浅谈规约分析系统在电力调度中的应用-通信界-中国通信门户

　　这些问题，没有报文分析手段无法确认问题发生在哪个环节，该由谁到现场去排除，要去到现场的哪个设备（通讯还是自动化设备），责任界面如何分开，事后是否有证据可以支持分析？等等。

三．适用性产品的研制和功能

　　远动信息是通过远动通道、调度数据网进行传送的，远动信息传输的可靠性已成为电网调度自动化系统稳定、准确、可靠运行的重要保证。由于远动信息的传输过程环节复杂、传输距离较远、设备种类较多，在任意一个环节上产生了误码，就会造成主站收到的上行信号无法解调，主站下发的命令不能被正常地执行，此类问题频繁出现时，利用现有的手段只能测出信号电平和波形，对于故障点却不能快速准确地定位，致使专业技术人员查找故障原因时往往无从下手，还会造成相关专业部门之间的责任不清。

　　因此，提供一种有效的测试手段，迅速分析远动信息、排除远动信号传输故障显得极其重要，开发远动规约分析系统成为必需的和紧迫的选任务。

基本功能特点

　　由于远动规约分析系统的责任重大，需要很好地解决这些问题，该系统至少应该具备以下功能：

　　1、通道监听；

　　2、仿真功能；

　　3、报文解析。

　　该系统要能被广泛应用，必须适应各种不同的远动规约，能够连接不同的数据通道，如模拟通道、数字通道、网络通道等。

　　经过一年多的研制和近半年的使用，我们取得了一些实际的经验。

　　下面将详细描述远动规约分析系统是如何实现以上功能、以及在调度系统中是如何应用而使工作提高效率的。

功能实现及应用

1、通道监听。

　　通道监听主要是针对已经建立通信的通道进行监听，是通过并接方式获取通道数据，而且要确保不会对被监听的通道造成任何影响，这样，通道监听的必需前提是：只收不发。

　　远动规约分析系统的监听功能主要表现在以下几个特点：

1）安全性。在监听过程中保证不会对通道数据造成影响，由软件设计及硬件的连接两方面来达到目标。串行通道的监听：在接线时就直接把对外发送的线断掉。网络通道的监听：通过带有监听口的交换机进行监听，设置该监听口只能收数据而不能外发数据，在硬件上这个要求是可以实现的。

2）稳定性。可以长时间监听通道数据，本系统采用分页技术显示通道报文，满页后自动将历史数据保存到硬盘，只要硬盘有足够大，在不掉电的情况下，该系统可以一直运行。弥补了SCADA系统不能长时间保存数据的不足。

3）实时性。该系统接收到的报文为原始通信报文，本系统不做任何删减处理，保证与后台调度系统得到的数据一致，而且在监听过程中做其它操作也不会影响其实时监听。为通道诊断或故障排查提供实时性依据。

4）灵活性。远动规约分析系统除了形成一些特有的事件外，还可以由用户定义各种实用的事件，如遥测越限、遥测跳变等。而且还可以定义各种查询条件，使操作者能够快速的定位至某个事件、某个信息点或某帧报文等。

有了上述特点，该远动规约分析系统至少能够应用于以下几个方面：

1）协助调度人员进行故障排查。

　　在调度系统的实际运行过程中，经常会遇到一些不规则的事件，如发生误遥信，遥测越限或遥测跳变等，而这些事件在现时的主站系统中，是无法有效跟踪的，而且由于出现的不规则性，增加了工作人员的难度，甚至是无从下手。

　　远动规约分析系统可以对这些事件进行长时间监听，并实时记录形成相应的事件，工作人员便可以通过该系统进行详细分析，并可通过事件快速定位至原始报文，查找故障发生源。因为保存了长期的历史数据，使工作人员查找故障时有据可查。

2）对通道质量进行分析。

　　由于远动规约分析系统得到的数据等同于调度主站得到的数据，那么该系统分析出来的误码基本上是通道的真实情况。在监听过程中，由误码统计或帧简析列表都可以看得出通道的质量，比如高湖变及通城变，都是通过监听分析出其误码率特别高，导致数据丢失或命令执行比较缓慢。

3）通过监听通道判断该通道的规约一致性及连通性。

　　在整个调度系统中，由于设备种类比较多，而且各个厂家也不一样，对规约的理解可能也存在一定的差异，就连同一种规约也有各地区不同的执行细则。

微小的差异可能不会导致通信连接不上，但是却会隐藏着其它的缺陷，如长时标与短时标的差异会导致SOE对时误差偏大。那么，这些微小的差异就可以通过该规约分析系统分析出来，要求设备厂家解决。

　　4）应用实例。

　　以高湖变为例，从调度主站可以知道高湖变的开关变位信息上传很慢、GPS事件时间误差达到1小时。但是根本不知道其产生的原因，通过远动规约分析系统监听，便可以清楚地分析出，慢是因为误码、错码特别多所产生；GPS对时误差1小时是因为子站上传的对时报文为短时标的报文，所以只传送分、秒、毫秒，当主站收到该短时标报文时，就自动以主站的小时数插入到SOE的时标中，本来应该是“11:59:59 999”，但是上送时只送“59:59 999”，而主站收到的时候已经是12点，那么SOE的时标就自然地变成“12:59:59 999”。正好相差一个小时，这就是规约差异性造成的缺陷。

对于通城变，在同一个RTU的不同通道上做相同的操作而产生不同的反应，在其中一个通道上做遥控操作，很快就有响应，而另一个通道上做则响应得很慢，通过远动规约分析系统监听，可以清楚地发现，响应快的通道其报文正确率很高，而响应得很慢那个通道的报文误码和错码都很多，有了这些依据，再去处理时就能做到有的放矢。

2、仿真功能。

　　仿真功能在远动规约分析系统中包括两项内容：一是主站模拟，一是子站模拟。

　　主站模拟：通过软件来模拟真实的调度主站，向RTU请求数据或发送各种命令，并接收和处理RTU上送的数据报文及返校报文等。具备四遥的接收及处理功能，功能基本等同于真实的调度主站。

　　子站模拟：即模拟现场RTU，能够接收和模拟执行主站下发的命令，可以模拟四遥的各种数据，如遥测点置数、遥信点变位、遥控及遥调的执行和返校等，并将各类模拟出来的变化的实时数据上送给主站。

　　在了解仿真功能的基本特点后，下面描述仿真功能在调度中应用：

　　仿真功能在调度中至少可应用于以下几个方面：

1）变电站预验收。

　　事实上，变电站验收是一项非常耗时，而又非常紧急的事情，命令一下达，就必须验收成功，而实际工作表明根本是不可能如此理想的，总会遇到这样或那样的问题，因而延误验收工期。

　　主站模拟功能可以提前将在验收过程中可能会遇到的问题暴露出来，比如子站RTU的规约与主站的规约是否一致？是否能够正常通信？RTU的系数是否正确设置？子站信息分组是否正确？对遥控遥调的命令是如何返校？等等。

　　凡此种种，如果能在验收前就都已经解决掉的话，验收过程中就只需要抽检一下就可以确保能够正常验收。因为已经有预验收作基础，而且预验收时模拟的主站是完全模拟真实的调度主站。

　　远动规约分析系统在变电站验收中，不仅能够确保验收如期完成，而且也避免了验收过程中对真实调度主站所造成的影响。

2）检查调度主站的数据库。

　　每个新站，在投运前都要做好其对应的信息点数据库，和主站二次开发的动态画面等，数据库和动态画面的定义是否正确，需要与子站RTU通信来检查才能检查是否正确，这是传统的检查方法。

　　模拟子站功能可以打破这种检查方法，只需要将子站的信息点表导入到远动规约分析系统中，模拟的子站就等于真实的子站，在模拟子站上操作等同于在变电站现场操作，大大简化了很多不便的因素，故检查起来也更加快捷有效。

3）测试调度主站的性能。

　　在现实工作中，主站的很多性能指标都是需要测试而没有办法测试的，比如遥信雪崩测试，在物理上是没办法达到这种效果的。远动规约分析系统的子站模拟功能，具备了雪崩测试功能，可以对多点同时变位，对整个站的所有点同时雪崩，从而测试主站对报文的处理能力。要测试主站性能也可以通过让遥测点同时随机变化，同样也会产生大量的数据，达到测试主站性能的一个效果。

3、报文解析。

　　报文解析功能主要是对报文进行详尽到位的解析，以纯中文界面来表示十六进制报文数据。

报文解析功能旨在方便工作人员查阅报文，即使不熟悉或不懂规约，只要通过远动规约分析系统来解析就可以清楚地知道报文是什么内容，相当于一本规约词典。

　　而且报文解析功能贯穿整个系统，包括监听、模拟等，它是可以在线或离线解析，解析过程不会影响报文存取。

　　报文解析结果以树状显示，独立于原始报文，有别于其它规约分析系统的方式，即报文与解析混合到一起。树状显示相对其它显示方式来说就显得更加灵活清晰。

四、总结

　　以上论述表明，远动规约分析系统在电力调度系统中有着广泛的应用，并能够给调度人员带来效益和方便，如在故障排查、变电站预验收、报文解析等方面。对于简单的规约分析来说，远动规约分析系统已经相当完美，但笔者认为，该系统还可以从规约一致性及连通性方面加以改进，由软件自动区分差异并给出差异报告或者建议性报告。

　　远动规约分析系统的规约库所包括的规约已经能够满足现阶段的要求，但是着眼未来，还需要增加IEC－61850系列规约，做到与时俱进。