ET-2000系列電力規(guī)約分析儀應用說明介紹

迄今，各電力調(diào)度的能量管理系統(tǒng)(energy management system,EMS)的主站系統(tǒng)通過直接采集方式接入的220 kV變電站、500 kV變電站及統(tǒng)調(diào)電廠的遠動終端(remote terminal unit,RTU)或監(jiān)控系統(tǒng)少則幾百個。同時，還有同樣數(shù)量的省網(wǎng)關口電能量采集器(ERTU)通過專線、共線或電話撥號方式接入省調(diào)的EMS主站系統(tǒng)。該主站系統(tǒng)已成為確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)運行的重要支撐平臺，其功能及作用已成為電網(wǎng)調(diào)度運行管理不可缺少的重要手段。而這些功能的正常發(fā)揮及使用，則離不開廠站端遠動數(shù)據(jù)的準確、完整、快速及不間斷的傳送。若沒有這些遠動的基礎數(shù)據(jù)，那么，EMS主站系統(tǒng)會成為無米之炊，無源之水。
目前與電力調(diào)度EMS主站系統(tǒng)通信的遠動設備中，既有計算機監(jiān)控系統(tǒng)，又有傳統(tǒng)的RTU及ERTU；而且接入的規(guī)約也比較復雜，CDT、國標101、華東101、SC1801、103、104、DNP3.0等。一旦主站的RTU或ERTU的運行簡表出現(xiàn)某一廠站的故障告警，運行人員往往只能采用大包圍的方法，從廠站遠動設備、遠動信道到主站系統(tǒng)等各個環(huán)節(jié)進行逐一排查，才能找到故障原因。然后，針對故障原因，再采取相應的措施進行故障排除，影響了設備的運行時間。即使在廠站遠動設備與主站系統(tǒng)通信正常的情況下，又會出現(xiàn)個別遙測量(包括電能量)跳變或失準，又或者遙信量發(fā)生抖動。這些遠動信息的擾動，一方面影響調(diào)度運行，另一方面，又會影響EMS主站系統(tǒng)的安全。廣東省電力調(diào)度EMS主站系統(tǒng)就曾經(jīng)因一個廠站的遙信量發(fā)生大量的變位抖動，引起主站系統(tǒng)出現(xiàn)大量的遙信告警，這些垃圾信息占用了系統(tǒng)的磁盤空間，造成了一臺服務器死機，嚴重威脅到EMS主站系統(tǒng)的安全。對于這類故障，往往無法迅速地確定究竟是主站的問題還是廠站遠動設備問題。即使是判斷為廠站遠動設備的問題，又無法提供強有力的證據(jù)來說明。因此，自動化的運行人員迫切希望有一套先進的遠動通信規(guī)約測試及分析系統(tǒng)，能快速準確地對故障進行診斷，盡量縮短故障時間，確保EMS系統(tǒng)的安全，更好地為調(diào)度運行服務。為此，珠海市一通電力科技有限公司結(jié)合多年的工程經(jīng)驗已經(jīng)對電力調(diào)度系統(tǒng)深刻地認識成功地開發(fā)了ET-2000電力規(guī)約分析儀。目前，ET-2000已順利通過性能測試，投入正式使用。在此，我們對這套系統(tǒng)的界面及性能特點進行簡要的分析。
1.界面及性能特點
1.1界面
　　該系統(tǒng)是采用Visual C++的語言編寫的，人機界面比較友好。該系統(tǒng)具有操作 靈活、設置方便、運行可靠及功能比較齊全的特點。其界面由六大部分組成。
1.1.1工具欄
　　設置登陸及退出密碼，以防止誤操作或非法退出監(jiān)聽狀態(tài)。配置站點名稱、通訊接口類型、規(guī)約類型，相關參數(shù)。啟動或終止主要進程的按鈕(SCAN)，保存及打開通道數(shù)據(jù)，清空數(shù)據(jù)區(qū)及事件框等。
1.1.2楨流水簡釋列表
　　顯示楨發(fā)生時間，上下行方向以及分色顯示楨的類別。
1.1.3原始數(shù)據(jù)
顯示具體報文數(shù)據(jù)內(nèi)容、發(fā)生時間、及傳輸方向以及分色顯示報文類型
1.1.4楨數(shù)據(jù)、遙信、遙測、遙控以及事件框顯示上述每種類型的具體信息。
A） 楨數(shù)據(jù)：顯示一幀的數(shù)據(jù)內(nèi)容，鼠標單擊每個字節(jié)都有詳細解析
B） 遙信：顯示信息體地址，遙信點號及遙信變位時標，在模擬子站時可做順序變位和雪崩測試。
C） 遙測：顯示當前要測量，遙測點號及遙測時標。在模擬子站時遙測量可設置：死區(qū)值，系數(shù)。告警上限，告警下限，越限告警，模擬遙測變化有隨機、正弦等。
D） 遙控：顯示主站發(fā)送的遙控信息，類型時間。
E） 事件：顯示事件發(fā)生的信息體地址、事件內(nèi)容時標、以及類別。單擊事件可自動查找到相對應的報文，方便用戶分析。
1.1.5楨的詳解樹
　　對每一幀數(shù)據(jù)進行詳細的解析，楨的類別、傳輸方向、鏈路地址、信息體地址等，對楨的每個字節(jié)有詳細的中文解釋。
1.1.6命令窗口
　　模擬主站發(fā)送命令功能，并對每個模擬的命令都可以以命令參數(shù)的形式進行編輯，單擊發(fā)送和暫停，用戶可編輯測試命令流程表，可修改執(zhí)行間隔，默認s，點擊執(zhí)行，將按組織好的報文以執(zhí)行間隔隔逐條發(fā)送。
1.2主要性能特點
1.2.1仿真EMS主站功能
　　仿真EMS主站功能包括主控及偵聽功能。
1.2.1.1主控功能
　　當為主控時，通過該系統(tǒng)的PC串行口經(jīng)由調(diào)制解調(diào)器與廠站的遠動設備進行通信。此時，該系統(tǒng)仿真EMS主站功能，其功能包括：
　　a)各種通信規(guī)約的命令下發(fā)及實時數(shù)據(jù)的接收。此時，該功能既可通過自動執(zhí)行模式下發(fā)與主站一致的各種通信規(guī)約的命令序列來實現(xiàn)與廠站遠動設備的通信，又可按運行人員的要求，采用單步或批量執(zhí)行模式下發(fā)命令，同時，接收來自廠站遠動設備的遠動數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)既可通過報文區(qū)顯示出來，又可保存并轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)表格的形式方便存檔和以后的分析。
　　b)對下發(fā)及實時接收的通信規(guī)約進行分析。該功能對收發(fā)的各種通信規(guī)約的報文內(nèi)容進行實時分析，分析內(nèi)容包括報文的類型標識、傳送原因、信息體地址及信息體內(nèi)容等。即使是錯誤的報文，也能進行分析，并指出錯誤所在。
　　c)對遠動信息進行全記錄或分類記錄。該功能既可對遠動的各種通信規(guī)約下發(fā)的命令及回答的信息進行全記錄，又可按運行人員的設置，對遙信變位、遙測跳變及SOE事件等進行分門別類的記錄，并形成文本文件。每個文本文件的文件名均帶有該廠站名及記錄時間，方便用戶快速查詢。
　　d)通道通信質(zhì)量測試。該功能只應用于四線專線通道，共有閉環(huán)及開環(huán)兩種測試模式。所謂閉環(huán)測試，就是甩開廠站的遠動設備，將四線的專線通道連接成環(huán)，然后在主站端發(fā)送一串測試報文，測試報文的長度可由運行人員自行設置。同時，根據(jù)所收回數(shù)據(jù)包與發(fā)送數(shù)據(jù)包進行比較，算出錯誤包數(shù)及通道當前誤碼率。而開環(huán)測試，則是在系統(tǒng)與廠站正常通信的情況下對通道進行通信質(zhì)量測試，同樣算出錯誤包數(shù)及通道當前誤碼率。無論是閉環(huán)或開環(huán)模式，均可在通道測試結(jié)束后，點擊“保存”，將通道測試的記錄保存到文件里，文件記錄了測試的起始時間、結(jié)束時間、發(fā)送數(shù)據(jù)包、接收數(shù)據(jù)包、發(fā)送長度、錯誤數(shù)據(jù)包、誤碼率和檢測方式(開環(huán)、閉環(huán))。
1.2.1.2偵聽功能
　　當為偵聽功能時，只需將該系統(tǒng)的一對接收或發(fā)送線并接到遠動通道的接收或發(fā)送端，則可對主站的發(fā)送命令或廠站的回答數(shù)據(jù)進行在線偵聽。在偵聽情況下，該系統(tǒng)除了不能下發(fā)命令外，其它功能與主控大致相同，此處不再重復。
1.2.2模擬廠站遠動設備的功能
　　a)仿真?zhèn)鹘y(tǒng)四線遠動通道的RTU發(fā)送多種規(guī)約的報文，同時，又可修改RTU發(fā)送的遙測及遙信值，并可對與主站的通信報文進行實時監(jiān)視及保存。
b)系統(tǒng)通過修改配置，可模擬網(wǎng)絡RTU。若本機是tcp_client端時，需要輸入對端的IP地址，若本機是tcp_sever端時，不用填寫IP地址，表示可以接受任何IP地址的client連接。tcp_client和tcp_sever均需輸入網(wǎng)絡端口號。
2．應用情況
　　雖然ET-2000使用至今的時間不是很長，但由于其功能比較齊全，使用靈活，操作方便，可以較好地滿足運行人員對電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中的主站系統(tǒng)、廠站系統(tǒng)及通道、規(guī)約等調(diào)試要求，因而已在基建工程方面和運行維護方面取得較好的應用。
2.1在基建工程方面
　　任何新建或擴建工程的廠站遠動設備或電能量采集器，在正式投運之前，都要多次進行調(diào)試及信息的核對。隨著電力工業(yè)的飛速發(fā)展，每年都有一大批電力基建工程項目并網(wǎng)投產(chǎn)。這些項目除了新投的發(fā)電廠及變電站外，還包括大量的線路、主變壓器及發(fā)電機組的擴建工程。在未使用這套系統(tǒng)之前，我們都是直接將新建或擴建工程的廠站自動化設備直接與主站系統(tǒng)聯(lián)接，通過前置機(其操作系統(tǒng)為UNIX)對其進行調(diào)試。但是，使用前置機調(diào)試，存在以下幾個問題：由于主站只有兩臺前置機，只能同時對兩個廠站設備進行調(diào)試。但在實際運行中，我們經(jīng)常碰到有多個廠站設備需要同時進行調(diào)試，由此而來造成“調(diào)試沖突”；在調(diào)試過程中，參數(shù)的修改或下裝比較繁瑣，而且存在一定的風險；主站與廠站設備的通信報文無法記錄保存下來；在進行信息的核對過程中，由于廠站所有的遙信都要進行分合閘的聯(lián)動試驗，遙測都要加載各種類型的模擬量，因而主站必然會產(chǎn)生大量的遙信告警及SOE，甚至引起事故追憶，對主站的正常運行構(gòu)成威脅。而使用這套測試系統(tǒng)進行調(diào)試及信息的核對時，不存在“調(diào)試沖突”，只要裝有該軟件的PC，就能進行調(diào)試；同時ET-2000人機界面比較友好，進行參數(shù)的修改或下裝非常方便，而且不存在風險；另外，由于該系統(tǒng)能方便地將主站與廠站設備的通信報文記錄保存下來，形成文本文件，便于有關人員對其進行分析，找出錯誤所在，及時要求設備廠商的調(diào)試人員對程序進行修改，縮短了調(diào)試時間；在進行信息的核對過程中，能按用戶的要求完成各種信息的傳送試驗，對運行主站不形成任何威脅。在使用該測試系統(tǒng)完成對這些廠站的調(diào)試工作后，才將其接入調(diào)度主站，投入真正的運行。因而可見，使用這套測試系統(tǒng)進行基建工程方面的調(diào)試，既可以提高工作效率，縮短調(diào)試時間，又能減少對主站正常運行的干擾及沖擊。
2.2在運行維護方面
　　這套測試系統(tǒng)在運行維護方面，主要起著如下兩個方面的作用：
　　a)當主站系統(tǒng)的廠站設備運行簡表顯示一個廠站的運行出現(xiàn)故障時，使用這套測試系統(tǒng)的主控功能進行測試，有助于快速判斷究竟是廠站設備、遠動通道故障，還是EMS主站的故障。
　　b)當主站收到的遠動數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，比如遙測量跳變或遙信量誤動和頻繁抖動，可使用這套測試系統(tǒng)的偵聽功能，對主站與廠站設備之間的通 信進行一段時間的偵聽，并將有關的變化遙測(跳變范圍由運行人員根據(jù)實際情況而定)及遙信變位信息全部記錄下來，運行人員可對這些記錄文件進行查詢分析，判斷故障根源，為正確排障提供依據(jù)。