CN108694291A - 变电站后台机仿真验证系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变电站后台机仿真验证系统，用于对变电站系统中的待验证的后台机进行配置功能验证，变电站后台机仿真验证系统包括用于模拟变电站系统中的一次设备和二次设备的模拟一二次设备和交换机，待验证的后台机通过交换机与模拟一二次设备相通信连接。本发明采用模拟设备替代实际设备而进行对后台机的配置功能验证，可以避免验证过程对实际的变电站系统产生影响，避免实际设备误动作，从而降低变电站系统安全风险，还可以提高验证效率。

Description

变电站后台机仿真验证系统

技术领域

本发明属于电力系统变电站自动化领域，具体涉及一种电力系统常规变电站和智能变电站采用的后台机仿真验证系统。

背景技术

随着变电站不断的升级改造，变电站值班后台机的配置一直在不断更新，在新变电站投运过程中和进行改造时，后台机配置更新后可以现场直接对停电设备进行遥控遥信操作以进行功能验证。其验证方法如下：

1）停电间隔操作把手置“远方”，其他间隔操作把手置“就地”；

2）后台机遥控停电间隔开关、软压板等信号，验证操作功能是否正确。

上述这种现场停电实际验证方法保证了在进行遥控操作时不会误操作其他间隔（因其他间隔操作把手置“就地”）。但是，由于软压板的遥控，并不受操作把手位置的影响。此时仍然有配置错误而导致软压板误操作的可能。现场工作时，曾经发生误操作“重合闸软压板”而导致事故跳闸后不能重合闸的现象。对于智能变电站，由于其不具备“出口硬压板”，而只具备“出口软压板”，如果发生遥控“出口软压板”错误，则可能直接导致继电保护装置在事故发生时不出口，从而扩大事故范围，且智能变电站内出口压板为技术人员现场配置SCD文件，曾发生由于配置错误导致保护出口不经“出口软压板”的情况。

对于上述后台机遥控中存在的问题，现有解决方案，只能被动依靠现场工作人员在验收工作中及时发现，及时处理，如果发生对运行间隔的误遥控操作，则无法防范在误操作后尚未纠正期间带来的供电风险。

综上所述，现有的现场实际设备验证方法，不但在验收过程中存在不可控制的误操作风险，可能导致变电站继电保护设备处于不正常运行状态，违反安全运行原则，导致继电保护设备误动作、拒动作，而且当问题发生后，对运行设备进行现场整改有些情况下存在困难，特别是对智能变电站，如果需要重新对保护装置下载配置，则运行中的继电保护装置必须退出运行，无形中再次放大了安全风险。而且现有的验收方法，验收周期长，涉及人员、单位配合复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够避免验证过程对实际设备产生的不良影响、降低电网安全风险并提高验收效率的变电站后台机仿真验证系统。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种变电站后台机仿真验证系统，用于对变电站系统中的待验证的后台机进行配置功能验证， 所述变电站后台机仿真验证系统包括用于模拟变电站系统中的一次设备和二次设备的模拟一二次设备和交换机，待验证的所述后台机通过所述交换机与所述模拟一二次设备相通信连接。

所述模拟一二次设备包括用于从待模拟的所述一次设备/所述二次设备中提取码表信息或配置文件的提取模块、用于解析所述提取模块所提取的码表信息或配置文件的解析模块、基于所述解析模块解析后的码表信息或配置文件来模拟所述一次设备/所述二次设备并能够实现所述一次设备/所述二次设备功能的模拟模块。

所述模拟一二次设备还包括将所述提取模块所提取的码表信息或配置文件进行规约转换的转换模块。

本发明还提供上述变电站后台机仿真验证系统采用的验证方法，所述验证方法包括如下步骤：

步骤1：对所述模拟一二次设备进行配置而使它能够模拟所述一次设备/所述二次设备的功能，然后执行步骤2；

步骤2：在所述模拟一二次设备中设置需要上送的信息，并通过所述交换机向所述后台机上送所述信息，然后执行步骤3；

步骤3：所述后台机接收所述模拟一二次设备上送的信息，并验证所接收的信息是否正确，若正确则进行步骤4，否则验证不通过；

步骤4：所述后台机通过所述交换机向所述模拟一二次设备发送操作指令，然后执行步骤5；

步骤5：所述模拟一二次设备接收所述操作指令，并基于所述操作指令产生返回信号，然后执行步骤6；

步骤6：所述后台机接收所述模拟一二次设备发送的所述返回信号，并验证所接收的返回信号是否正确，若正确则验证通过，否则验证不通过。

所述步骤2中，所述模拟一二次设备需要上送的信息包括遥测信号、遥信信号、定值信号、压板位置信号、保护动作信号、告警信号。

所述步骤3中，每接收一项所述模拟一二次设备上送的信息后点击一次所述后台机上的下一项按钮来接收下一项所述模拟一二次设备上送的信息。

所述步骤5中，所述返回信号包括动作行为信号、变位信号。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明采用模拟设备替代实际设备而进行对后台机的配置功能验证，可以避免验证过程对实际的变电站系统产生影响，避免实际设备误动作，从而降低变电站系统安全风险，还可以提高验证效率。

附图说明

附图1为本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：如附图1所示，一种用于对变电站系统中的已配置好的后台机进行配置功能验证的变电站后台机仿真验证系统，包括模拟一二次设备和交换机，待验证的后台机通过交换机与模拟一二次设备相通信连接，从而后台机可以向模拟一二次设备发送信号，模拟一二次设备也可以向后台机发送信号。

对于待验证的后台机，技术人员应该完成后台机数据库、界面的配置，然后方可进行验证。该后台机可以根据操作命令发出遥控、遥信操作信号，并接收模拟一二次设备返回的状态变位信号等。

模拟一二次设备用于模拟变电站系统中的一次设备和二次设备，它包括用于从待模拟的一次设备/二次设备中提取码表信息或配置文件的提取模块、用于解析提取模块所提取的码表信息或配置文件的解析模块、基于解析模块解析后的码表信息或配置文件来模拟一次设备/二次设备并能够实现一次设备/二次设备功能的模拟模块。模拟一二次设备还可以包括将提取模块所提取的码表信息或配置文件进行规约转换的转换模块。

对于该模拟一二次设备，其可以模拟变电站中的继电保护设备、测控装置和断路器、隔离开关的动作行为，可以根据装载的配置，接收后台机发出的遥信、遥控操作命令，并根据操作命令返回相应的断路器、隔离开关、软压板动作行为，也可以根据操作主动上送电压电流测量量、保护动作、告警、压板位置、定值等信号内容。对于智能变电站，区别于现场实际保护装置通过光纤联接到光交换机再转接到网线交换机的情况，模拟一二次设备可以直接和网线交换机相联接。

交换机采用与现场实际运行的交换机相同型号的设备即可。

后台机安装控制软件并导入对应变电站的数据文件，模拟一二次设备通过网线经交换机与后台机相连接。通过修改模拟一二次设备的IP并导入不同的保护测控装置配置模板来模拟变电站不同的保护、测控设备与后台机的通信联接，从而可以完成不同设备的遥信、遥测、遥控模拟验证。

上述变电站后台机仿真验证系统采用的验证方法包括如下步骤：

步骤1：对模拟一二次设备进行配置而使它能够模拟一次设备/二次设备的功能，然后执行步骤2。具体可以为，将模拟一二次设备与电脑相连接，整体导入变电站设备码表信息，解析，如果是智能变电站则应导入SCD配置的相应间隔的文件，并逐个设备设置通信地址。如需规约转换，则还需要选择交换机厂家、二次设备厂家以便实现不同厂家间的规约转换。

步骤2：在后台机中选择即将开始验证的模拟一二次设备，在模拟一二次设备中设置需要上送的信息，并通过交换机向待验证的后台机上送信息，然后执行步骤3。该步骤中，模拟一二次设备需要上送的信息包括遥测信号、遥信信号、定值信号、压板位置信号、保护动作信号、告警信号等。

步骤3：待验证的后台机接收模拟一二次设备上送的信息，并验证所接收的信息是否正确，若正确则进行步骤4，否则验证不通过。该步骤中，可以每接收一项模拟一二次设备上送的信息后点击一次后台机上设置的操作按钮来接收下一项模拟一二次设备上送的信息，从而可以按照设定次序依次向后台机上送各项信息，而无需逐个设置，可以提高验证效率。

步骤4：后台机通过交换机向模拟一二次设备发送操作指令，然后执行步骤5。

步骤5：模拟一二次设备接收操作指令，并基于操作指令产生返回信号，然后执行步骤6。该步骤中，返回信号包括动作行为信号、变位信号等。

步骤6：后台机接收模拟一二次设备发送的返回信号，并验证所接收的返回信号是否正确，从而查看动作行为、动作间隔等是否正确，防止误操作发生，若正确则验证通过，否则验证不通过。

当全站设备验证完成且正确后，后台机不应重新导入配置，以保证配置的正确性。

由此可以看出，整个验证流程分为两个部分，第一部分为验证模拟一二次设备主动上送的信号，例如：遥测、遥信、告警、保护动作等信号；第二部分为验证后台机主动要求上送或者后台机操作后返回的信号。验证过程中，可以实现后台机、模拟一二次设备的整体配置和整体验证，不需要像现场验证，必须逐个操作步骤依次执行来完成单个间隔的验证，大幅提高工作效率。

本方案采用一种模拟装置——模拟一二次设备代替实际运行中的一次和二次设备，采用现场实际配置但尚未正式投入运行的后台机，结合一台交换机，构建一套模拟变电站后台遥控遥信操作验证系统，可以在后台机正式投运前，对其最关键的遥控、遥信环节进行模拟验证，从而确保后台机、保护装置配置的正确性，大幅降低由于认为配置错误而导致现场误操作带来的安全运行风险，其有益效果在于：

1）解决了后台机配置更新后、投运前验证过程中可能会导致误操作其他间隔压板的状况，大幅提高了后台机配置更新后控制系统的安全性和可靠性。

2）该变电站后台机仿真验证系统采用整体配置、整体验证方案，大大提高了验证的速度和效率。

3）模拟验证后的后台机已经完全具备现场实际运行条件，具有高可靠性、高安全性，提高了电网安全运行水平。

4）降低了现场工作量和劳动强度，提高了人员利用效率，利用该系统进行验证时，两个工作人员即可实现整个验证过程，而现场停电验证则可能涉及十几个工作人员，两个以上不同责任单位的配合实现。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种变电站后台机仿真验证系统，用于对变电站系统中的待验证的后台机进行配置功能验证，其特征在于：所述变电站后台机仿真验证系统包括用于模拟变电站系统中的一次设备和二次设备的模拟一二次设备和交换机，待验证的所述后台机通过所述交换机与所述模拟一二次设备相通信连接。

2.根据权利要求1所述的变电站后台机仿真验证系统，其特征在于：所述模拟一二次设备包括用于从待模拟的所述一次设备/所述二次设备中提取码表信息或配置文件的提取模块、用于解析所述提取模块所提取的码表信息或配置文件的解析模块、基于所述解析模块解析后的码表信息或配置文件来模拟所述一次设备/所述二次设备并能够实现所述一次设备/所述二次设备功能的模拟模块。

3.根据权利要求2所述的变电站后台机仿真验证系统，其特征在于：所述模拟一二次设备还包括将所述提取模块所提取的码表信息或配置文件进行规约转换的转换模块。

4.一种如权利要求1至3中任一项所述的变电站后台机仿真验证系统采用的验证方法，其特征在于：所述验证方法包括如下步骤：

步骤1：对所述模拟一二次设备进行配置而使它能够模拟所述一次设备/所述二次设备的功能，然后执行步骤2；

步骤2：在所述模拟一二次设备中设置需要上送的信息，并通过所述交换机向所述后台机上送所述信息，然后执行步骤3；

步骤3：所述后台机接收所述模拟一二次设备上送的信息，并验证所接收的信息是否正确，若正确则进行步骤4，否则验证不通过；

步骤4：所述后台机通过所述交换机向所述模拟一二次设备发送操作指令，然后执行步骤5；

步骤5：所述模拟一二次设备接收所述操作指令，并基于所述操作指令产生返回信号，然后执行步骤6；

步骤6：所述后台机接收所述模拟一二次设备发送的所述返回信号，并验证所接收的返回信号是否正确，若正确则验证通过，否则验证不通过。

5.根据权利要求4所述的变电站后台机仿真验证系统采用的验证方法，其特征在于：所述步骤2中，所述模拟一二次设备需要上送的信息包括遥测信号、遥信信号、定值信号、压板位置信号、保护动作信号、告警信号。

6.根据权利要求4所述的变电站后台机仿真验证系统采用的验证方法，其特征在于：所述步骤3中，每接收一项所述模拟一二次设备上送的信息后点击一次所述后台机上的下一项按钮来接收下一项所述模拟一二次设备上送的信息。

7.根据权利要求4所述的变电站后台机仿真验证系统采用的验证方法，其特征在于：所述步骤5中，所述返回信号包括动作行为信号、变位信号。