500kv變電站調(diào)控一體化csc2000合規(guī)模擬軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

500kv變電站調(diào)控一體化csc2000合規(guī)模擬軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

csc2000規(guī)范的調(diào)試方法目前，福建省已建立500kv電網(wǎng)監(jiān)控板的綜合建設(shè)，裝置管理采用電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控中心與運(yùn)行維護(hù)站相結(jié)合的模式。監(jiān)管中心應(yīng)具備遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程測(cè)量和信號(hào)治理能力等職責(zé)。但調(diào)控中心現(xiàn)有的SCADA主站僅含500kV變電站的一小部分遙測(cè)和遙信信息,需要添增大量的遙測(cè)、遙信信息,同時(shí)新增遙控等功能。一個(gè)500kV調(diào)控一體化變電站,其遙測(cè)、遙信、遙控信息量近萬(wàn),調(diào)試工作量巨大,且對(duì)變電站的調(diào)試通常需停電進(jìn)行,影響供電可靠性。因此,需探索一種安全、高效、便捷的調(diào)試方法。筆者開(kāi)發(fā)了一款CSC2000規(guī)約模擬軟件,可用于在不影響設(shè)備正常運(yùn)行情況進(jìn)行變電站調(diào)控一體化調(diào)試,安全、高效、便捷,不僅避免了一次設(shè)備的停電,而且大大節(jié)約了時(shí)間、人力、物力。本文擬對(duì)該軟件的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用作一介紹,以資交流。1軟件模塊設(shè)計(jì)CSC2000規(guī)約模擬軟件協(xié)議內(nèi)容僅涉及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,該通信結(jié)構(gòu)為簡(jiǎn)約型3層(物理層、鏈路層和應(yīng)用層)增強(qiáng)性結(jié)構(gòu)。軟件采用模塊化設(shè)計(jì),包括CSC2000通信模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊、信號(hào)觸發(fā)模塊、人機(jī)交互模塊(如圖1)。CSC2000通信模塊用于解析和生成與站控層設(shè)備通信的CSC2000規(guī)約報(bào)文;數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊用于實(shí)現(xiàn)軟件配置信息的導(dǎo)入,內(nèi)部實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的存儲(chǔ)管理服務(wù),數(shù)據(jù)庫(kù)支持遠(yuǎn)動(dòng)配置文件、監(jiān)控后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)文件、保護(hù)裝置信息模板文件;信號(hào)觸發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)觸發(fā)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的模擬功能;人機(jī)交互模塊根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)配置信息,自動(dòng)生成相應(yīng)配置的測(cè)試界面,提供調(diào)試運(yùn)行模式和環(huán)境參數(shù)設(shè)置,以及信息顯示輸出與人工干預(yù)輸入界面。2模擬校園監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸CSC2000規(guī)約模擬軟件設(shè)計(jì)了遙信校對(duì)模塊、遙測(cè)校對(duì)模塊、遙控接收和返校模塊、保護(hù)事件和告警校對(duì)模塊等。該模擬軟件除了實(shí)現(xiàn)上述主要模塊功能,還應(yīng)具備SOE、GPS對(duì)時(shí)、測(cè)控裝置復(fù)歸等功能。遙信校對(duì)模塊和遙測(cè)校對(duì)模塊根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)信息,采用廣播方式上傳遙信和遙測(cè)報(bào)文,實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用系統(tǒng)(如SCADA主站)的校對(duì)。遙信模塊可帶SOE時(shí)標(biāo)同時(shí)上傳,遙測(cè)模塊發(fā)送測(cè)控裝置二次值,一次值需要乘以變比進(jìn)行核對(duì)。遙控接收和返校模塊用于模擬測(cè)控裝置接收監(jiān)控后臺(tái)或調(diào)控中心SCADA主站下發(fā)的遙控命令,通過(guò)遙控確認(rèn)和遙控執(zhí)行確認(rèn)兩個(gè)步驟進(jìn)行校核。保護(hù)事件和告警校對(duì)模塊根據(jù)保護(hù)裝置信息模板文件和間隔地址,模擬上傳保護(hù)事件和告警的報(bào)文信息,實(shí)現(xiàn)校對(duì)。CSC2000規(guī)約模擬軟件具備與站內(nèi)GPS對(duì)時(shí)系統(tǒng)通信的功能,可接受主站的廣播時(shí)鐘報(bào)文,與電網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)鐘保持同步,作為SOE的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)標(biāo)。軟件的開(kāi)發(fā)采用多線程編程技術(shù),在VC++環(huán)境下編譯,利用WindowAPI函數(shù)接口設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。軟件的核心通信控制為CSC2000規(guī)約解析,該規(guī)約使用UDP通信方式,帶有組播的IP地址:236.8.8.8,其發(fā)送端口號(hào)是1888,接收端口是1889。每個(gè)功能模塊均按面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想對(duì)其功能進(jìn)行封裝,用于界面層的操作調(diào)用,其結(jié)果顯示在界面或上傳到主站端。圖2為遙控接收和返校模塊程序流程。3a/b網(wǎng)接入調(diào)控中心需添加大量的變電站遙測(cè)、遙信、遙控等信息,以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控。因此,變電站遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)需修改配置。為不影響設(shè)備正常運(yùn)行,先修改一臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī),斷開(kāi)該遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)與A/B網(wǎng)的連接,用CSC2000規(guī)約模擬軟件同調(diào)控中心SCADA主站前置機(jī)進(jìn)行“四遙”調(diào)試(如圖3)。待全站數(shù)據(jù)完全核對(duì)正確后,恢復(fù)接入A/B網(wǎng),再修改另一臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)。CSC2000規(guī)約模擬軟件數(shù)據(jù)源自變電站運(yùn)行時(shí)的監(jiān)控后臺(tái)和保護(hù)管理機(jī),分別獲取全站遙信、遙測(cè)、遙控標(biāo)簽和保護(hù)裝置信息模板,作為正確的數(shù)據(jù)源依據(jù)。CSC2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是基于A/B網(wǎng)為組網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換,A/B網(wǎng)采用CSC2000規(guī)約進(jìn)行數(shù)據(jù)交互(如圖3)。CSC2000規(guī)約模擬軟件實(shí)際上模擬了變電站的測(cè)控裝置和保護(hù)管理機(jī),將遙測(cè)、遙信、保護(hù)事件和告警數(shù)據(jù)上傳,并模擬測(cè)控裝置,接收監(jiān)控后臺(tái)或調(diào)控中心SCADA主站下發(fā)的遙控命令。因此,除了圖3的調(diào)試模式外,安裝有CSC2000規(guī)約模擬軟件的筆記本電腦也可直接接入A網(wǎng)或B網(wǎng),同監(jiān)控后臺(tái)或調(diào)控中心SCADA主站進(jìn)行“四遙”調(diào)試。但由于現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)控裝置也接入A/B網(wǎng),CSC2000規(guī)約模擬軟件發(fā)出的模擬數(shù)據(jù)會(huì)瞬間被現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)控裝置刷新,需將測(cè)控裝置網(wǎng)線臨時(shí)拔出。對(duì)于單網(wǎng)絡(luò)單遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)的變電站,建議采用該方法進(jìn)行調(diào)控一體化“四遙”調(diào)試。3.1保護(hù)事件和控告信息組包對(duì)于遙信、遙測(cè)調(diào)試,可分別調(diào)用CSC2000規(guī)約模擬軟件的遙信校對(duì)模塊和遙測(cè)校對(duì)模塊,導(dǎo)入遙信或遙測(cè)的文本文件,點(diǎn)擊所要校對(duì)的條目,軟件即可上傳CSC2000報(bào)文,與調(diào)控中心SCADA主站直接校對(duì)。該方法直觀、簡(jiǎn)單,本文不作介紹。由于全站自動(dòng)化信息大部分是保護(hù)裝置事件和告警信息,對(duì)保護(hù)事件和告警進(jìn)行組包發(fā)送會(huì)大大減少全站遙信的信息量。這種組包方法就是對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)IEC101/IEC104規(guī)約進(jìn)行ASDU部分?jǐn)U展,擴(kuò)展出符合IEC103規(guī)約格式的上傳保護(hù)事件和告警的專(zhuān)用ASDU。即ASDU的具體內(nèi)容按IEC101/IEC104規(guī)約的規(guī)定組包,發(fā)送時(shí)套上IEC101/IEC104規(guī)約的信息頭。調(diào)試前,需從保護(hù)管理機(jī)獲取保護(hù)裝置信息模板,編制成CSC2000規(guī)約模擬軟件能識(shí)別的文件,如RCS923A.siyao。調(diào)試時(shí),先打開(kāi)該導(dǎo)入文件,配上內(nèi)網(wǎng)地址后,即可模擬該地址對(duì)應(yīng)的間隔保護(hù)裝置,上傳保護(hù)事件和告警信息,該信息也可帶上SOE同時(shí)進(jìn)行核對(duì)調(diào)試(如圖4)。3.2控制板校核用CSC2000規(guī)約模擬軟件模擬測(cè)控裝置接收遙控指令,通過(guò)校驗(yàn)遙控信息是否正確以實(shí)現(xiàn)遙控調(diào)試。由于遙控信息采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式,需將筆記本電腦IP改成測(cè)控裝置的IP。CSC2000規(guī)約模擬軟件通過(guò)導(dǎo)入遙控文本文件,點(diǎn)擊所要核對(duì)的條目,將筆記本電腦IP自動(dòng)改為所要核對(duì)的測(cè)控裝置IP,同時(shí)遙控校驗(yàn)信息也轉(zhuǎn)到該條目。采用遙控確認(rèn)和遙控執(zhí)行確認(rèn)兩個(gè)步驟來(lái)校核遙控。當(dāng)調(diào)控中心SCADA主站下發(fā)遙控選擇命令時(shí),CSC2000規(guī)約模擬軟件接收該命令,并自動(dòng)彈出對(duì)話框(如圖5),核對(duì)信息正確后,點(diǎn)擊“遙控正確上送”的確認(rèn)鍵。調(diào)控中心SCADA主站收到正確信息后,進(jìn)一步下發(fā)遙控執(zhí)行命令,CSC2000規(guī)約模擬軟件同樣會(huì)彈出遙控執(zhí)行對(duì)話框,點(diǎn)擊確認(rèn)后,SCADA主站就會(huì)收到該信息等待控制對(duì)象的變位。若此時(shí)采用CSC2000規(guī)約模擬軟件的遙信校對(duì)模塊來(lái)模擬該控制對(duì)象的變位,則SCADA主站將完成遙控成功的全部過(guò)程;若遙控對(duì)象不對(duì)應(yīng)或返校出錯(cuò),則將導(dǎo)致遙控失敗。利用該校對(duì)方法,即可完成遙控調(diào)試。4沖突與問(wèn)題的研究CSC2000規(guī)約模擬軟件可在不影