便携式调度自动化模拟装置
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完成单位:内蒙古电力(集团)有限责任公司呼和浩特供电局
登记编号:ZSCX-DL2019-J-2-96
登记年份:2019
发布时间:2019-11-18
成果主要完成人
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项目概况
随着内蒙古自治区电网综合自动化改造的推进,基于 IEC61850 规约的综自变电站已经有相当规模。远动运维过程中面临两类问题,一方面是远动通道尚未开通,则基建站远动调试工作只能被动等待,另一方面是在运行站开展远动信息异常分析时,需要主站自动化人员配合查看数据,运维工作效率较低。通过开发一种便携式调度自动化模拟装置解决以上问题,该装置基于IEC60870-5-101、IEC60870-5-104远动标准规约,实现调度主站模拟仿真与远动报文监听翻译功能的一体化集成,装置易携带、易操作。此外,该装置可应用于自动化人员培训中,通过实操设备授课,训练。提高调度人员、自动化人员对规约,报文等自动化技术的认识与实际运用能力,提升培训效果。
[主要做法]
该装置硬件基于嵌入式系统的单片机(ARM6),具备串口和以太网接口,配置不少于 2 个的 USB接口,支持 U 盘等存储介质的交互功能,可外接键盘和鼠标。配备 500G 硬盘,支持系统的运行及文件存储。支持扩展显示器的接入,配备 VGA 输出接口。该装置为手提便携式,外观构造以一种自动化通信实验箱为名称申请了国家知识产权专利并获得授权,专利号为ZL201720442161.5。软件程序基于C++语言,FPGA 技术进行开发,支持 WINDOWS、LINUX 等多种操作系统。软件程序支持 IEC60870- 5 -104 及 101远动规约。模拟 IEC104 主站,即调度主站模拟仿真功能。基建站远动通道开通前,装置可以模拟调度主站前置功能与站端远动装置进行“背靠背”调试,提前发现和解决四遥点表、通信参数、规约设置等远动配置性问题,提高通道开通后的远动调试效率。IEC104 报文监视,即在运行站日常运维过程中,监听、翻译、展示远动报文,帮助变电自动化人员在站端侧快速、直观地查看“四遥”数据内容,完成“四遥”校验或数据异常诊断工作,提高工作效率。
[功能效果(益)]
该装置在110 kV 泰安变(基建站) 开展了现场应用测试,用来验证便携式装置的调度主站模拟仿真功能和远动报文监听翻译功能。首先,将便携式装置与泰安变远动装置网口直联,实现“背靠背”连接并进行 IP 设置,同时将泰安变点表( excel 格式) 导入便携式装置。其次,在泰安变主变间隔测控进行遥测加量、遥信变位,查看便携式装置实时报文翻译界面、便携式装置点表实时值界面。通过与当地监控后台对比发现,装置正确解析和展示了遥测,遥信结果。通过实践表明,该装置极大地提升了远动运维及通道调试的工作效率,为新建厂站提供了参考方案,为电网调度自动化系统提供技术支持,确保电力调度相关业务安全、稳定运行。
该装置以15万元计算,在内蒙古电网中9个供电单位展开推广,可节省生产费用135万元。
[创新亮点]
1.便携式调度自动化模拟装置,基于IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约,其通信模块中的串口、以太网口可与远动装置建立物理链接,可对上行的遥测遥信信息进行核对,对远动信息异常进行分析。还可满足调度自动化仿真培训的需求。应用前景广阔。
2.该装置区别于其他台式或柜式的远动模拟实验箱,为手提便携式实验箱,其结构申请了专利。操作简单易行、维护方便且该装置为太阳能电池板辅助供电。
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[实施应用前后效果情况]
便携式调度自动化模拟装置的成功应用,优化了新建厂站远动调试的流程,缩短了被动等待与主站联调的时间,提高了工作效率,也有效降低了转发遥信遥测点表出错的概率。通道调试时间由过去的两、三天提高到装置应用后的10分钟,现场远动信息纠错能力由使用前的20分钟提高到使用后的5分钟,完善了调度自动化运行管理技术,提高了工作效率。
[推广价值及范围]
便携式调度自动化模拟装置具有通用性,同时也适用于其他供电单位的远动调试工作。对于填补内蒙电力公司的自动化人员培训工作也提供了硬件支持。因此该项目研究成果将具有重要的应用价值与应用前景。