500kv變電站調控一體化csc2000合規(guī)模擬軟件的開發(fā)與應用

500kv變電站調控一體化csc2000合規(guī)模擬軟件的開發(fā)與應用

csc2000規(guī)范的調試方法目前，福建省已建立500kv電網(wǎng)監(jiān)控板的綜合建設，裝置管理采用電網(wǎng)調度監(jiān)控中心與運行維護站相結合的模式。監(jiān)管中心應具備遠程控制、遠程測量和信號治理能力等職責。但調控中心現(xiàn)有的SCADA主站僅含500kV變電站的一小部分遙測和遙信信息,需要添增大量的遙測、遙信信息,同時新增遙控等功能。一個500kV調控一體化變電站,其遙測、遙信、遙控信息量近萬,調試工作量巨大,且對變電站的調試通常需停電進行,影響供電可靠性。因此,需探索一種安全、高效、便捷的調試方法。筆者開發(fā)了一款CSC2000規(guī)約模擬軟件,可用于在不影響設備正常運行情況進行變電站調控一體化調試,安全、高效、便捷,不僅避免了一次設備的停電,而且大大節(jié)約了時間、人力、物力。本文擬對該軟件的開發(fā)和應用作一介紹,以資交流。1軟件模塊設計CSC2000規(guī)約模擬軟件協(xié)議內(nèi)容僅涉及網(wǎng)絡通信協(xié)議,該通信結構為簡約型3層(物理層、鏈路層和應用層)增強性結構。軟件采用模塊化設計,包括CSC2000通信模塊、數(shù)據(jù)庫管理模塊、信號觸發(fā)模塊、人機交互模塊(如圖1)。CSC2000通信模塊用于解析和生成與站控層設備通信的CSC2000規(guī)約報文;數(shù)據(jù)庫管理模塊用于實現(xiàn)軟件配置信息的導入,內(nèi)部實時和歷史數(shù)據(jù)讀寫的存儲管理服務,數(shù)據(jù)庫支持遠動配置文件、監(jiān)控后臺數(shù)據(jù)庫文件、保護裝置信息模板文件;信號觸發(fā)模塊實現(xiàn)手動和自動觸發(fā)動態(tài)數(shù)據(jù)的模擬功能;人機交互模塊根據(jù)數(shù)據(jù)庫配置信息,自動生成相應配置的測試界面,提供調試運行模式和環(huán)境參數(shù)設置,以及信息顯示輸出與人工干預輸入界面。2模擬校園監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸CSC2000規(guī)約模擬軟件設計了遙信校對模塊、遙測校對模塊、遙控接收和返校模塊、保護事件和告警校對模塊等。該模擬軟件除了實現(xiàn)上述主要模塊功能,還應具備SOE、GPS對時、測控裝置復歸等功能。遙信校對模塊和遙測校對模塊根據(jù)數(shù)據(jù)庫信息,采用廣播方式上傳遙信和遙測報文,實現(xiàn)與應用系統(tǒng)(如SCADA主站)的校對。遙信模塊可帶SOE時標同時上傳,遙測模塊發(fā)送測控裝置二次值,一次值需要乘以變比進行核對。遙控接收和返校模塊用于模擬測控裝置接收監(jiān)控后臺或調控中心SCADA主站下發(fā)的遙控命令,通過遙控確認和遙控執(zhí)行確認兩個步驟進行校核。保護事件和告警校對模塊根據(jù)保護裝置信息模板文件和間隔地址,模擬上傳保護事件和告警的報文信息,實現(xiàn)校對。CSC2000規(guī)約模擬軟件具備與站內(nèi)GPS對時系統(tǒng)通信的功能,可接受主站的廣播時鐘報文,與電網(wǎng)系統(tǒng)時鐘保持同步,作為SOE的標準時標。軟件的開發(fā)采用多線程編程技術,在VC++環(huán)境下編譯,利用WindowAPI函數(shù)接口設計實現(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)送端口號是1888,接收端口是1889。每個功能模塊均按面向對象的程序設計思想對其功能進行封裝,用于界面層的操作調用,其結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)接入調控中心需添加大量的變電站遙測、遙信、遙控等信息,以實現(xiàn)遠方監(jiān)控。因此,變電站遠動機需修改配置。為不影響設備正常運行,先修改一臺遠動機,斷開該遠動機與A/B網(wǎng)的連接,用CSC2000規(guī)約模擬軟件同調控中心SCADA主站前置機進行“四遙”調試(如圖3)。待全站數(shù)據(jù)完全核對正確后,恢復接入A/B網(wǎng),再修改另一臺遠動機。CSC2000規(guī)約模擬軟件數(shù)據(jù)源自變電站運行時的監(jiān)控后臺和保護管理機,分別獲取全站遙信、遙測、遙控標簽和保護裝置信息模板,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)約進行數(shù)據(jù)交互(如圖3)。CSC2000規(guī)約模擬軟件實際上模擬了變電站的測控裝置和保護管理機,將遙測、遙信、保護事件和告警數(shù)據(jù)上傳,并模擬測控裝置,接收監(jiān)控后臺或調控中心SCADA主站下發(fā)的遙控命令。因此,除了圖3的調試模式外,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)控后臺或調控中心SCADA主站進行“四遙”調試。但由于現(xiàn)場的測控裝置也接入A/B網(wǎng),CSC2000規(guī)約模擬軟件發(fā)出的模擬數(shù)據(jù)會瞬間被現(xiàn)場的測控裝置刷新,需將測控裝置網(wǎng)線臨時拔出。對于單網(wǎng)絡單遠動機的變電站,建議采用該方法進行調控一體化“四遙”調試。3.1保護事件和控告信息組包對于遙信、遙測調試,可分別調用CSC2000規(guī)約模擬軟件的遙信校對模塊和遙測校對模塊,導入遙信或遙測的文本文件,點擊所要校對的條目,軟件即可上傳CSC2000報文,與調控中心SCADA主站直接校對。該方法直觀、簡單,本文不作介紹。由于全站自動化信息大部分是保護裝置事件和告警信息,對保護事件和告警進行組包發(fā)送會大大減少全站遙信的信息量。這種組包方法就是對遠動機IEC101/IEC104規(guī)約進行ASDU部分擴展,擴展出符合IEC103規(guī)約格式的上傳保護事件和告警的專用ASDU。即ASDU的具體內(nèi)容按IEC101/IEC104規(guī)約的規(guī)定組包,發(fā)送時套上IEC101/IEC104規(guī)約的信息頭。調試前,需從保護管理機獲取保護裝置信息模板,編制成CSC2000規(guī)約模擬軟件能識別的文件,如RCS923A.siyao。調試時,先打開該導入文件,配上內(nèi)網(wǎng)地址后,即可模擬該地址對應的間隔保護裝置,上傳保護事件和告警信息,該信息也可帶上SOE同時進行核對調試(如圖4)。3.2控制板校核用CSC2000規(guī)約模擬軟件模擬測控裝置接收遙控指令,通過校驗遙控信息是否正確以實現(xiàn)遙控調試。由于遙控信息采用點對點方式,需將筆記本電腦IP改成測控裝置的IP。CSC2000規(guī)約模擬軟件通過導入遙控文本文件,點擊所要核對的條目,將筆記本電腦IP自動改為所要核對的測控裝置IP,同時遙控校驗信息也轉到該條目。采用遙控確認和遙控執(zhí)行確認兩個步驟來校核遙控。當調控中心SCADA主站下發(fā)遙控選擇命令時,CSC2000規(guī)約模擬軟件接收該命令,并自動彈出對話框(如圖5),核對信息正確后,點擊“遙控正確上送”的確認鍵。調控中心SCADA主站收到正確信息后,進一步下發(fā)遙控執(zhí)行命令,CSC2000規(guī)約模擬軟件同樣會彈出遙控執(zhí)行對話框,點擊確認后,SCADA主站就會收到該信息等待控制對象的變位。若此時采用CSC2000規(guī)約模擬軟件的遙信校對模塊來模擬該控制對象的變位,則SCADA主站將完成遙控成功的全部過程;若遙控對象不對應或返校出錯,則將導致遙控失敗。利用該校對方法,即可完成遙控調試。4沖突與問題的研究CSC2000規(guī)約模擬軟件可在不影