ET-2000系列電力規約分析儀應用說明介紹

迄今，各電力調度的能量管理系統(energy management system,EMS)的主站系統通過直接采集方式接入的220 kV變電站、500 kV變電站及統調電廠的遠動終端(remote terminal unit,RTU)或監控系統少則幾百個。同時，還有同樣數量的省網關口電能量采集器(ERTU)通過專線、共線或電話撥號方式接入省調的EMS主站系統。該主站系統已成為確保電網安全、穩定、經濟、優質運行的重要支撐平臺，其功能及作用已成為電網調度運行管理不可缺少的重要手段。而這些功能的正常發揮及使用，則離不開廠站端遠動數據的準確、完整、快速及不間斷的傳送。若沒有這些遠動的基礎數據，那么，EMS主站系統會成為無米之炊，無源之水。
目前與電力調度EMS主站系統通信的遠動設備中，既有計算機監控系統，又有傳統的RTU及ERTU；而且接入的規約也比較復雜，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等各個環節進行逐一排查，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通信正常的情況下，又會出現個別遙測量(包括電能量)跳變或失準，又或者遙信量發生抖動。這些遠動信息的擾動，一方面影響調度運行，另一方面，又會影響EMS主站系統的安全。廣東省電力調度EMS主站系統就曾經因一個廠站的遙信量發生大量的變位抖動，引起主站系統出現大量的遙信告警，這些垃圾信息占用了系統的磁盤空間，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約測試及分析系統，能快速準確地對故障進行診斷，盡量縮短故障時間，確保EMS系統的安全，更好地為調度運行服務。為此，珠海市一通電力科技有限公司結合多年的工程經驗已經對電力調度系統深刻地認識成功地開發了ET-2000電力規約分析儀。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
　　該系統是采用Visual C++的語言編寫的，人機界面比較友好。該系統具有操作 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聽狀態。配置站點名稱、通訊接口類型、規約類型，相關參數。啟動或終止主要進程的按鈕(SCAN)，保存及打開通道數據，清空數據區及事件框等。
1.1.2楨流水簡釋列表
　　顯示楨發生時間，上下行方向以及分色顯示楨的類別。
1.1.3原始數據
顯示具體報文數據內容、發生時間、及傳輸方向以及分色顯示報文類型
1.1.4楨數據、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） 楨數據：顯示一幀的數據內容，鼠標單擊每個字節都有詳細解析
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：死區值，系數。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：顯示主站發送的遙控信息，類型時間。
E） 事件：顯示事件發生的信息體地址、事件內容時標、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
　　對每一幀數據進行詳細的解析，楨的類別、傳輸方向、鏈路地址、信息體地址等，對楨的每個字節有詳細的中文解釋。
1.1.6命令窗口
　　模擬主站發送命令功能，并對每個模擬的命令都可以以命令參數的形式進行編輯，單擊發送和暫停，用戶可編輯測試命令流程表，可修改執行間隔，默認s，點擊執行，將按組織好的報文以執行間隔隔逐條發送。
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，通過該系統的PC串行口經由調制解調器與廠站的遠動設備進行通信。此時，該系統仿真EMS主站功能，其功能包括：
　　a)各種通信規約的命令下發及實時數據的接收。此時，該功能既可通過自動執行模式下發與主站一致的各種通信規約的命令序列來實現與廠站遠動設備的通信，又可按運行人員的要求，采用單步或批量執行模式下發命令，同時，接收來自廠站遠動設備的遠動數據。這些數據既可通過報文區顯示出來，又可保存并轉換為數據表格的形式方便存檔和以后的分析。
　　b)對下發及實時接收的通信規約進行分析。該功能對收發的各種通信規約的報文內容進行實時分析，分析內容包括報文的類型標識、傳送原因、信息體地址及信息體內容等。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約下發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)通道通信質量測試。該功能只應用于四線專線通道，共有閉環及開環兩種測試模式。所謂閉環測試，就是甩開廠站的遠動設備，將四線的專線通道連接成環，然后在主站端發送一串測試報文，測試報文的長度可由運行人員自行設置。同時，根據所收回數據包與發送數據包進行比較，算出錯誤包數及通道當前誤碼率。而開環測試，則是在系統與廠站正常通信的情況下對通道進行通信質量測試，同樣算出錯誤包數及通道當前誤碼率。無論是閉環或開環模式，均可在通道測試結束后，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、結束時間、發送數據包、接收數據包、發送長度、錯誤數據包、誤碼率和檢測方式(開環、閉環)。
1.2.1.2偵聽功能
　　當為偵聽功能時，只需將該系統的一對接收或發送線并接到遠動通道的接收或發送端，則可對主站的發送命令或廠站的回答數據進行在線偵聽。在偵聽情況下，該系統除了不能下發命令外，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)仿真傳統四線遠動通道的RTU發送多種規約的報文，同時，又可修改RTU發送的遙測及遙信值，并可對與主站的通信報文進行實時監視及保存。
b)系統通過修改配置，可模擬網絡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調度自動化系統中的主站系統、廠站系統及通道、規約等調試要求，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，都要多次進行調試及信息的核對。隨著電力工業的飛速發展，每年都有一大批電力基建工程項目并網投產。這些項目除了新投的發電廠及變電站外，還包括大量的線路、主變壓器及發電機組的擴建工程。在未使用這套系統之前，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聯接，通過前置機(其操作系統為UNIX)對其進行調試。但是，使用前置機調試，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試。但在實際運行中，我們經常碰到有多個廠站設備需要同時進行調試，由此而來造成“調試沖突”；在調試過程中，參數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成威脅。而使用這套測試系統進行調試及信息的核對時，不存在“調試沖突”，只要裝有該軟件的PC，就能進行調試；同時ET-2000人機界面比較友好，進行參數的修改或下裝非常方便，而且不存在風險；另外，由于該系統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試人員對程序進行修改，縮短了調試時間；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。在使用該測試系統完成對這些廠站的調試工作后，才將其接入調度主站，投入真正的運行。因而可見，使用這套測試系統進行基建工程方面的調試，既可以提高工作效率，縮短調試時間，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)當主站系統的廠站設備運行簡表顯示一個廠站的運行出現故障時，使用這套測試系統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據出現異常時，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。