CN113489612A - 基于无线网络的智能变电站监控信息自动调试系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于无线网络的智能变电站监控信息自动调试系统，包括调试控制模块和D5000模拟模块、IED仿真模块和无线网络接入模块；调试控制模块和D5000模拟模块位于调度主站；调试控制模块主要实现调度主站控制系统(D5000)功能模拟、主子站信息下发和自动比对、模型分析功能。调试控制模块位于安全III区，实现电网模型数据的集中维护和存储管理；D5000模拟模块主要实现调度主站控制系统功能模拟，与现有正式运行的生产控制系统(安全I区)具有相同的数据采集、模型建立、告警分析等功能，能够接收变电站上传的信息并进行转发。本发明提供一种更为高效的调度监控信息核对手段，能够将新建变电站投运前调试传动工作时间降低至小时级，为电力生产提供保障。

Description

基于无线网络的智能变电站监控信息自动调试系统及方法
技术领域
本发明涉及电力系统自动化调试的技术领域，具体涉及一种基于无线网络的智能变电站监控信息自动调试系统及方法。
背景技术
智能变电站内，数据通信网关机以MMS报文采集间隔层(测控、保护)设备信息报文，主站以104规约报文格式接收网关机上传的数据，实现遥信、遥测、遥控和遥调(“四遥”)四类功能。104规约报文以数字编号方式来表达信息对象，工程中须检查数据通信网关机发送的信息编号与实际设备的对应关系是否与设计约定一致，即开展远动信息核对工作。
传统的监控信息调试验证方式为：变电站和调度主站工作人员到位后，变电站工作人员按照调度下发的信息点表就地“发出”一个信号，调度主站接收并显示网关机上送的104动作报文，调度主站和变电站工作人员通过电话方式，利用信号在特定时间内“由0到1”(信号动作)或“由1到0”(信号复归)变化，判断变电站实际动作的信号与调度主站接收的信号是否一致。传统方式下，数以千计的信息点需变电站和主站两侧人员逐个人工核对，以确保信息的正确性，这种方式极大降低了人员工作效率，以一座新建220kV变电站为例，信息点约2000个，通常需要5至6人工作5天。在实际工程中，由于停电方式和通信光缆架设进度的影响，调度数据网络通道的建立也往往成为制约信息核对的关键因素。
发明内容
本发明的目的之一在于提供了一种基于无线网络的智能变电站监控信息自动调试系统，解决了以上所述的技术问题。
实现本发明的目的之一的技术方案如下：一种基于无线网络的智能变电站监控信息自动调试系统，所述自动调试系统包括调试控制模块和D5000模拟模块、IED仿真模块和无线网络接入模块；
调试控制模块和D5000模拟模块位于调度主站；
调试控制模块主要实现调度主站控制系统(D5000)功能模拟、主子站信息下发和自动比对、模型分析等功能。调试控制模块位于安全III区，实现电网模型数据的集中维护和存储管理；
D5000模拟模块主要实现调度主站控制系统功能模拟，与现有正式运行的生产控制系统(安全I区)具有相同的数据采集、模型建立、告警分析等功能，能够接收变电站上传的信息并进行转发。
进一步，所述调试控制模块用于实现变电站信息传动指令下发、信息核对等功能，根据变电站信息点表下发指令给站端IED模拟模块，IED模拟模块根据指令发送需要核对的信息点至数据通信网关机，经网关机上送主站D5000模拟模块，最后根据模拟系统发送的信息判断信息是否正确，并输出调试报告。
进一步，所述调试控制模块还具备数据同步功能，用于将经D5000模拟模块验证无误的变电站信息同步至正式运行的D5000系统，实现由调试态至运行态的转变。
进一步，所述IED模拟模块位于智能变电站，能够完成SCD、RCD文件解析，可模拟调度主站接收数据通信网关机发送的信息，还可模拟变电站间隔层设备发送信息至数据通信网关机，能够接收调度控制模块的控制指令。
进一步，所述通讯架构采用C/S模式，IED模拟模块为服务器端，调度控制模块为客户端，数据传输采用TCP/IP协议通信。
进一步，所述无线网络接入模块用于实现调度主站和变电站设备通过无线方式互联互通。
进一步，所述网络系统结构设计分为移动终端层、网络安全通道层、安全接入设备层和业务系统层，利用移动网络运营商VPDN(Virtual Private Dial Network，虚拟专有拨号网络)业务搭建安全可靠的无线网络通道。
本发明的目的之二在于提供了一种基于无线网络的智能变电站监控信息自动调试方法。
实现本发明的目的之二的技术方案是：
基于无线网络的智能变电站监控信息自动调试方法，包括以下步骤：
(1)首先登录路由器，检查无线网络通信状态正常；
(2)网络通信正常后，由调试控制模块通过无线网络接入模块发送需要核对的遥测、遥信等变位指令给站端IED模拟模块，需要核对的信息可人工选择全部或其中一部分；
(3)IED模拟模块收到指令后，根据选定的信息点模拟相应保护、测控等间隔层设备，以MMS报文发送变位信息至数据通信网关机；
(4)数据通信网关机收到变位信息后触发遥信变位，通过无线网络接入模块以104规约上送变位信息至调度主站D5000模拟模块；
(5)调度主站D5000模拟模块收到报文后解析点号、值以及reference路径，并通过消息总线发送给调试控制模块；
(6)调试控制模块比对发送的指令和收到的消息内容，得到试验结果，并生成调试报告；
(7)根据调试结果修改有问题的信息点直至全部正确后，将调试系统数据同步至运行系统，完成核对试验。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种更为高效的调度监控信息核对手段，能够将新建变电站投运前调试传动工作时间降低至小时级，为电力生产提供保障。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是变电站监控信息自动调试系统结构图；
图2是调试流程图。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
变电站监控信息自动调试系统结构如图1所示，包括调试控制模块和D5000模拟模块、IED仿真模块和无线网络接入模块。
调试控制模块和D5000模拟模块位于调度主站。
调试控制模块主要实现调度主站控制系统(D5000)功能模拟、主子站信息下发和自动比对、模型分析等功能。调试控制模块位于安全III区，实现电网模型数据的集中维护和存储管理。
D5000模拟模块主要实现调度主站控制系统功能模拟，与现有正式运行的生产控制系统(安全I区)具有相同的数据采集、模型建立、告警分析等功能，能够接收变电站上传的信息并进行转发。
调试控制模块主要实现变电站信息传动指令下发、信息核对等功能，根据变电站信息点表下发指令给站端IED模拟模块，IED模拟模块根据指令发送需要核对的信息点至数据通信网关机，经网关机上送主站D5000模拟模块，最后根据模拟系统发送的信息判断信息是否正确，并输出调试报告。
调试控制模块还具备数据同步功能，用于将经D5000模拟模块验证无误的变电站信息同步至正式运行的D5000系统，实现由调试态至运行态的转变。
IED模拟模块位于智能变电站，能够完成SCD、RCD文件解析，可模拟调度主站接收数据通信网关机发送的信息，也可模拟变电站间隔层设备发送信息至数据通信网关机，能够接收调度控制模块的控制指令。通讯架构采用C/S模式，IED模拟模块为服务器端，调度控制模块为客户端，数据传输采用TCP/IP协议通信。
无线网络接入模块主要是实现调度主站和变电站设备通过无线方式互联互通。网络系统结构设计分为移动终端层、网络安全通道层、安全接入设备层和业务系统层，利用移动网络运营商VPDN(Virtual Private Dial Network，虚拟专有拨号网络)业务搭建安全可靠的无线网络通道。
变电站监控信息自动调试流程如图2所示，在调试前首先登录路由器，检查无线网络通信状态正常。网络通信正常后，具体流程如下
(1)由调试控制模块通过无线网络接入模块发送需要核对的遥测、遥信等变位指令给站端IED模拟模块，需要核对的信息可人工选择全部或其中一部分。
(2)IED模拟模块收到指令后，根据选定的信息点模拟相应保护、测控等间隔层设备，以MMS报文发送变位信息至数据通信网关机。
(3)数据通信网关机收到变位信息后触发遥信变位，通过无线网络接入模块以104规约上送变位信息至调度主站D5000模拟模块。
(4)调度主站D5000模拟模块收到报文后解析点号、值以及reference路径，并通过消息总线发送给调试控制模块。
(5)调试控制模块比对发送的指令和收到的消息内容，得到试验结果，并生成调试报告。
根据调试结果修改有问题的信息点直至全部正确后，将调试系统数据同步至运行系统，完成核对试验。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于无线网络的智能变电站监控信息自动调试系统，其特征在于，所述自动调试系统包括调试控制模块和D5000模拟模块、IED仿真模块和无线网络接入模块；
调试控制模块和D5000模拟模块位于调度主站；
调试控制模块主要实现调度主站控制系统(D5000)功能模拟、主子站信息下发和自动比对、模型分析等功能。调试控制模块位于安全III区，实现电网模型数据的集中维护和存储管理；
D5000模拟模块主要实现调度主站控制系统功能模拟，与现有正式运行的生产控制系统(安全I区)具有相同的数据采集、模型建立、告警分析等功能，能够接收变电站上传的信息并进行转发。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线网络的智能变电站监控信息自动调试系统，其特征在于，所述调试控制模块用于实现变电站信息传动指令下发、信息核对等功能，根据变电站信息点表下发指令给站端IED模拟模块，IED模拟模块根据指令发送需要核对的信息点至数据通信网关机，经网关机上送主站D5000模拟模块，最后根据模拟系统发送的信息判断信息是否正确，并输出调试报告。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线网络的智能变电站监控信息自动调试系统，其特征在于，所述调试控制模块还具备数据同步功能，用于将经D5000模拟模块验证无误的变电站信息同步至正式运行的D5000系统，实现由调试态至运行态的转变。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线网络的智能变电站监控信息自动调试系统，其特征在于，所述IED模拟模块位于智能变电站，能够完成SCD、RCD文件解析，可模拟调度主站接收数据通信网关机发送的信息，还可模拟变电站间隔层设备发送信息至数据通信网关机，能够接收调度控制模块的控制指令。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线网络的智能变电站监控信息自动调试系统，其特征在于，所述通讯架构采用C/S模式，IED模拟模块为服务器端，调度控制模块为客户端，数据传输采用TCP/IP协议通信。
6.根据权利要求1所述的一种基于无线网络的智能变电站监控信息自动调试系统，其特征在于，所述无线网络接入模块用于实现调度主站和变电站设备通过无线方式互联互通。
7.根据权利要求1所述的一种基于无线网络的智能变电站监控信息自动调试系统，其特征在于，所述网络系统结构设计分为移动终端层、网络安全通道层、安全接入设备层和业务系统层，利用移动网络运营商VPDN(Virtual Private Dial Network，虚拟专有拨号网络)业务搭建安全可靠的无线网络通道。
8.基于无线网络的智能变电站监控信息自动调试方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)首先登录路由器，检查无线网络通信状态正常；
(2)网络通信正常后，由调试控制模块通过无线网络接入模块发送需要核对的遥测、遥信等变位指令给站端IED模拟模块，需要核对的信息可人工选择全部或其中一部分；
(3)IED模拟模块收到指令后，根据选定的信息点模拟相应保护、测控等间隔层设备，以MMS报文发送变位信息至数据通信网关机；
(4)数据通信网关机收到变位信息后触发遥信变位，通过无线网络接入模块以104规约上送变位信息至调度主站D5000模拟模块；
(5)调度主站D5000模拟模块收到报文后解析点号、值以及reference路径，并通过消息总线发送给调试控制模块；
(6)调试控制模块比对发送的指令和收到的消息内容，得到试验结果，并生成调试报告；
(7)根据调试结果修改有问题的信息点直至全部正确后，将调试系统数据同步至运行系统，完成核对试验。
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