示。

序列化数据转发信息的数据信息验证核对方案除了上述的自动生成数据发送序列，半自动核对信息点表的方法外，实际应用中还可以采用以下的灵活方式：

(1)选择性核对方法

基于构造的序列化数据信息，还可以进行选择发送，逐一核对的方法，通过人工选择调度信息需求表和SCD文件对应数据信息内容，手动选择需要模拟试验发送调度端的信息内容，逐条模拟数据发生并进行核对。依据调度数据信息表的内容，每条调度信息对应一个数据点，在SCD文件与之对应的数据点的信息内容将被发送至主站调试状态数据库中，如果与调度需求的信息一致，则证明该条信息验证的正确性。

手动逐条数据信息验证的方法可以作为自动化序列验证方法的补充，也可以作为某个点信息数据内容发生错误后纠错调试试验的手段，逐步追溯单个数据信息报文的内容出错原因，灵活排除数据信息验证不一致的故障原因。

(2)增量信息核对方法

增量信息发送验证核对的方法，主要是针对变电站的数据调试验证，因为存在改扩建间隔的信息与改扩建关联间隔的信息发生变动，需要进行信息核对，因此可以基于完整的调度需求信息表内容获取与改扩建关联的信息内容，重新编排需要测试的数据信息表，仅仅通过发送变电站增加的信息内容至调度主站调试态下的运行环境，验证扩建变电站新增的数据信息内容即可。增量数据信息核对的方法可以采用自动发送、逐条核对的方法，可以更专注于变电站的增量需求信息的数据信息验证调试，更好地继承验证过的数据信息，减少工作量。

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，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种用于主厂站远动信息的主子站数据一致性验证方法，其特征在于：该方法为：首先，从变电站内信息核对开始，确认一次设备信号进入智能变电站过程层设备的信息与对应的模型数据一致性，然后考证过程层设备虚端子连接至间隔层设备的“虚端子连接正确”；针对间隔层的设备需要验证输入信息与模型的对应关系一致，间隔层保护测量控制功能产生的信息准确，通过模型信息统一规范的数据经过站控层网络准确传输到远动网关机；远动网关机的转发数据表对应关系及逻辑运算关系正确无误，且发送的信息与调度要求的信息代码一一对应；此外，还需要进行针对调度侧的信息验证，调度需求信息通过远动网关机发送到调度通讯数据网，经过不同的调度通讯逻辑平面将数据成功转送到调度主站的前置服务器，前置服务器通过消息总线依据数据库表内容的映射指定关系将数据准确发送至数据库系统中更新存储，前台的应用软件通过回调函数依据正确的图形数据关联关系将数据库中的数据信息准确地展示给调度主站调度工作人员；一种用于主厂站远动信息的主子站数据一致性验证方法的具体步骤如下：

1）根据调度需求的数据信息表内容，结合包含完整信息的变电站SCD文件（变电站全站系统配置文件）构造序列化测试数据包，调度需求的数据信息命名和SCD文件中命名有强烈的关联一致性，通过字符串的模糊比对的方法，将逐条调度需求的数据信息字符内容与SCD文件中的信息描述内容进行比对，按照字符串匹配的耦合程度，配合人为的识别构造与调度需求的数据信息表一致的变电站数据信息序列，变电站数据信息序列的排列方式和调度需求数据信息表的数据内容顺序一致；

2）将构造好的数据信息序列导入配置好的按照连续固定时间间隔发送的多功能测控设备，将调度需求的数据信息按照约定的时序顺序标注为测试试验报文通过站控层网络发送至远动网关机；远动网关机基于调度数据需求信息转发表将信息以IEC104规约格式通过调度数据通讯网发送至主站的前置服务器；前置服务器解析信息内容发送至数据库，经应用图形数据界面展示给调度工作人员；上送的信息经过主站数据验证信息模块的处理，在报文中结合测试状态信息的嵌入，通过主站调试态的界面展示给测试人员；对于主站端数据信息的验证，主站监视核对人员可以通过调试态的界面人为获取信息的变位情况；

3）主站在调试态下获取变电站模拟转发的数据信息，基于调试状态下区分变电站序列化模拟试验上送的数据信息，基于调试状态下的应用将模拟试验上送的报文存储记录，存储的记录形成模拟试验记录文件；

4）主站在调试态下形成的变电站序列化模拟试验数据信息记录文件和调度需求数据信息表文件采用字符串匹配识别的方法，形成信息记录耦合度报告，参与试验的人员基于信息耦合情况判断出试验验证的数据一致性情况；

完成步骤1）-4）中的数据试验验证后，根据验证结果，针对不一致的结果重点进行通讯模型，通信回路，数据库配置，应用关联表问题的排查；

数据信息的验证方法采用完全验证和不完全验证两种方式；

完全验证方法为：基于改扩建智能变电站站内设备调试完成后，通过全站停电的方法，或者设备分阶段轮停的措施，完整验证变电站数据信息；

不完全验证方法为：针对改扩建的主子站数据信息不完整形验证能够验证变电站除了一二次设备接口信息外其他上送主站的数据信息的一致性，对于变电站的非扩建间隔设备信息，通过不完整验证的方法，确保数据信息上送主站内容和原始上送内容的一致性。

2.根据权利要求1所述的一种用于主厂站远动信息的主子站数据一致性验证方法，其特征在于：所有的设备在停电模式采用主子站数据信息验证的完整流程，即直接从一次设备输出信号端进行数据验证，数据信号输入经过变电站过程层装置合并单元、智能终端采集转化后，经过间隔层保护测控设备处理上送站控层远动网关机，再由远动网关机依据调度信息要求转发上送调度端主站，从应用层的角度考虑，必须保证调度人员、调试维护人员验证的信息内容与变电站实际传递的信息内容准确一致。

3.根据权利要求2所述的一种用于主厂站远动信息的主子站数据一致性验证方法，其特征在于：停电模式下的数据验证通过数据源端产生信号发生进行完整安全的数据信息验证，验证内容包括：

1）遥信信息验证：分合断路器、隔离开关具体回路，模拟实际保护动作信号；设备的接点信息通过GOOSE报文发送至综合测控设备，通过MMS报文上送远动网关机，经由远动网关机发送IEC104报文上送调度主站，核对遥信信息显示内容与变电站信号输入端设备的信号一致性；

2）遥测信息验证：由合并单元测试仪输出的SV报文上送测控保护设备形成有效遥测值上送运动网关机，通过IEC104报文上送调度主站，主站核对遥测信息显示内容数值和对象与变电站输入信号设备一致；

3）遥控信息验证：主站侧通过遥控界面选择控制对象，通过选择、确认和执行的流程完成对于变电站侧的一次开关、刀闸的遥控操作，操作完成后与子站调试人员；

核对操作信号的一致性，完成设备遥控操作的信号一致性；

4）遥调信息验证：主站通过遥调操作界面选择调节对象，通过调节控制的策略选择、确认、执行后完成对于变电站遥调对象的调节操作；过遥测或遥信采集返回进行调节信息的验证。

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