一種調度自動化子站仿真系統的製作方法
2023-05-14 04:12:06 2
一種調度自動化子站仿真系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了電力系統調度子站在現場不具備條件下與主站進行聯調，並模擬運行的一種調度自動化子站仿真系統。該系統設有中央處理器，將中央處理器經通訊接口與現場遠動自動化設備連接，中央處理器另三個輸入輸出端並行接入路由模塊、交換模塊、縱向加密模塊，同時將路由模塊、交換模塊、縱向加密模塊再分別經接口與現場數據網通訊設備連接，而將中央處理器另一輸入端與人機交換模塊、另兩輸出端分別與顯示模塊、遠程操作設備輸入端相連接。該系統能準確定位並排除調度數據網傳輸故障。模擬各類設備，實施對人員的技術培訓等等。具有系統功能齊全，軟體配置靈活。系統的可擴展性強、數據傳輸加密處理、性能可靠安全性強、適合進行推廣應用等優點。
【專利說明】一種調度自動化子站仿真系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種模擬仿真系統，具體地說是涉及電力系統對調度子站在現場暫不具備條件的情況下與主站進行聯調，並模擬運行的模擬仿真系統。
【背景技術】
[0002]電力是國民經濟的命脈，隨著科技的不斷進步和我國經濟的高速發展，電力系統正逐步向特高壓輸電、大電網互聯、統一自動化調度的方向發展，而數據傳輸的準確及時性是實現這一發展方向非常重要的環節。調度數據信息是通過模擬通道、調度數據網進行傳送，由於調度信息的傳輸過程環節複雜、傳輸距離較遠、設備種類較多，在任意一個環節上產生了錯誤，就會造成調度主站收到的上行信號無法解調，主站下發的命令不能被正常地執行，此類問題頻繁出現時，利用現有的手段只能測出信號電平和波形，對於故障點卻不能快速準確地定位，致使專業技術人員查找故障原因時往往無從下手，影響調度數據的及時準確傳輸。而且按照國家電網公司建設智能化電網的要求和隨著目前自動化技術的發展，日益複雜的自動化主站、子站設備對新設備投產調試和運行設備的日常運行維護工作提出了更高的要求，出現了新設備投產調試時間不夠，子站暫不具備運行條件情況下無法與主站進行調試與信息傳輸，影響系統運行的問題。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於提供一種調度自動化子站仿真系統，主要是為了解決現有調度子站在暫不具備條件情況下能與主站進行調試，及時傳輸電力生產實時信息，解決基建給生產預留時間短而影響系統運行的實際問題，並迅速分析調度信息、準確定位並排除調度數據網傳輸故障。
[0004]本發明的調度自動化子站仿真系統，包括電源模塊、現場遠動自動化設備、現場數據網通訊設備和遠程操作設備，該系統設有中央處理器，將中央處理器經通訊接口模塊與現場遠動自動化設備連接，中央處理器的另三個輸入輸出端並行接入路由模塊、交換模塊、縱向加密模塊，同時將路由模塊、交換模塊、縱向加密模塊再分別經接口與現場數據網通訊設備連接，而將中央處理器另一輸入端與人機交換模塊、另兩輸出端分別與顯示模塊、遠程操作設備輸入端相連接。
[0005]該系統可在系統軟體及數據網支持下獨立於現場各類設備與主站進行信息交換，實時仿真、模擬電網運行狀態，解決新建、擴建系統在建設期間子站系統不具備聯調情況下仍能與主站進行調試的問題。與子站目前運行的綜合自動化系統、計量系統、保護子站系統、調度數據網系統等進行結合，可以仿真、模擬目前運行的IEC-101、IEC-104、TYPE-1I,DL/T等所有通信規約，能在線更改系統參數、數據類型、可以設置模擬信息和數字信息。並迅速分析調度信息、準確定位並排除調度數據網傳輸故障。不僅可以用於模擬各類設備，還可用於對自動化人員進行技術培訓等。同時具有系統硬體配置嚴謹，功能齊全，軟體配置緊湊，靈活方便。適用性與先進性並重、標準化與開放性並存、系統的可擴展性強、數據傳輸加密處理、性能可靠安全性強、適合進行推廣應用等優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1是一種調度自動化子站仿真系統硬體結構示意圖；
圖2是一種調度自動化子站仿真系統邏輯結構示意圖；
圖3是主站仿真界面不意圖；
圖4是主站仿真遙測數據示意圖；
圖5是子站仿真界面示意圖；
圖6是子站仿真遙測示意圖；
圖7是模塊設置配置線連接示意圖；
圖8是綜合仿真連接示意圖；
圖9是CDT規約培訓示意圖。
【具體實施方式】
[0007]本發明的調度自動化子站仿真系統(詳見圖1)，它是在現場遠動自動化設備1、現場數據網通訊設備2和遠程操作設備3之間，設置中央處理器4，將中央處理器4經通訊接口模塊5與現場遠動自動化設備I連接，在中央處理器4的另三個輸入輸出端並行接入路由模塊6、交換模塊7、縱向加密模塊8，同時將路由模塊6、交換模塊7、縱向加密模塊8再分別經接口與現場數據網通訊設備2連接，而將中央處理器4另一輸入端與人機交換模塊(即鍵盤與滑鼠)9、另兩輸出端分別與顯示模塊10、遠程操作設備3輸入端相連接。
[0008]本發明的邏輯結構(詳見圖2)採用資料庫加子系統模塊的形式，其中的資料庫按照類型劃分，分成系統資料庫、歷史資料庫、數據採集、實時資料庫等。並實現以下五大功倉泛:
1、主站仿真子系統；
對於新建變電站或待調試重要用戶變等，裝置可以臨時模擬自動化主站，可以方便快捷地測試工程初期的子站。在通道具備的情況下，可以通過數據網或2M模擬通道連接到現場設備，在沒有通道情況下，可以把裝置直接放置在廠站，直接連接到設備上。裝置可接入多種規約，模擬主站的四遙功能，在線添加修改各種參數、直觀顯示廠站側遙測、遙信狀態，並可模擬下發控制命令等(主站仿真界面及主站仿真遙測數據詳見圖3、圖4)。
[0009]2、子站仿真子系統；
本發明可模擬實際的調度子站運行，可以進行子站側遙測、遙信、遙控等信息仿真。子站仿真子系統同時也提供了豐富的規約庫，可以同時提供IEC101、IEC104、CDT等規約同上級主站通訊，而且還可以擴展；可以給當地功能機提供⑶T或IEClOl等規約(子站仿真界面及子站仿真遙測情況詳見圖5、圖6)。
[0010]3、數據網仿真子系統；
子站數據網設備及系統隨著運行時間的持續，故障率會大大提高，一部分原因是設備及系統本身原器件老化造成的硬體故障，另一部分原因是主站業務調整或技術升級帶來的兼容問題，故障和問題的隱蔽性、解決的困難性大大增強。而一些突發的災難性故障(例如外力作用、漏水侵蝕等)，會造成數據網長時間中斷，嚴重影響了子站與主站的通訊，進而影響了安全生產、調度任務的順利完成，而數據網仿真子系統通過與原故障數據網設備做整體或局部的替換，即達到檢測數據網運行狀態、助查故障原因的功能，又解決因突發的災難性故障造成數據網長時間中斷的問題。
[0011]數據網仿真子系統由路由模塊6、交換模塊7和縱向加密模8塊組成，既可進行整體仿真，也可以進行單項仿真。在設備出廠前，路由模塊6、交換模塊7和縱向加密模塊8已經按照數據網模板配置完畢，在現場進行整體或局部替換仿真時，只需要修改部分參數即可。根據系統提供的配置線或網線連接，可進入超級終端或模塊專用配置系統進行具體設置。在各模塊配置與現場網絡設備配置設置一致後，即可進行整體綜合仿真，綜合仿真通過後，可以進行分項仿真，逐一排查數據網故障。首先是模塊典型配置包括路由模塊6、交換模塊7、縱向加密模塊8典型配置。在設備出廠前，路由模塊6、交換模塊7和縱向加密模塊8已經按照龍江數據網模式配置完畢，在現場進行整體或局部替換仿真時，只需要修改部分參數即可。再是模塊設置；模塊設置包括路由模塊6、交換模塊7、縱向加密模塊8設置。模塊設置時要根據圖7所示連接配置線，進入超級終端或配置軟體進行具體設置。其模塊仿真包括路由模塊6、交換模塊7、縱向加密模塊8仿真。在各模塊設置完畢後，即可進行整體綜合仿真，具體接線由圖8所示，綜合仿真通過後，可以進行分項仿真，逐一排查數據網故障。
[0012]4、規約解析及培訓子系統
本發明可提供現場遠動調試技術培訓功能，其中包括規約解析、規約培訓等，提高遠動維護人員的工作效率和專業水平。規約種類豐富，包括⑶T、IEC104、IEC101 IEC102、IEC103等常用規約，還可以根據具體要求擴展。規約解析可實現報文逐幀逐字節至位以純中文方式按照規約文本的含義進行透徹解析。報文解析結果單幀樹狀顯示，清晰簡潔。錯誤報文分類顯示，在線解析實時報文數據，離線分析歷史數據及由其它系統所獲取的報文數據。可以根據原始報文數據還原出相應的真實狀態，如:遙信、遙信變位及SOE事件信息、遙測值、遙測變化、對時、遙控、遙調等，並可選擇對還原的數據進行存儲。本發明不僅可提供多種電力規約的培訓，包括CDT、IEC104、IEClOl IEC102、IEC103等常用規約(⑶T規約培訓示意詳見圖9)，還可以根據具體要求擴展。其培訓內容由多位長期從事電力行業的專家歸納總結，其內容聞度概括、去粗取精，語目精練、淺顯易懂，並提供多種實例，可提聞學習效率。
[0013]5、系統信息
系統信息界面主要介紹系統版本、計算機信息、驅動器信息和進程信息。單擊選項設置，可對CPU進度條顏色、CPU更新速度、內存更新速度、頁面文件更新速度進行設置。
【權利要求】
1.一種調度自動化子站仿真系統，包括電源模塊、現場遠動自動化設備(I)、現場數據網通訊設備(2)和遠程操作設備(3)，其特徵在於:該系統設有中央處理器(4)，將中央處理器(4)經通訊接口模塊(5)與現場遠動自動化設備(I)連接，中央處理器(4)的另三個輸入輸出端並行接入路由模塊(6)、交換模塊(7)、縱向加密模塊(8)，同時將路由模塊(6)、交換模塊(7)、縱向加密模塊(8)再分別經接口與現場數據網通訊設備(2)連接，而將中央處理器(4)另一輸入端與人機交換模塊(9)、另兩輸出端分別與顯示模塊(10)、遠程操作設備(3)輸入端相連接。
【文檔編號】H02J13/00GK103545917SQ201210239651
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月12日 優先權日:2012年7月12日
【發明者】王豔華, 李軍良, 謝寧, 劉宸川, 劉建樹, 梁衛, 梁馨元, 王曉航, 周曙明, 李海, 辛忠國 申請人:吉林省電力有限公司四平供電公司, 國家電網公司