CN108289046A - 便携式变电站远动信息调试***及调试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便携式变电站远动信息调试***，包括硬件***和软件***，在基建站远动通道开通前，通过***可以模拟调度主站前置功能与站端远动装置进行“背靠背”调试，提前发现和解决四遥点表、通信参数、规约设置等远动配置性问题，提高通道开通后的远动调试效率；而在运行站日常运维过程中，通过***可以在不影响站端远动装置与调度主站正常通信的前提下，实时在线监听、翻译、展示远动报文，帮助变电自动化人员在站端侧快速、直观地查看“四遥”数据内容，完成“四遥”校验或数据异常诊断工作，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及变电站运行调试技术领域，特别涉及一种便携式变电站远动信息调试***，还涉及一种调试方法。
背景技术
在变电站投运前的调试阶段，如果远动通道尚未开通，则远动调试工作只能被动等待。在变电站现场需要一个可以模拟调度主站前置功能的便携式变电站远动信息调试***与变电站远动便携式变电站远动信息调试***进行“背靠背”前期调试，提前发现和解决远动便携式变电站远动信息调试***四遥点表、通信规约等配置性问题，提高通道开通后远动调试效率。
变电自动化运维人员在处理变电站“四遥”缺陷时，通常需要调度自动化人员在调度主站侧配合查看“四遥”数据内容，工作效率较低。有鉴于此，有必要设计出一种便携的能够在变电站现场实现在线监听远动报文且不影响远动的变电站远动信息调试***，同时不会影响与主站的正常通信。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种便携式变电站远动信息调试***，能够对远动报文进行在线翻译和展示，降低运维人员对远动规约掌握深度的要求，帮助变电运维人员快速、直观地查看“四遥”数据内容，提高缺陷处理效率；本发明的目的之二是提供一种采用便携式调试装置进行变电站远动信息调试的方法。
本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的：
便携式变电站远动信息调试***，其特征在于：所述便携式调试装置包括硬件***和软件***，所述硬件***包括箱体，所述箱体内设置有CPU模块、电源模块和通讯模块，所述箱体上设置有人机交互模块，所述CPU模块分别与通讯模块、人机交互模块、风扇相连，所述电源模块分别为CPU模块、通讯模块、人机交互模块和风扇供电；
所述软件***基于不同远动规约，包括模拟104远动操作、模拟101远动操作、参数配置操作三个模块界面；所述模拟104远动操作界面用于模拟IEC104主站，在远动机接入主站前，充当主站对远动机进行相应的功能调试，所述模拟104远动操作界面和模拟101远动操作界面均包括远动信息子模块、报文监视子模块、遥信信息子模块、遥测信息子模块、遥控操作子模块、SOE显示子模块；
所述参数配置操作界面用于***的各类参数设置。
进一步，所述模拟104远动操作界面和模拟101远动操作界面中，所述远动信息子模块用于显示模拟主站与远动机TCP连接；启动、停止报文传输、流量统计等的相关的信息；
所述报文监视子模块用于显示模拟主站与远动机之间传输的所有报文以及这些报文的简单解析；
所述遥信信息子模块用于对相关遥信点表与远动机的核对；
遥测信息子模块用于对相关遥测点表与远动机的核对；
所述遥控操作子模块用于进行模拟遥控操作；
SOE显示子模块用于显示远动机上送的SOE及遥信变位信息。
进一步，对于外部104远动机的接入，采用网线连接；对于外部101远动机的接入，采用串口点对点连接。
进一步，软件***还包括远动104信息调试界面，作为第三方监视主站与远动机之间通信，不承担主站的功能，仅仅显示、分析两者之间的通信报文，所述远动104信息调试界面包括为报文监视子模块、遥信点表子模块、遥测点表子模块；
所述报文监视子模块用于显示主站与远动机之间传输的所有报文以及这些报文的详细解析；
所述遥信点表子模块用于对相关遥信点表与远动机的核对；
所述遥测点表子模块用于对相关遥测点表与远动机的核对。
进一步，软件***还包括远动101信息调试界面，作为第三方监视主站与远动机之间通信，不承担主站的功能，仅仅显示、分析两者之间的通信报文，所述远动101信息调试界面包括为报文监视子模块、遥信点表子模块、遥测点表子模块；
所述报文监视子模块用于显示主站与远动机之间传输的所有报文以及这些报文的详细解析；
所述遥信点表子模块用于对相关遥信点表与远动机的核对；
所述遥测点表子模块用于对相关遥测点表与远动机的核对。
本发明的目的之二是采用以下技术方案实现的：
该种采用便携式调试装置进行变电站远动信息调试的方法，包括主站模拟仿真调试方法和报文在线监听翻译调试方法；
主站模拟仿真调试方法的步骤如下：
步骤一：将***的通讯模块接口与远动网口直联，实现“背靠背”连接；
步骤二：将变电站至地调的遥测、遥信、遥控点表导入***；
步骤三：在***上配置变电站远动IP地址实现通信连接；
步骤四：在主变间隔测控进行遥测加量、遥信变位，查看***实时报文翻译界面、***点表实时值界面、当地监控后台界面等三个界面上的相同测点值是否一致；
步骤五：通过***对主变断路器进行实际遥控操作，查看***实时报文翻译界面、***点表实时值界面、当地监控后台界面等三个界面上的数据是否一致；
步骤四和步骤五中，如果一致表示该项目调试合格，如果不一致则说明存在问题，需要进一步查明原因；
所述报文在线监听翻译调试方法的步骤如下：
步骤一：将***接入变电站2M通道交换机的镜像口上。
步骤二：利用***实时监听、翻译2M通道上的上行、下行报文，查看***实时报文翻译界面和当地监控后台界面相同测点值是否一致；如果一致表示该项目调试合格，如果不一致则说明存在问题，需要进一步查明原因。
本发明的有益效果是：
本发明可以应用于基建站远动通道开通前，通过***可以模拟调度主站前置功能与站端远动装置进行“背靠背”调试，提前发现和解决四遥点表、通信参数、规约设置等远动配置性问题，提高通道开通后的远动调试效率；而在运行站日常运维过程中，通过***可以在不影响站端远动装置与调度主站正常通信的前提下，实时在线监听、翻译、展示远动报文，帮助变电自动化人员在站端侧快速、直观地查看“四遥”数据内容，完成“四遥”校验或数据异常诊断工作，提高工作效率。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为模拟104远动操作界面的远动信息子模块的界面图；
图2为模拟104远动操作界面的报文监视子模块的界面图；
图3为模拟104远动操作界面的遥信信息子模块的界面图；
图4为模拟104远动操作界面的遥测信息子模块的界面图；
图5为模拟104远动操作界面的遥控操作子模块的界面图；
图6为模拟104远动操作界面的SOE显示子模块的界面图；
图7为远动104信息调试界面的报文监视子模块的界面图；
图8为远动104信息调试界面的遥信点表子模块的界面图；
图9为远动104信息调试界面的遥测点表子模块的界面图；
图10为使用实例1中***实时报文翻译结果；
图11为使用实例1中点表实时值显示结果；
图12为使用实例1中当地监控后台实时值。
图13为使用实例2中***遥测翻译结果；
图14为使用实例2中当地监控后台实时结果。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
本发明的便携式变电站远动信息调试***包括硬件***和软件***，硬件***包括箱体，所述箱体内设置有CPU模块、电源模块和通讯模块，所述箱体上设置有人机交互模块，所述CPU模块分别与通讯模块、人机交互模块、风扇相连，所述电源模块分别为CPU模块、通讯模块、人机交互模块和风扇供电；该箱体上还设置有直流输入接口、PCI-EX4扩展槽和VGA7以及USB接口，USB接口与CPU模块相联接。
本实施例中，通讯模块还包括串口控制器、串口切换器、RS485接口、RS232接口和RS422接口，其中，RS485接口、RS232接口和RS422接口分别与串口切换器相联接，串口切换器再与串口控制器相联接，串口控制器与CPU模块相联接；装置还包括通道模式切换模块，通道模式切换模块设置在串口控制器与CPU模块之间，通道模式切换模块上还设置有模拟通道接口和网络通道接口；
通道模式切换模块接入的串口控制器、模拟通道接口和网络通道接口5，通过切换方式的设定，将需要的通道信息送入CPU模块，其数据传输采用双向模式。本实施例中，网络通道接口采用千兆网口。
串口切换器能够接收不同的串口模式信号，包括RS232、RS485和RS422通道，通过预先的设定选择串口信号方式，将对应的信号模式送入串口控制器3，其数据传输采用双向模式。
软件***基于不同远动规约进行模块设计，包括模拟104远动操作、模拟101远动操作、参数配置操作三个模块界面；所述模拟104远动操作界面用于模拟IEC104主站，在远动机接入主站前，充当主站对远动机进行相应的功能调试，模拟104远动操作界面和模拟101远动操作界面均包括远动信息子模块、报文监视子模块、遥信信息子模块、遥测信息子模块、遥控操作子模块、SOE显示子模块；对于外部104远动机的接入，采用网线连接；对于外部101远动机的接入，采用串口点对点连接。
参数配置操作界面用于***的各类参数设置。本实施例中，参数设置基于IEC60870-5-104标准，具体包括：
“K”参数：表示发送报文的一方最多在发送了K帧报文后未得到接收方的确认的话，即视为链路已经断开，需要重新建立TCP连接。
“W”参数：表示在接收方在接收最多W帧报文后须向发送方发送确认报文。
“T0”参数：表示TCP链接的超时时间。
“T1”参数：表示发送方发送一个I格式报文或U格式报文后，必须在T1时间内得到接收方的认可，否则发送方认为TCP连接出现问题并应重新建立连接。
“T2”参数：表示接收方在接收到I格式报文后，若经过T2时间未再收到新的I格式报文，则必须向发送方发送S格式帧对已经接收到的I格式报文进行认可。
“T3”参数：表示接收方每接收一帧I帧、S帧或者U帧将重新触发计时器，若在T3内未接收到任何报文，将向对方发送测试链路帧。
其中，模拟104远动操作界面和模拟101远动操作界面中，各模块的功能如下：
如图1所示，远动信息子模块用于显示模拟主站与远动机TCP连接；启动、停止报文传输、流量统计等的相关的信息；通过点击“启动服务”，在弹出的对话框中填入IP地址，点击“确认”，连接至远动机。
如图2所示，报文监视子模块用于显示模拟主站与远动机之间传输的所有报文以及这些报文的简单解析；
如图3所示，遥信信息子模块用于对相关遥信点表与远动机的核对；
如图4所示，遥测信息子模块用于对相关遥测点表与远动机的核对；
如图5所示，遥控操作子模块用于进行模拟遥控操作；
如图6所示，SOE显示子模块用于显示远动机上送的SOE及遥信变位信息。SOE(Sequence Of Event)表示事件顺序记录，当电力设备发生遥信变位如开关变位时，电力保护设备或智能电力仪表会自动记录下变位时间、变位原因、开关跳闸时相应的遥测量值(如相应的三相电流、有功功率等)，形成SOE记录，以便于事后分析。
软件***还包括远动104信息调试界面，作为第三方监视主站与远动机之间通信，该调试界面模块不承担主站的功能，仅仅显示和分析两者之间的通信报文，远动104信息调试界面包括为报文监视子模块、遥信点表子模块、遥测点表子模块；
如图7所示，报文监视子模块用于显示主站与远动机之间传输的所有报文以及这些报文的详细解析；点击“开始监听”按钮，在弹出的对话框中选择相应的网卡点击“确认”开始进行监听。如下图：在“网卡列表”中列出的操作***所有的网卡里，选择对应的要监视的网卡。
如图8所示，遥信点表子模块用于对相关遥信点表与远动机的核对；点击“导入遥信点表”，在弹出的对话框中选择相关的遥信点表文件，导入后，在收到远动机相应的信息点后，会将“状态”列进行相应的填充，“备注”列用户可以进行编辑。然后点击“导出遥信点表”，可以导出得到表格内的内容。
如图9所示，遥测点表子模块用于对相关遥测点表与远动机的核对。此页面用于对相关遥测点表与远动机的核对。点击“导入遥测点表”，在弹出的对话框中选择相关的遥测点表文件，导入后，在收到远动机相应的信息点后，会将“测量值”列进行相应的填充，“备注”列用户可以进行编辑。然后点击“导出遥测点表”，导出得到表格内的内容。
同样的，软件***还包括远动101信息调试界面，作为第三方监视主站与远动机之间通信，不承担主站的功能，仅仅显示、分析两者之间的通信报文，远动101信息调试界面包括为报文监视子模块、遥信点表子模块、遥测点表子模块；这几个子模块的界面布置和功能与远动104信息调试界面的子模块基本相同。
本发明的一种采用便携式调试装置进行变电站远动信息调试的方法，包括主站模拟仿真调试方法和报文在线监听翻译调试方法；其中，主站模拟仿真调试方法的步骤如下：
步骤一：将***的通讯模块接口与远动网口直联，实现“背靠背”连接；
步骤二：将变电站至地调的遥测、遥信、遥控点表导入***；
步骤三：在***上配置变电站远动IP地址实现通信连接；
步骤四：在主变间隔测控进行遥测加量、遥信变位，查看***实时报文翻译界面、***点表实时值界面、当地监控后台界面等三个界面上的相同测点值是否一致；
步骤五：通过***对主变断路器进行实际遥控操作，查看***实时报文翻译界面、***点表实时值界面、当地监控后台界面等三个界面上的数据是否一致；
步骤四和步骤五中，如果一致表示该项目调试合格，如果不一致则说明存在问题，需要进一步查明原因；
所述报文在线监听翻译调试方法的步骤如下：
步骤一：将***接入110kV和城变2M通道交换机的镜像口上。
步骤二：利用***实时监听、翻译2M通道上的上行、下行报文，查看***实时报文翻译界面和当地监控后台界面相同测点值是否一致；如果一致表示该项目调试合格，如果不一致则说明存在问题，需要进一步查明原因。
使用实例1：本产品应用于贵州220kV月照变—调度主站进行模拟仿真，验证***的调度主站模拟仿真功能。220kV月照变为还未交付使用的基建站，其远动装置为南瑞继保RCS9698H，采用2M通道/104规约与地调主站通信。其中图10为***实时报文翻译结果；图11为点表实时值显示结果；图12为当地监控后台实时值，三者对比结果如下表所示，可以看出三者数据结果一致；在遥控测试(控分)环节，遥控操作过程的实时报文翻译结果正确，控“分”后的报文翻译结果与当地监控后台一致。
表1使用实例数据对比一览表
使用实例2:本产品应用于贵州110kV荷城变进行报文在线监听翻译，110kV荷城变为运行站，其使用的远动装置北京四方CSM320E，采用2M通道/104规约与地调主站通信。图13为***遥测翻译结果，图14为当地监控后台实时结果，对比两图可以看出，相同测点值一致。
本发明的***是国内首次开发的一款调度主站模拟仿真与远动报文监听翻译功能一体化集成的调试工具，该工具易携带、易操作、实用性强，适用于各主流型号远动装置的调试，已在贵州220kV月照变(基建站)、110kV荷城变(运行站)等多个变电站中完成了现场应用测试，测试结果表明通过该装置可有效提高运维工作效率，可作为变电站远动调试工具在电力领域推广应用。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.便携式变电站远动信息调试***，其特征在于：所述便携式调试装置包括硬件***和软件***，所述硬件***包括箱体，所述箱体内设置有CPU模块、电源模块和通讯模块，所述箱体上设置有人机交互模块，所述CPU模块分别与通讯模块、人机交互模块、风扇相连，所述电源模块分别为CPU模块、通讯模块、人机交互模块和风扇供电；
所述软件***基于不同远动规约，包括模拟104远动操作、模拟101远动操作、参数配置操作三个模块界面；所述模拟104远动操作界面用于模拟IEC104主站，在远动机接入主站前，充当主站对远动机进行相应的功能调试，所述模拟104远动操作界面和模拟101远动操作界面均包括远动信息子模块、报文监视子模块、遥信信息子模块、遥测信息子模块、遥控操作子模块、SOE显示子模块；
所述参数配置操作界面用于***的各类参数设置。
2.根据权利要求1所述的便携式变电站远动信息调试***，其特征在于：所述模拟104远动操作界面和模拟101远动操作界面中，所述远动信息子模块用于显示模拟主站与远动机TCP连接；启动、停止报文传输、流量统计等的相关的信息；
所述报文监视子模块用于显示模拟主站与远动机之间传输的所有报文以及这些报文的简单解析；
所述遥信信息子模块用于对相关遥信点表与远动机的核对；
遥测信息子模块用于对相关遥测点表与远动机的核对；
所述遥控操作子模块用于进行模拟遥控操作；
SOE显示子模块用于显示远动机上送的SOE及遥信变位信息。
3.根据权利要求1或2所述的便携式变电站远动信息调试***，其特征在于：对于外部104远动机的接入，采用网线连接；对于外部101远动机的接入，采用串口点对点连接。
4.根据权利要求1或2所述的便携式变电站远动信息调试***，其特征在于：软件***还包括远动104信息调试界面，作为第三方监视主站与远动机之间通信，不承担主站的功能，仅仅显示、分析两者之间的通信报文，所述远动104信息调试界面包括为报文监视子模块、遥信点表子模块、遥测点表子模块；
所述报文监视子模块用于显示主站与远动机之间传输的所有报文以及这些报文的详细解析；
所述遥信点表子模块用于对相关遥信点表与远动机的核对；
所述遥测点表子模块用于对相关遥测点表与远动机的核对。
5.根据权利要求1或2所述的便携式变电站远动信息调试***，其特征在于：软件***还包括远动101信息调试界面，作为第三方监视主站与远动机之间通信，不承担主站的功能，仅仅显示、分析两者之间的通信报文，所述远动101信息调试界面包括为报文监视子模块、遥信点表子模块、遥测点表子模块；
所述报文监视子模块用于显示主站与远动机之间传输的所有报文以及这些报文的详细解析；
所述遥信点表子模块用于对相关遥信点表与远动机的核对；
所述遥测点表子模块用于对相关遥测点表与远动机的核对。
6.采用便携式调试装置进行变电站远动信息调试的方法，其特征在于：所述调试方法包括主站模拟仿真调试方法和报文在线监听翻译调试方法；
主站模拟仿真调试方法的步骤如下：
步骤一：将***的通讯模块接口与远动网口直联，实现“背靠背”连接；
步骤二：将变电站至地调的遥测、遥信、遥控点表导入***；
步骤三：在***上配置变电站远动IP地址实现通信连接；
步骤四：在主变间隔测控进行遥测加量、遥信变位，查看***实时报文翻译界面、***点表实时值界面、当地监控后台界面等三个界面上的相同测点值是否一致；
步骤五：通过***对主变断路器进行实际遥控操作，查看***实时报文翻译界面、***点表实时值界面、当地监控后台界面等三个界面上的数据是否一致；
步骤四和步骤五中，如果一致表示该项目调试合格，如果不一致则说明存在问题，需要进一步查明原因；
所述报文在线监听翻译调试方法的步骤如下：
步骤一：将***接入变电站2M通道交换机的镜像口上；
步骤二：利用***实时监听、翻译2M通道上的上行、下行报文，查看***实时报文翻译界面和当地监控后台界面相同测点值是否一致；如果一致表示该项目调试合格，如果不一致则说明存在问题，需要进一步查明原因。
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