智能变电站的监控信息一体化自动验收系统设计与实现

发表时间:2020/7/21   来源:《电力设备》2020年第9期   作者:王志华 何胜 钱友
[导读] 摘要:在电力系统规模不断扩大的趋势下,基础建设与技术改造项目逐渐增多,智能变电站的自动化系统验收工作也越来越繁杂。
        (杭州奥能电源设备有限公司  浙江省杭州市  310000)
        摘要:在电力系统规模不断扩大的趋势下,基础建设与技术改造项目逐渐增多,智能变电站的自动化系统验收工作也越来越繁杂。在现代化电网规模扩大的形势下,设备管理要求也随之提高,监控专业面临着巨大挑战。在此基础上,详细分析了智能变电站监控系统,并构建基于智能变电站的监控信息一体化自动验收系统,在很大程度上提高了信息接入验收工作效率,使得变电站信息验收水平也明显提升,实现了对变电站信息接入验收的全程监控,从而有效保障了智能变电站监控信息的一体化自动验收工作质量。
        关键词:智能变电站;监控信息一体化;自动验收
        1 引言
        监控信息验收是新建与改扩建变电站接入调控主站的必备环节,传统监控信息验收是采用人工逐一对点的方式,先由变电运行人员与变电检修人员完成站内监控信息验收,再由变电检修人员配合触发信息上送,调控主站侧监控验收人员通过电话与变电运行人员进行信息核对验收。这种验收模式需对一二次设备信息人工加量触发两次,对验收信息逐一人工核对,验收效率低下,不能适应当前智能电网快速发展的需要,亟需通过技术手段提升变电站监控信息验收效率。
        2 自动验收系统构架
        在变电站侧新增自动验收装置,在调控主站侧新增自动验收功能模块,主子站之间构成自动验收系统。基于变电站监控信息自动验收系统提出自动验收方法,采取分段验收思想,优化验收流程,将监控信息验收主子站间多专业配合环节进行解耦,使串行工作变为并行工作,基于全景监控信息仿真技术实现主子站间信息交互的自动验证。
        步骤1:对数据通信网关机的远动配置信息(Remote Configuration Description,RCD)进行校核,以监控信息定值单为基准,对两者进行一致性校核,对校核结果自动生成报告,实现远动信息的静态校核。步骤2:开展远动转发信息与站内监控后台信息同步验收,实现远动转发信息的动态验证。步骤3:对调控主站前置配置信息进行校核,同样以监控信息定值单为基准,对两者进行一致性校核,对校核结果自动生成报告,实现主站侧前置配置信息的静态校核。步骤4:开展主子站交互信息自动验证,由子站侧自动验收装置按照定制策略触发远动转发数据上送,调控主站根据定制策略自动验证接收到的信息,实现了主子站间交互信息自动验证。步骤5:开展调控主站侧监控画面信息关联正确性验证,基于主站侧信息源触发技术验证监控画面的正确性,远景可基于智能电网调度控制系统(D5000)自动成图功能模块实现监控画面的“免验收”。
        3 智能变电站监控信息一体化自动验收体系支撑系统
        3.1 主站端信息自动验收
        主站端信息自动验收系统是以智能电网调度技术支持系统为基础的高级化应用,其主要包含对厂站向上传输的遥信、遥测、遥控等相关信息进行仿真模拟,基于计算机程序实现各项相关功能。首先,对比信息表,监控人员在自动验收系统中输出标准化信息表,并对数据库信息维护的规范性进行详细检查,一旦发现问题,及时通知自动化相关工作人员进行修整。其次,联调验收,及时启动自动验收系统的联调功能,并接收上送信息,系统判断信息上送的真实性与可靠性。再次,数据链接检查,自动上送遥信、遥测相关信息,监控人员对数据信息和间隔对应之间的一致性进行全面检查。主站端信息验收系统构建遥信、遥测、遥控验收模型,并完善数据自动化核对机制,验收的范围中包含了主站端验收中的所有内容,能够恰当修整遥信与遥测的参考数据信息,遥控操作序列表格,验收方式方法比较灵活。
        3.2 厂站端信息自动验收
        厂站端信息自动验收系统主要包含虚拟前置系统、虚拟厂站系统,以实现远动通信装置信息的进一步校验,虚拟前置、操作人员工作站,一二次设备信号关联性校验,告警信息自动触发上送等相关功能。范围主要是智能变电站现场的一二次设备。首先,对远动通信装置信息进行一一核对。基于虚拟前置系统的监控信息,获取远动通信装置内部信息,通过计算机程序进行一致性对比分析。其次,站端设备调试。检修工作人员在既有现场装置中,采取操作设备或短接拆接端子等模式,对告警信息进行仿真并及时发出,并实时检查操作人员工作站与虚拟前置系统的具体信息,确保两者与现场调试信息相一致。再次,联调验收。

基于虚拟厂站系统,遵循信息表格的相关顺序,上传告警信息到主站验收系统中,对上送信息和接收信息的一致性进行详细判别。
        4 监控信息一体化自动验收系统实现
        4.1 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。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。
        4.2 间隔层设备验收
        一体化监控系统的间隔层装置在整个智能变电站中发挥着关键性作用,在接收高速报文后,基于低速MMS报文模式将其及时上送到监控系统。全信息回路图中所包含的转发逻辑部分是装置说明书,即通过技术手段进行输入模拟,并实时观测输出结果,便可以对间隔层设备进行全方位监控。在实践过程中,组网测试设备接入拓扑结构和网络分析仪器是一样的。
        4.3 防误操作
        系统具备基于网络拓扑的操作防误功能,可以实现在实时态下针对遥控的基于本站及站际拓扑分析的防误判断,并可对防误功能人工干预调整。对于特定的防误判断,系统提供在模拟状态下进行操作预演,并在实时态下严格按照预演的步骤进行操作的机制。在基础防误功能的基础上,开发与调度令系统的接口,将调度令系统中直接与监控中心相关的调度令同步到监控系统中,并进行系统判断,一键智能生产操作票,减少人为工作,避免失误。
        5 结束语
        随着调控一体化运行,接入调控主站的信息量急剧增加,增加了调控人员与变电运检人员验收工作量。智能变电站调控交互信息自动验收技术涉及到调控主站与变电站的多个环节,本文在介绍整体技术方案的同时重点介绍变电站侧实现技术,关于调控主站侧实现技术及自动成图将是后续研究的重点。
        参考文献
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        作者简介
        王志华,男,浙江杭州淳安 ,杭州奥能电源设备有限公司,  电气设计 ,本科  研究方向为一体化电源。
        何胜,男,浙江台州,杭州奥能电源设备有限公司,电力设计,大专,研究方向为智能一体化电源研究。
        钱友,男,江西丰城 ,杭州奥能电源设备有限公司, 电气设计, 大专 ,研究方向智能一体化电源研究。
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