迄今，各電力調(diào)度的能量管理系統(tǒng)(energy management system,EMS)的主站系統(tǒng)通過直接采集方式接入的220 kV變電站、500 kV變電站及統(tǒng)調(diào)電廠的遠(yuǎn)動(dòng)終端(remote terminal unit,RTU)或監(jiān)控系統(tǒng)少則幾百個(gè)。同時(shí)，還有同樣數(shù)量的省網(wǎng)關(guān)口電能量采集器(ERTU)通過專線、共線或電話撥號(hào)方式接入省調(diào)的EMS主站系統(tǒng)。該主站系統(tǒng)已成為確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行的重要支撐平臺(tái)，其功能及作用已成為電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理不可缺少的重要手段。而這些功能的正常發(fā)揮及使用，則離不開廠站端遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、完整、快速及不間斷的傳送。若沒有這些遠(yuǎn)動(dòng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，那么，EMS主站系統(tǒng)會(huì)成為無米之炊，無源之水。
目前與電力調(diào)度EMS主站系統(tǒng)通信的遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備中，既有計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，又有傳統(tǒng)的RTU及ERTU；而且接入的規(guī)約也比較復(fù)雜，CDT、國(guó)標(biāo)101、華東101、SC1801、103、104、DNP3.0等。一旦主站的RTU或ERTU的運(yùn)行簡(jiǎn)表出現(xiàn)某一廠站的故障告警，運(yùn)行人員往往只能采用大包圍的方法，從廠站遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備、遠(yuǎn)動(dòng)信道到主站系統(tǒng)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行逐一排查，才能找到故障原因。然后，針對(duì)故障原因，再采取相應(yīng)的措施進(jìn)行故障排除，影響了設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間。即使在廠站遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備與主站系統(tǒng)通信正常的情況下，又會(huì)出現(xiàn)個(gè)別遙測(cè)量(包括電能量)跳變或失準(zhǔn)，又或者遙信量發(fā)生抖動(dòng)。這些遠(yuǎn)動(dòng)信息的擾動(dòng)，一方面影響調(diào)度運(yùn)行，另一方面，又會(huì)影響EMS主站系統(tǒng)的安全。廣東省電力調(diào)度EMS主站系統(tǒng)就曾經(jīng)因一個(gè)廠站的遙信量發(fā)生大量的變位抖動(dòng)，引起主站系統(tǒng)出現(xiàn)大量的遙信告警，這些垃圾信息占用了系統(tǒng)的磁盤空間，造成了一臺(tái)服務(wù)器死機(jī)，嚴(yán)重威脅到EMS主站系統(tǒng)的安全。對(duì)于這類故障，往往無法迅速地確定究竟是主站的問題還是廠站遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備問題。即使是判斷為廠站遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備的問題，又無法提供強(qiáng)有力的證據(jù)來說明。因此，自動(dòng)化的運(yùn)行人員迫切希望有一套先進(jìn)的遠(yuǎn)動(dòng)通信規(guī)約測(cè)試及分析系統(tǒng)，能快速準(zhǔn)確地對(duì)故障進(jìn)行診斷，盡量縮短故障時(shí)間，確保EMS系統(tǒng)的安全，更好地為調(diào)度運(yùn)行服務(wù)。為此，珠海市一通電力科技有限公司結(jié)合多年的工程經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)對(duì)電力調(diào)度系統(tǒng)深刻地認(rèn)識(shí)成功地開發(fā)了ET-2000電力規(guī)約分析儀。目前，ET-2000已順利通過性能測(cè)試，投入正式使用。在此，我們對(duì)這套系統(tǒng)的界面及性能特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。
1.界面及性能特點(diǎn)
1.1界面
該系統(tǒng)是采用Visual C++的語言編寫的，人機(jī)界面比較友好。該系統(tǒng)具有操作 靈活、設(shè)置方便、運(yùn)行可靠及功能比較齊全的特點(diǎn)。其界面由六大部分組成。
1.1.1工具欄
設(shè)置登陸及退出密碼，以防止誤操作或非法退出監(jiān)聽狀態(tài)。配置站點(diǎn)名稱、通訊接口類型、規(guī)約類型，相關(guān)參數(shù)。啟動(dòng)或終止主要進(jìn)程的按鈕(SCAN)，保存及打開通道數(shù)據(jù)，清空數(shù)據(jù)區(qū)及事件框等。
1.1.2楨流水簡(jiǎn)釋列表
顯示楨發(fā)生時(shí)間，上下行方向以及分色顯示楨的類別。
1.1.3原始數(shù)據(jù)
顯示具體報(bào)文數(shù)據(jù)內(nèi)容、發(fā)生時(shí)間、及傳輸方向以及分色顯示報(bào)文類型
1.1.4楨數(shù)據(jù)、遙信、遙測(cè)、遙控以及事件框顯示上述每種類型的具體信息。
A） 楨數(shù)據(jù)：顯示一幀的數(shù)據(jù)內(nèi)容，鼠標(biāo)單擊每個(gè)字節(jié)都有詳細(xì)解析
B） 遙信：顯示信息體地址，遙信點(diǎn)號(hào)及遙信變位時(shí)標(biāo)，在模擬子站時(shí)可做順序變位和雪崩測(cè)試。
C） 遙測(cè)：顯示當(dāng)前要測(cè)量，遙測(cè)點(diǎn)號(hào)及遙測(cè)時(shí)標(biāo)。在模擬子站時(shí)遙測(cè)量可設(shè)置：死區(qū)值，系數(shù)。告警上限，告警下限，越限告警，模擬遙測(cè)變化有隨機(jī)、正弦等。
D） 遙控：顯示主站發(fā)送的遙控信息，類型時(shí)間。
E） 事件：顯示事件發(fā)生的信息體地址、事件內(nèi)容時(shí)標(biāo)、以及類別。單擊事件可自動(dòng)查找到相對(duì)應(yīng)的報(bào)文，方便用戶分析。
1.1.5楨的詳解樹
對(duì)每一幀數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的解析，楨的類別、傳輸方向、鏈路地址、信息體地址等，對(duì)楨的每個(gè)字節(jié)有詳細(xì)的中文解釋。
1.1.6命令窗口
模擬主站發(fā)送命令功能，并對(duì)每個(gè)模擬的命令都可以以命令參數(shù)的形式進(jìn)行編輯，單擊發(fā)送和暫停，用戶可編輯測(cè)試命令流程表，可修改執(zhí)行間隔，默認(rèn)s，點(diǎn)擊執(zhí)行，將按組織好的報(bào)文以執(zhí)行間隔隔逐條發(fā)送。
1.2主要性能特點(diǎn)
1.2.1仿真EMS主站功能
仿真EMS主站功能包括主控及偵聽功能。
1.2.1.1主控功能
當(dāng)為主控時(shí)，通過該系統(tǒng)的PC串行口經(jīng)由調(diào)制解調(diào)器與廠站的遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行通信。此時(shí)，該系統(tǒng)仿真EMS主站功能，其功能包括：
a)各種通信規(guī)約的命令下發(fā)及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的接收。此時(shí)，該功能既可通過自動(dòng)執(zhí)行模式下發(fā)與主站一致的各種通信規(guī)約的命令序列來實(shí)現(xiàn)與廠站遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備的通信，又可按運(yùn)行人員的要求，采用單步或批量執(zhí)行模式下發(fā)命令，同時(shí)，接收來自廠站遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)既可通過報(bào)文區(qū)顯示出來，又可保存并轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)表格的形式方便存檔和以后的分析。
b)對(duì)下發(fā)及實(shí)時(shí)接收的通信規(guī)約進(jìn)行分析。該功能對(duì)收發(fā)的各種通信規(guī)約的報(bào)文內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，分析內(nèi)容包括報(bào)文的類型標(biāo)識(shí)、傳送原因、信息體地址及信息體內(nèi)容等。即使是錯(cuò)誤的報(bào)文，也能進(jìn)行分析，并指出錯(cuò)誤所在。
c)對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)信息進(jìn)行全記錄或分類記錄。該功能既可對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)的各種通信規(guī)約下發(fā)的命令及回答的信息進(jìn)行全記錄，又可按運(yùn)行人員的設(shè)置，對(duì)遙信變位、遙測(cè)跳變及SOE事件等進(jìn)行分門別類的記錄，并形成文本文件。每個(gè)文本文件的文件名均帶有該廠站名及記錄時(shí)間，方便用戶快速查詢。
d)通道通信質(zhì)量測(cè)試。該功能只應(yīng)用于四線專線通道，共有閉環(huán)及開環(huán)兩種測(cè)試模式。所謂閉環(huán)測(cè)試，就是甩開廠站的遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備，將四線的專線通道連接成環(huán)，然后在主站端發(fā)送一串測(cè)試報(bào)文，測(cè)試報(bào)文的長(zhǎng)度可由運(yùn)行人員自行設(shè)置。同時(shí)，根據(jù)所收回?cái)?shù)據(jù)包與發(fā)送數(shù)據(jù)包進(jìn)行比較，算出錯(cuò)誤包數(shù)及通道當(dāng)前誤碼率。而開環(huán)測(cè)試，則是在系統(tǒng)與廠站正常通信的情況下對(duì)通道進(jìn)行通信質(zhì)量測(cè)試，同樣算出錯(cuò)誤包數(shù)及通道當(dāng)前誤碼率。無論是閉環(huán)或開環(huán)模式，均可在通道測(cè)試結(jié)束后，點(diǎn)擊“保存”，將通道測(cè)試的記錄保存到文件里，文件記錄了測(cè)試的起始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、發(fā)送數(shù)據(jù)包、接收數(shù)據(jù)包、發(fā)送長(zhǎng)度、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包、誤碼率和檢測(cè)方式(開環(huán)、閉環(huán))。
1.2.1.2偵聽功能
當(dāng)為偵聽功能時(shí)，只需將該系統(tǒng)的一對(duì)接收或發(fā)送線并接到遠(yuǎn)動(dòng)通道的接收或發(fā)送端，則可對(duì)主站的發(fā)送命令或廠站的回答數(shù)據(jù)進(jìn)行在線偵聽。在偵聽情況下，該系統(tǒng)除了不能下發(fā)命令外，其它功能與主控大致相同，此處不再重復(fù)。
1.2.2模擬廠站遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備的功能
a)仿真?zhèn)鹘y(tǒng)四線遠(yuǎn)動(dòng)通道的RTU發(fā)送多種規(guī)約的報(bào)文，同時(shí)，又可修改RTU發(fā)送的遙測(cè)及遙信值，并可對(duì)與主站的通信報(bào)文進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視及保存。
b)系統(tǒng)通過修改配置，可模擬網(wǎng)絡(luò)RTU。若本機(jī)是tcp_client端時(shí)，需要輸入對(duì)端的IP地址，若本機(jī)是tcp_sever端時(shí)，不用填寫IP地址，表示可以接受任何IP地址的client連接。tcp_client和tcp_sever均需輸入網(wǎng)絡(luò)端口號(hào)。
2．應(yīng)用情況
雖然ET-2000使用至今的時(shí)間不是很長(zhǎng)，但由于其功能比較齊全，使用靈活，操作方便，可以較好地滿足運(yùn)行人員對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的主站系統(tǒng)、廠站系統(tǒng)及通道、規(guī)約等調(diào)試要求，因而已在基建工程方面和運(yùn)行維護(hù)方面取得較好的應(yīng)用。
2.1在基建工程方面
任何新建或擴(kuò)建工程的廠站遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備或電能量采集器，在正式投運(yùn)之前，都要多次進(jìn)行調(diào)試及信息的核對(duì)。隨著電力工業(yè)的飛速發(fā)展，每年都有一大批電力基建工程項(xiàng)目并網(wǎng)投產(chǎn)。這些項(xiàng)目除了新投的發(fā)電廠及變電站外，還包括大量的線路、主變壓器及發(fā)電機(jī)組的擴(kuò)建工程。在未使用這套系統(tǒng)之前，我們都是直接將新建或擴(kuò)建工程的廠站自動(dòng)化設(shè)備直接與主站系統(tǒng)聯(lián)接，通過前置機(jī)(其操作系統(tǒng)為UNIX)對(duì)其進(jìn)行調(diào)試。但是，使用前置機(jī)調(diào)試，存在以下幾個(gè)問題：由于主站只有兩臺(tái)前置機(jī)，只能同時(shí)對(duì)兩個(gè)廠站設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。但在實(shí)際運(yùn)行中，我們經(jīng)常碰到有多個(gè)廠站設(shè)備需要同時(shí)進(jìn)行調(diào)試，由此而來造成“調(diào)試沖突”；在調(diào)試過程中，參數(shù)的修改或下裝比較繁瑣，而且存在一定的風(fēng)險(xiǎn)；主站與廠站設(shè)備的通信報(bào)文無法記錄保存下來；在進(jìn)行信息的核對(duì)過程中，由于廠站所有的遙信都要進(jìn)行分合閘的聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)，遙測(cè)都要加載各種類型的模擬量，因而主站必然會(huì)產(chǎn)生大量的遙信告警及SOE，甚至引起事故追憶，對(duì)主站的正常運(yùn)行構(gòu)成威脅。而使用這套測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試及信息的核對(duì)時(shí)，不存在“調(diào)試沖突”，只要裝有該軟件的PC，就能進(jìn)行調(diào)試；同時(shí)ET-2000人機(jī)界面比較友好，進(jìn)行參數(shù)的修改或下裝非常方便，而且不存在風(fēng)險(xiǎn)；另外，由于該系統(tǒng)能方便地將主站與廠站設(shè)備的通信報(bào)文記錄保存下來，形成文本文件，便于有關(guān)人員對(duì)其進(jìn)行分析，找出錯(cuò)誤所在，及時(shí)要求設(shè)備廠商的調(diào)試人員對(duì)程序進(jìn)行修改，縮短了調(diào)試時(shí)間；在進(jìn)行信息的核對(duì)過程中，能按用戶的要求完成各種信息的傳送試驗(yàn)，對(duì)運(yùn)行主站不形成任何威脅。在使用該測(cè)試系統(tǒng)完成對(duì)這些廠站的調(diào)試工作后，才將其接入調(diào)度主站，投入真正的運(yùn)行。因而可見，使用這套測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行基建工程方面的調(diào)試，既可以提高工作效率，縮短調(diào)試時(shí)間，又能減少對(duì)主站正常運(yùn)行的干擾及沖擊。
2.2在運(yùn)行維護(hù)方面
這套測(cè)試系統(tǒng)在運(yùn)行維護(hù)方面，主要起著如下兩個(gè)方面的作用：
a)當(dāng)主站系統(tǒng)的廠站設(shè)備運(yùn)行簡(jiǎn)表顯示一個(gè)廠站的運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)，使用這套測(cè)試系統(tǒng)的主控功能進(jìn)行測(cè)試，有助于快速判斷究竟是廠站設(shè)備、遠(yuǎn)動(dòng)通道故障，還是EMS主站的故障。
b)當(dāng)主站收到的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，比如遙測(cè)量跳變或遙信量誤動(dòng)和頻繁抖動(dòng)，可使用這套測(cè)試系統(tǒng)的偵聽功能，對(duì)主站與廠站設(shè)備之間的通 信進(jìn)行一段時(shí)間的偵聽，并將有關(guān)的變化遙測(cè)(跳變范圍由運(yùn)行人員根據(jù)實(shí)際情況而定)及遙信變位信息全部記錄下來，運(yùn)行人員可對(duì)這些記錄文件進(jìn)行查詢分析，判斷故障根源，為正確排障提供依據(jù)。
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