500kv变电站调控一体化csc2000合规模拟软件的开发与应用

500kv变电站调控一体化csc2000合规模拟软件的开发与应用

csc2000规范的调试方法目前，福建省已建立500kv电网监控板的综合建设，装置管理采用电网调度监控中心与运行维护站相结合的模式。监管中心应具备远程控制、远程测量和信号治理能力等职责。但调控中心现有的SCADA主站仅含500kV变电站的一小部分遥测和遥信信息,需要添增大量的遥测、遥信信息,同时新增遥控等功能。一个500kV调控一体化变电站,其遥测、遥信、遥控信息量近万,调试工作量巨大,且对变电站的调试通常需停电进行,影响供电可靠性。因此,需探索一种安全、高效、便捷的调试方法。笔者开发了一款CSC2000规约模拟软件,可用于在不影响设备正常运行情况进行变电站调控一体化调试,安全、高效、便捷,不仅避免了一次设备的停电,而且大大节约了时间、人力、物力。本文拟对该软件的开发和应用作一介绍,以资交流。1软件模块设计CSC2000规约模拟软件协议内容仅涉及网络通信协议,该通信结构为简约型3层(物理层、链路层和应用层)增强性结构。软件采用模块化设计,包括CSC2000通信模块、数据库管理模块、信号触发模块、人机交互模块(如图1)。CSC2000通信模块用于解析和生成与站控层设备通信的CSC2000规约报文;数据库管理模块用于实现软件配置信息的导入,内部实时和历史数据读写的存储管理服务,数据库支持远动配置文件、监控后台数据库文件、保护装置信息模板文件;信号触发模块实现手动和自动触发动态数据的模拟功能;人机交互模块根据数据库配置信息,自动生成相应配置的测试界面,提供调试运行模式和环境参数设置,以及信息显示输出与人工干预输入界面。2模拟校园监控系统的监控数据传输CSC2000规约模拟软件设计了遥信校对模块、遥测校对模块、遥控接收和返校模块、保护事件和告警校对模块等。该模拟软件除了实现上述主要模块功能,还应具备SOE、GPS对时、测控装置复归等功能。遥信校对模块和遥测校对模块根据数据库信息,采用广播方式上传遥信和遥测报文,实现与应用系统(如SCADA主站)的校对。遥信模块可带SOE时标同时上传,遥测模块发送测控装置二次值,一次值需要乘以变比进行核对。遥控接收和返校模块用于模拟测控装置接收监控后台或调控中心SCADA主站下发的遥控命令,通过遥控确认和遥控执行确认两个步骤进行校核。保护事件和告警校对模块根据保护装置信息模板文件和间隔地址,模拟上传保护事件和告警的报文信息,实现校对。CSC2000规约模拟软件具备与站内GPS对时系统通信的功能,可接受主站的广播时钟报文,与电网系统时钟保持同步,作为SOE的标准时标。软件的开发采用多线程编程技术,在VC++环境下编译,利用WindowAPI函数接口设计实现。软件的核心通信控制为CSC2000规约解析,该规约使用UDP通信方式,带有组播的IP地址:236.8.8.8,其发送端口号是1888,接收端口是1889。每个功能模块均按面向对象的程序设计思想对其功能进行封装,用于界面层的操作调用,其结果显示在界面或上传到主站端。图2为遥控接收和返校模块程序流程。3a/b网接入调控中心需添加大量的变电站遥测、遥信、遥控等信息,以实现远方监控。因此,变电站远动机需修改配置。为不影响设备正常运行,先修改一台远动机,断开该远动机与A/B网的连接,用CSC2000规约模拟软件同调控中心SCADA主站前置机进行“四遥”调试(如图3)。待全站数据完全核对正确后,恢复接入A/B网,再修改另一台远动机。CSC2000规约模拟软件数据源自变电站运行时的监控后台和保护管理机,分别获取全站遥信、遥测、遥控标签和保护装置信息模板,作为正确的数据源依据。CSC2000变电站综合自动化系统是基于A/B网为组网的数据交换,A/B网采用CSC2000规约进行数据交互(如图3)。CSC2000规约模拟软件实际上模拟了变电站的测控装置和保护管理机,将遥测、遥信、保护事件和告警数据上传,并模拟测控装置,接收监控后台或调控中心SCADA主站下发的遥控命令。因此,除了图3的调试模式外,安装有CSC2000规约模拟软件的笔记本电脑也可直接接入A网或B网,同监控后台或调控中心SCADA主站进行“四遥”调试。但由于现场的测控装置也接入A/B网,CSC2000规约模拟软件发出的模拟数据会瞬间被现场的测控装置刷新,需将测控装置网线临时拔出。对于单网络单远动机的变电站,建议采用该方法进行调控一体化“四遥”调试。3.1保护事件和控告信息组包对于遥信、遥测调试,可分别调用CSC2000规约模拟软件的遥信校对模块和遥测校对模块,导入遥信或遥测的文本文件,点击所要校对的条目,软件即可上传CSC2000报文,与调控中心SCADA主站直接校对。该方法直观、简单,本文不作介绍。由于全站自动化信息大部分是保护装置事件和告警信息,对保护事件和告警进行组包发送会大大减少全站遥信的信息量。这种组包方法就是对远动机IEC101/IEC104规约进行ASDU部分扩展,扩展出符合IEC103规约格式的上传保护事件和告警的专用ASDU。即ASDU的具体内容按IEC101/IEC104规约的规定组包,发送时套上IEC101/IEC104规约的信息头。调试前,需从保护管理机获取保护装置信息模板,编制成CSC2000规约模拟软件能识别的文件,如RCS923A.siyao。调试时,先打开该导入文件,配上内网地址后,即可模拟该地址对应的间隔保护装置,上传保护事件和告警信息,该信息也可带上SOE同时进行核对调试(如图4)。3.2控制板校核用CSC2000规约模拟软件模拟测控装置接收遥控指令,通过校验遥控信息是否正确以实现遥控调试。由于遥控信息采用点对点方式,需将笔记本电脑IP改成测控装置的IP。CSC2000规约模拟软件通过导入遥控文本文件,点击所要核对的条目,将笔记本电脑IP自动改为所要核对的测控装置IP,同时遥控校验信息也转到该条目。采用遥控确认和遥控执行确认两个步骤来校核遥控。当调控中心SCADA主站下发遥控选择命令时,CSC2000规约模拟软件接收该命令,并自动弹出对话框(如图5),核对信息正确后,点击“遥控正确上送”的确认键。调控中心SCADA主站收到正确信息后,进一步下发遥控执行命令,CSC2000规约模拟软件同样会弹出遥控执行对话框,点击确认后,SCADA主站就会收到该信息等待控制对象的变位。若此时采用CSC2000规约模拟软件的遥信校对模块来模拟该控制对象的变位,则SCADA主站将完成遥控成功的全部过程;若遥控对象不对应或返校出错,则将导致遥控失败。利用该校对方法,即可完成遥控调试。4冲突与问题的研究CSC2000规约模拟软件可在不影