CN110838946A - 一种基于模拟子站的自动验收系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于模拟子站的自动验收系统和方法，该系统包括模拟子站，与模拟子站连接的配置验收规则导入模块、SCD文件导入模块、配置转发关系模块和自动验收模块，报告生成模块与自动验收模块连接。本发明实现监控信号快速批量上送主站，提高验收效率。在验收过程中替代操作实际设备所带来的诸多弊端，自动仿真验收。本发明无需现场人员对实际设备进行操作，节约大量工作时间，降低调试成本。

Description

一种基于模拟子站的自动验收系统和方法

技术领域

本发明涉及一种自动验收系统，尤其是一种基于模拟子站的自动验收系统，还涉及自动验收方法，属于电力系统自动化领域。

背景技术

智能变电站应用网络通信，实现站内所有一次、二次设备数据交互。网络中的数据报文，依据IEC61850标准和通信规范生成。并详细记录在SCD（变电站配置文件）模型文件中。当前智能变电站的监控信号调试验收仍采用传统操作方法，工作量大，效率低。监控信号调试验收进度依赖于保护调试团队能力和默契程度。实际操作产生信号往往为一批信号，不利于迅速判断验收结果，对参与验收人员压力很大。随着智能变电站密集建设，传统人工验收明显已经对变电站建设进度造成影响。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种基于模拟子站的自动验收系统和方法，通过解析SCD模型文件的内容，模拟IEC61850标准设备动作信号数据报文，欺骗远动机产生监控信息。无需保护调试人员在变电站实际设备前操作，达到提高验收效率，降低人员工作压力，代替传统人工验收。

本发明的技术方案具体如下：

一种基于模拟子站的自动验收系统，包括模拟子站，与模拟子站连接的配置验收规则导入模块、SCD文件导入模块、配置转发关系模块和自动验收模块，报告生成模块与自动验收模块连接；其中：

配置验收规则导入模块导入主站验收规则，建立验收任务序列；

配置转发关系模块对监控信号与智能站信号建立实际关联；

SCD文件导入模块对SCD文件进行解析，重构站内IED设备配置并进行展示；

模拟子站在设备中模拟全部站内IED设备；模拟子站根据任务序列生成数据报文，通过数据网关机产生监控信号；

通过自动验收模块验收，验收模块接收数据网关机产生的监控信号，来判断模拟子站发送的报文是否经过数据网关机正确产生监控信号；

报告生成模块根据模拟结果生成自动验收报告。

进一步地，数据网关机根据IEC61850规约连接所有设备。

进一步地，重构站内IED设备配置包括网络地址和信号索引，主要展示内容包括设备名、制造商名、网络配置和信号配置。

进一步地，SCD文件导入模块通过SCD内描述信号特征的信息对变电站内设备详细信息进行解析，描述信号特征的信息包括地址描述、数据集、组号、组名、短地址信息。

进一步地，配置转发关系模块支持的主流格式包括xml或rcd。

进一步地，对于遥信任务，模拟子站依次按照验收规则中遥信类信号验收需依次收到动作、复归动作的规定，模拟产生复归、动作、复归信号动作序列，主站在收到信号后，对该监控信号进行通过标记；

对于遥测任务，模拟子站依次按照验收规则中遥测类信号验收需收到值为点号加偏置再乘以系数的规定，模拟产生依托于点号、系数、偏置计算生成的测试量，主站收到测试量后，反向计算验证结果正确，对该监控信号进行通过标记。

本发明还涉及的基于上述的系统的自动验收方法，包括如下步骤：

步骤（1）、获取变电站资料，资料包括SCD模型文件、转发配置xml或rcd文件、主站验收规则、监控信息点表和站内数据网关机数据端口号信息；

步骤（2）、导入SCD模型文件，SCD文件导入模块根据SCD内描述，自动解析出站内所有IED设备，并进行展示，主要展示内容包括设备名、制造商名、网络配置和信号配置；

步骤（3）、导入转发配置文件、监控信息点表文件，配置转发关系模块根据监控信息点表文件，建立站内智能设备信号到主站监控信息之间关系；

步骤（4）、导入主站验收规则，配置验收规则导入模块自动建立任务序列；

步骤（5）、模拟子站根据解析得到的智能设备信息，生成模拟设备，等待站内数据网关机进行连接，根据状态栏获知设备连接情况，所有智能设备建立好连接后，模拟子站进入待命模式；

步骤（6）、模拟子站进行验收，根据预先设定的任务序列执行任务：

对于遥信任务，模拟子站依次按照验收规则中遥信类信号验收需依次收到动作、复归动作的规定，模拟产生复归、动作、复归信号动作序列；主站在收到信号后，对该监控信号进行通过标记；

对于遥测任务，模拟子站依次按照验收规则中遥测类信号验收需收到值为点号加偏置再乘以系数的规定，模拟产生依托于点号、系数、偏置计算生成的测试量，主站收到测试量后，反向计算验证结果正确，对该监控信号进行通过标记；

步骤（7）、验收后，报告生成模块在变电站内生成自动验收报告，主站系统在主站生成自动验收报告，根据两份报告确认自动验收成果。

与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下：

（1）本发明通过分析SCD模型文件得到详细信息，通过模拟全站设备代替实际设备，在智能变电站内通过模拟实现虚拟设备模拟收发数据，欺骗远动机产生各类数据报文，使之具备欺骗远动机产生监控信息的能力。自动验收时，按照主站验收规则依次模拟产生期望监控信号，实现监控信号快速批量上送主站，提高验收效率。在验收过程中替代操作实际设备所带来的诸多弊端，自动仿真验收。

（2）本发明分析SCD模型文件并进行深入解析，并对IEC61850标准创新在计算机内部进行虚拟化实现。在计算机设备内通过程序模拟站内智能设备。提供导入主站的验收规则的方案，可自动生成验收序列。验收序列指导模拟子站内的虚拟设备产生模拟信号，欺骗数据网关机产生监控信号，并上传到主站，迅速完成监控信号自动验收。无需现场人员对实际设备进行操作，节约大量工作时间，降低调试成本。

附图说明

图1为基于模拟子站的自动验收系统的结构框图；

图2为本发明的其中一种实施方式的SCD文件解析；

图3为本发明对遥信信号分析的流程图；

图4为本发明对遥测信号分析的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是对本发明一部分实例，而不是全部的实例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例的基于模拟子站的自动验收系统，具体是验收某智能变电站，该系统包括模拟子站，与模拟子站连接的配置验收规则导入模块、SCD文件导入模块、配置转发关系模块和自动验收模块，报告生成模块与自动验收模块连接；其中：配置验收规则导入模块导入主站验收规则，建立验收任务序列；配置转发关系模块对监控信号与智能站信号建立实际关联；SCD文件导入模块对SCD文件进行解析，重构站内IED设备配置并进行展示；模拟子站在设备中模拟全部站内IED设备；模拟子站根据任务序列生成数据报文，通过数据网关机产生监控信号；通过自动验收模块验收，验收模块接收数据网关机产生的监控信号，来判断模拟子站发送的报文是否经过数据网关机正确产生监控信号；报告生成模块根据模拟结果生成自动验收报告。

数据网关机根据IEC61850规约连接所有设备。

重构站内IED设备配置包括网络地址和信号索引，主要展示内容包括设备名、制造商名、网络配置和信号配置。

SCD文件导入模块通过SCD内描述信号特征的信息对变电站内设备详细信息进行解析，描述信号特征的信息包括地址描述、数据集、组号、组名、短地址信息。配置转发关系模块支持的主流格式包括xml或rcd。

对于遥信任务，模拟子站按照验收规则中遥信类信号验收需依次收到动作、复归动作的规定，模拟产生复归、动作、复归信号动作序列，主站在收到信号后，对该监控信号进行通过标记；

对于遥测任务，模拟子站按照验收规则中遥测类信号验收需收到值为点号加偏置再乘以系数的规定，模拟产生点号加偏置再乘系数后计算生成的测试量，主站收到测试量后，反向计算验证结果正确，对该监控信号进行通过标记。

本实施例的模拟站内遵守IEC61850标准和通信规范设备的方案。根据SCD中信号特征，模拟设备同后台机，远动机进行通信，实现虚拟设备在线，产生模拟报文或者接收数据等。

本实施例对主站验收规则进行解析，根据要求，自动生成根据验收规则要求，依次在模拟子站中产生数据报文，直到完成全部验收序列。

本实施例基于Linux系统，可以实现导入SCD文件、配置转发关系、配置主站规则、模拟子站、自动验收和报告生成的功能。

本实施例的硬件设备应支持变电站内使用要求，可运行Linux系统，提供不少于2个有线网口进行模拟设备时使用。本实施例的系统可根据SCD内容模拟子站，按照要求发送报文，产生期望信号，实现变电站内监控信号自动验收。

本实施例的基于上述的系统的自动验收方法，包括如下步骤：

步骤（1）、基于模拟子站的自动验收系统，需要获取智能变电站资料，资料包括SCD模型文件、转发配置xml或rcd文件、主站验收规则、监控信息点表和站内数据网关机数据端口号信息；

步骤（2）、导入SCD模型文件，SCD文件导入模块根据SCD内描述，自动解析出站内所有IED设备，并进行展示，主要展示内容包括设备名、制造商名、网络配置和信号配置等等；

步骤（3）、导入转发配置文件、监控信息点表文件，配置转发关系模块根据监控信息点表文件，建立站内智能设备信号到主站监控信息之间关系。可在系统内进行查看。

步骤（4）、导入主站验收规则，配置验收规则导入模块自动建立任务序列；可对任务序列手工进行修改，可删除或插入单条任务。

步骤（5）、模拟子站根据解析得到的智能设备信息，生成模拟设备，等待站内数据网关机进行连接，根据状态栏获知设备连接情况，所有智能设备建立好连接后，模拟子站进入待命模式。

步骤（6）、模拟子站进行验收，根据预先设定的任务序列执行任务：

对于遥信任务，模拟子站按照验收规则中遥信类信号验收需依次收到动作、复归动作的规定，模拟产生复归、动作、复归信号动作序列；主站在收到信号后，对该监控信号进行通过标记；

对于遥测任务，模拟子站按照验收规则中遥测类信号验收需收到值为点号加偏置再乘以系数的规定，模拟产生点号加偏置再乘系数后计算生成的测试量，主站收到测试量后，反向计算验证结果正确，对该监控信号进行通过标记；

步骤（7）、验收后，报告生成模块在变电站内生成自动验收报告，主站系统在主站生成自动验收报告，根据两份报告确认自动验收成果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于模拟子站的自动验收系统，其特征在于：包括模拟子站，与模拟子站连接的配置验收规则导入模块、SCD文件导入模块、配置转发关系模块和自动验收模块，报告生成模块与自动验收模块连接；其中：

配置验收规则导入模块导入主站验收规则，建立验收任务序列；

配置转发关系模块对监控信号与智能站信号建立实际关联；

SCD文件导入模块对SCD文件进行解析，重构站内IED设备配置并进行展示；

模拟子站在设备中模拟全部站内IED设备；模拟子站根据任务序列生成数据报文，通过数据网关机产生监控信号；

通过自动验收模块验收，验收模块接收数据网关机产生的监控信号，来判断模拟子站发送的报文是否经过数据网关机正确产生监控信号；

报告生成模块根据模拟结果生成自动验收报告。

2.根据权利要求1所述的基于模拟子站的自动验收系统，其特征在于：数据网关机根据IEC61850规约连接所有设备。

3.根据权利要求1所述的基于模拟子站的自动验收系统，其特征在于：重构站内IED设备配置包括网络地址和信号索引，主要展示内容包括设备名、制造商名、网络配置和信号配置。

4.根据权利要求1所述的基于模拟子站的自动验收系统，其特征在于：SCD文件导入模块通过SCD内描述信号特征的信息对变电站内设备详细信息进行解析，描述信号特征的信息包括地址描述、数据集、组号、组名、短地址信息。

5.根据权利要求1所述的基于模拟子站的自动验收系统，其特征在于：配置转发关系模块支持的主流格式包括xml或rcd。

6.根据权利要求1所述的基于模拟子站的自动验收系统，其特征在于：对于遥信任务，模拟子站依次按照验收规则中遥信类信号验收需依次收到动作、复归动作的规定，模拟产生复归、动作、复归信号动作序列，主站在收到信号后，对该监控信号进行通过标记；

对于遥测任务，模拟子站依次按照验收规则中遥测类信号验收需收到值为点号加偏置再乘以系数的规定，模拟产生依托于点号、系数、偏置计算生成的测试量，主站收到测试量后，反向计算验证结果正确，对该监控信号进行通过标记。

7.基于权利要求1-6之一的系统的自动验收方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤（1）、获取变电站资料，资料包括SCD模型文件、转发配置xml或rcd文件、主站验收规则、监控信息点表和站内数据网关机数据端口号信息；

步骤（2）、导入SCD模型文件，SCD文件导入模块根据SCD内描述，自动解析出站内所有IED设备，并进行展示，主要展示内容包括设备名、制造商名、网络配置和信号配置；

步骤（3）、导入转发配置文件、监控信息点表文件，配置转发关系模块根据监控信息点表文件，建立站内智能设备信号到主站监控信息之间关系；

步骤（4）、导入主站验收规则，配置验收规则导入模块自动建立任务序列；

步骤（5）、模拟子站根据解析得到的智能设备信息，生成模拟设备，等待站内数据网关机进行连接，根据状态栏获知设备连接情况，所有智能设备建立好连接后，模拟子站进入待命模式；

步骤（6）、模拟子站进行验收，根据预先设定的任务序列执行任务：

对于遥信任务，模拟子站依次按照验收规则中遥信类信号验收需依次收到动作、复归动作的规定，模拟产生复归、动作、复归信号动作序列；主站在收到信号后，对该监控信号进行通过标记；

对于遥测任务，模拟子站依次按照验收规则中遥测类信号验收需收到值为点号加偏置再乘以系数的规定，模拟产生依托于点号、系数、偏置计算生成的测试量，主站收到测试量后，反向计算验证结果正确，对该监控信号进行通过标记；

步骤（7）、验收后，报告生成模块在变电站内生成自动验收报告，主站系统在主站生成自动验收报告，根据两份报告确认自动验收成果。

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