變電站遠(yuǎn)程遙控中點(diǎn)號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤分析

變電站遠(yuǎn)程遙控中點(diǎn)號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤分析

目前，規(guī)劃控制單元的主系統(tǒng)和車站自動(dòng)系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)則主要采用iec60770-5-104規(guī)范。傳遞的控制命令只包含控制信息的數(shù)量和控制值。當(dāng)能源系統(tǒng)接收到控制命令時(shí)，它們只會(huì)檢測(cè)控制命令的控制點(diǎn)。當(dāng)評(píng)估點(diǎn)的存在時(shí)，需要控制。當(dāng)主站系統(tǒng)的控制點(diǎn)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，或當(dāng)站端系統(tǒng)的控制點(diǎn)出現(xiàn)與主站端系統(tǒng)不相容時(shí)，控制可能會(huì)受到錯(cuò)誤控制，這將給自動(dòng)控制和計(jì)算員帶來(lái)巨大壓力，并對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行造成威脅?！秶?guó)家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程》對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)操作防止誤操作有完備的技術(shù)和管理措施,但遠(yuǎn)程遙控與現(xiàn)場(chǎng)操作和變電站后臺(tái)操作具有很大的差異性,許多現(xiàn)場(chǎng)操作的防止誤操作技術(shù)措施無(wú)法直接應(yīng)用到遠(yuǎn)程遙控中,因此對(duì)于“大運(yùn)行”模式下調(diào)度控制中心開(kāi)展遠(yuǎn)程遙控需要因地制宜的研究防誤技術(shù)和管理手段。1控制電路的雙重校驗(yàn)?zāi)壳罢{(diào)度控制中心對(duì)變電站斷路器、刀閘等開(kāi)合設(shè)備的遠(yuǎn)程遙控通過(guò)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制(SCADA)應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn),整個(gè)過(guò)程包括“選擇”、“返?！焙汀皥?zhí)行”?！斑x擇”過(guò)程監(jiān)控人員在SCADA客戶端上輸入遙控命令后,SCADA應(yīng)用根據(jù)遙控命令找到遙控對(duì)象對(duì)應(yīng)的設(shè)備ID,發(fā)至前置應(yīng)用,前置應(yīng)用服務(wù)根據(jù)設(shè)備ID和監(jiān)控信息表找到相應(yīng)的信息點(diǎn)號(hào),然后使用IEC60870-5-104規(guī)約將該信息點(diǎn)的遙控值(“0”和“1”)發(fā)至變電站綜自系統(tǒng)的總控,傳輸過(guò)程只傳輸信息點(diǎn)號(hào)和遙控值,“返校”和“執(zhí)行”過(guò)程同樣只檢驗(yàn)主站系統(tǒng)和變電站端綜自系統(tǒng)信息表點(diǎn)號(hào)是否存在和是否可執(zhí)行,并沒(méi)有電氣防止誤操作邏輯。盡管主站系統(tǒng)和站端綜自系統(tǒng)的信息表對(duì)應(yīng)關(guān)系都經(jīng)過(guò)運(yùn)行維護(hù)人員的驗(yàn)收校對(duì),但涉及到變電站局部改造時(shí),并不對(duì)全站信息表進(jìn)行核對(duì),不能排除人為因素導(dǎo)致主站系統(tǒng)和站端綜自系統(tǒng)信息表不對(duì)應(yīng)的情況。如果出現(xiàn)這種情況,現(xiàn)有IEC60870-5-104規(guī)約無(wú)法校驗(yàn)此種錯(cuò)誤,可能會(huì)導(dǎo)致誤遙控的發(fā)生。因此,有必要對(duì)現(xiàn)有IEC60870-5-104規(guī)約傳輸校驗(yàn)機(jī)制進(jìn)行改進(jìn)研究,提高遠(yuǎn)程遙控的安全性。為了避免上述遠(yuǎn)程遙控過(guò)程潛在的安全隱患,本文從遙控校驗(yàn)機(jī)理和IEC60870-5-104規(guī)約擴(kuò)展性方面開(kāi)展研究,提出建立遙控命令傳輸過(guò)程的雙重校驗(yàn)機(jī)制。在現(xiàn)有IEC60870-5-104規(guī)約僅傳輸和校驗(yàn)點(diǎn)號(hào)的基礎(chǔ)上,對(duì)規(guī)約進(jìn)行擴(kuò)展,在遙控命令中增加設(shè)備編號(hào)或名稱,同時(shí)對(duì)調(diào)控中心主站系統(tǒng)的SCADA和前置應(yīng)用進(jìn)行適當(dāng)改造,對(duì)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行改造,擴(kuò)充監(jiān)控信息表,增加設(shè)備編號(hào)或名稱,遙控命令傳輸和執(zhí)行時(shí),同時(shí)傳輸遙控點(diǎn)號(hào)和設(shè)備編號(hào),校驗(yàn)時(shí)同時(shí)判斷遙控點(diǎn)號(hào)和設(shè)備編號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系,同時(shí)校驗(yàn)測(cè)控裝置的IP地址。采用“寧可拒絕執(zhí)行而減少誤操作可能性”的原則,在命令傳輸和校驗(yàn)過(guò)程增加判斷量,實(shí)現(xiàn)雙重化校驗(yàn),從而保證遙控命令的準(zhǔn)確、可靠執(zhí)行,大幅降低因主站和變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控信息表點(diǎn)號(hào)不對(duì)應(yīng)帶來(lái)誤遙控的可能性。2控制板發(fā)出合理的編碼校核在現(xiàn)有IEC60870-5-104規(guī)約基礎(chǔ)上擴(kuò)展遙控預(yù)置與執(zhí)行報(bào)文結(jié)構(gòu),應(yīng)用層引用DL/T634.5101—2002,主站系統(tǒng)下發(fā)點(diǎn)號(hào)時(shí),能夠?qū)⒃O(shè)備編號(hào)或名稱一起下發(fā)。同時(shí),返回錯(cuò)誤碼能夠明確錯(cuò)誤原因(點(diǎn)號(hào)與名稱不一致、存在重復(fù)點(diǎn)號(hào)、無(wú)法校驗(yàn)等),并將原因返回給主站系統(tǒng)SCADA的遙控界面顯示并告警。遙控的預(yù)置、執(zhí)行都增加此校驗(yàn)環(huán)節(jié),保證遙控命令的安全可靠執(zhí)行。帶名稱校驗(yàn)的單命令類型標(biāo)識(shí)為54,如圖1所示。校驗(yàn)信息為字符串,包含結(jié)束符。傳輸時(shí)校驗(yàn)信息按照實(shí)際的長(zhǎng)度發(fā)送,校驗(yàn)信息字符串長(zhǎng)度可由報(bào)文長(zhǎng)度計(jì)算得出。IEC60870-5-104規(guī)約中一幀報(bào)文的最大長(zhǎng)度為255字節(jié)(包括起始字節(jié)和報(bào)文長(zhǎng)度字節(jié)),去除報(bào)文的其他部分后,校驗(yàn)信息的最大長(zhǎng)度239字節(jié),119個(gè)漢字。校驗(yàn)信息一般可采用調(diào)度編號(hào)或調(diào)度命名?！斑x擇”、“返校”、“執(zhí)行”等遙控命令的ASDU信息格式具體規(guī)定如圖2—7所示。遙控開(kāi)關(guān)編號(hào)可以是開(kāi)關(guān)刀閘等設(shè)備編號(hào),遠(yuǎn)動(dòng)裝置對(duì)遙控點(diǎn)號(hào)和開(kāi)關(guān)編號(hào)進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。遙控出口編碼為遙控對(duì)象的相應(yīng)變電站間隔裝置的出口繼電器編碼,給遠(yuǎn)動(dòng)和主站系統(tǒng)進(jìn)行遙控真實(shí)出口校驗(yàn),內(nèi)容包含間隔裝置地址和遙控對(duì)象序號(hào),全站編碼不重復(fù),其中返校遙控出口編碼必須由間隔裝置返校信息自動(dòng)生成,上送給調(diào)度再次進(jìn)行核對(duì)。間隔裝置如果是網(wǎng)絡(luò)通訊方式的,則遙控出口編碼方式為“[網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)號(hào):]IP地址:遙控序號(hào)”,其中網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)號(hào)可選。例如對(duì)接在遠(yuǎn)動(dòng)網(wǎng)口“1”的IP地址為“192.168.1.2”測(cè)控裝置上遙控對(duì)象“2”進(jìn)行遙控,則遙控出口編碼為“NET1:192.168.1.2:2”。間隔裝置如果是以串口、CAN網(wǎng)等非網(wǎng)絡(luò)方式通訊的,則編碼為“[通訊介質(zhì)號(hào):]裝置地址:遙控序號(hào)”,其中通訊介質(zhì)號(hào)可選。例如對(duì)接在遠(yuǎn)動(dòng)串口“1”的裝置地址為“2”測(cè)控裝置上遙控對(duì)象“1”進(jìn)行遙控,則遙控出口編碼為“COM1:2:1”。遙控返校出錯(cuò)碼定義如下:“1”為調(diào)度下發(fā)選擇命令遙控點(diǎn)號(hào)和遙控對(duì)象編碼不一致,可能是調(diào)度遙控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)出錯(cuò);“2”為遠(yuǎn)動(dòng)對(duì)調(diào)度下發(fā)遙控出口編碼校核出錯(cuò),可能是遠(yuǎn)動(dòng)裝置遙控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)出錯(cuò);“3”為間隔裝置超時(shí)未返校,可能是遠(yuǎn)動(dòng)和間隔裝置通訊故障;“4”為間隔裝置返校出錯(cuò)(就地/檢修/閉鎖/硬件出錯(cuò)等)。3主站系統(tǒng)和車站系統(tǒng)配置工藝3.1ada應(yīng)用、前置應(yīng)用間的控制指令主站系統(tǒng)在遙控操作時(shí),監(jiān)控人員在廠站接線圖上通過(guò)右鍵對(duì)設(shè)備進(jìn)行遙控操作,在彈出的遙控操作界面上,監(jiān)控人員需要再次輸入所遙控設(shè)備的設(shè)備編號(hào)(以設(shè)備編號(hào)為例),程序會(huì)判斷所輸入的設(shè)備編號(hào)與所操作的設(shè)備的編號(hào)是否相同,如相同才允許繼續(xù)進(jìn)行遙控預(yù)置操作。主站系統(tǒng)的畫(huà)面、SCADA應(yīng)用、前置應(yīng)用間傳輸遙控命令時(shí)使用的是系統(tǒng)內(nèi)部的設(shè)備ID,前置應(yīng)用在下發(fā)遙控命令時(shí)通過(guò)設(shè)備ID從數(shù)據(jù)庫(kù)中取出設(shè)備遙控點(diǎn)號(hào)組裝到遙控命令中,站端系統(tǒng)收到遙控命令后,根據(jù)命令中的遙控點(diǎn)號(hào)和站端預(yù)設(shè)的點(diǎn)號(hào)和設(shè)備的對(duì)應(yīng)關(guān)系找到所要操作的設(shè)備,并對(duì)其進(jìn)行控制操作。主站系統(tǒng)在判斷監(jiān)控人員輸入的設(shè)備編號(hào)正確后,需要將此編號(hào)與原有的ID、狀態(tài)等信息一并通過(guò)SCADA應(yīng)用發(fā)給前置應(yīng)用,前置應(yīng)用在下發(fā)到站端的遙控命令時(shí),需要再通過(guò)設(shè)備ID從數(shù)據(jù)庫(kù)中取出設(shè)備所在測(cè)控裝置的IP地址和遙控點(diǎn)號(hào),并與遙控狀態(tài)和設(shè)備編號(hào)信息按照新的遙控命令格式組裝報(bào)文。站端系統(tǒng)在收到遙控命令后,先判斷命令中的遙控點(diǎn)號(hào)、設(shè)備編號(hào)和測(cè)控裝置IP地址與站端系統(tǒng)設(shè)置的是否一致。對(duì)應(yīng)關(guān)系一致則繼續(xù),否則就返回出錯(cuò)信息給主站系統(tǒng)。主站系統(tǒng)在接收處理站端系統(tǒng)上送的遙控返校報(bào)文時(shí),需要將站端系統(tǒng)上送的校核結(jié)果文本信息返送給畫(huà)面,顯示在主站系統(tǒng)的遙控操作界面上。3.2裝置控制措施和功能傳統(tǒng)遙控過(guò)程由站端系統(tǒng)前置通訊軟件接到遙控命令,根據(jù)遙控點(diǎn)號(hào)從轉(zhuǎn)發(fā)信息表中檢索出相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)遙控記錄索引號(hào)(OID),然后通過(guò)OID檢索出遙控設(shè)備對(duì)象的記錄信息,根據(jù)該設(shè)備對(duì)象的記錄信息屬性,對(duì)測(cè)控裝置進(jìn)行相應(yīng)的控制操作。在變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)體系下,所有控制操作都是依據(jù)遙控設(shè)備對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)屬性統(tǒng)一進(jìn)行相應(yīng)操作,因此在傳統(tǒng)常規(guī)變電站,只要可靠地驗(yàn)證了該對(duì)象庫(kù)正確性,基本就能保證站端系統(tǒng)對(duì)裝置操作的正確性。在新型智能變電站,站控層網(wǎng)絡(luò)是基于IEC61850協(xié)議體系,由于強(qiáng)大的互操作性及豐富的擴(kuò)展性能,讓裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)帶編號(hào)校核屬性的遙控功能支持是能夠?qū)崿F(xiàn)的,這樣就在整個(gè)遙控過(guò)程上的所有環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)雙重化校驗(yàn),從而保證遙控操作的可靠性和惟一性。對(duì)于變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng),可分別由總控對(duì)帶編號(hào)遙控操作的校核和由總控和裝置對(duì)帶編號(hào)遙控操作的校核2種方案。(1)方案1實(shí)現(xiàn)流程:站端系統(tǒng)從主站系統(tǒng)下發(fā)的遙控命令信息中,在獲取遙控點(diǎn)號(hào)的同時(shí),也獲取該遙控的校核信息,并將校核信息與該遙控的設(shè)備記錄信息終端遙控別名域匹配和裝置IP地址匹配,如果匹配不成功,返回主站遙控校核錯(cuò)誤信息,若校核匹配成功即轉(zhuǎn)為傳統(tǒng)遙控流程操作。(2)方案2實(shí)現(xiàn)流程:監(jiān)控系統(tǒng)從主站下發(fā)的遙控命令信息中,在獲取遙控號(hào)的同時(shí),也獲取該遙控的校核信息,并將校核信息與該遙控的開(kāi)關(guān)記錄信息終端遙控別名域匹配和裝置IP地址匹配,如果匹配不成功,返回主站遙控校核錯(cuò)誤信息,校核匹配成功,再根據(jù)遙控開(kāi)關(guān)對(duì)象將校核信息發(fā)送給對(duì)應(yīng)裝置,由裝置根據(jù)本設(shè)備配置再次校核遙控編號(hào)信息是否正確,校核成功進(jìn)行常規(guī)控制操作,否則就取消該控制操作,并將錯(cuò)誤信息返回給一體化監(jiān)控系統(tǒng),再由一體化監(jiān)控系統(tǒng)返回給主站。4現(xiàn)點(diǎn)號(hào)錯(cuò)位現(xiàn)有I