ET-2000系列电力规约分析仪应用说明介绍

迄今，各电力调度的能量管理系统(energy management system,EMS)的主站系统通过直接采集方式接入的220 kV变电站、500 kV变电站及统调电厂的远动终端(remote terminal unit,RTU)或监控系统少则几百个。同时，还有同样数量的省网关口电能量采集器(ERTU)通过专线、共线或电话拨号方式接入省调的EMS主站系统。该主站系统已成为确保电网安全、稳定、经济、优质运行的重要支撑平台，其功能及作用已成为电网调度运行管理不可缺少的重要手段。而这些功能的正常发挥及使用，则离不开厂站端远动数据的准确、完整、快速及不间断的传送。若没有这些远动的基础数据，那么，EMS主站系统会成为无米之炊，无源之水。
目前与电力调度EMS主站系统通信的远动设备中，既有计算机监控系统，又有传统的RTU及ERTU；而且接入的规约也比较复杂，CDT、国标101、华东101、SC1801、103、104、DNP3.0等。一旦主站的RTU或ERTU的运行简表出现某一厂站的故障告警，运行人员往往只能采用大包围的方法，从厂站远动设备、远动信道到主站系统等各个环节进行逐一排查，才能找到故障原因。然后，针对故障原因，再采取相应的措施进行故障排除，影响了设备的运行时间。即使在厂站远动设备与主站系统通信正常的情况下，又会出现个别遥测量(包括电能量)跳变或失准，又或者遥信量发生抖动。这些远动信息的扰动，一方面影响调度运行，另一方面，又会影响EMS主站系统的安全。广东省电力调度EMS主站系统就曾经因一个厂站的遥信量发生大量的变位抖动，引起主站系统出现大量的遥信告警，这些垃圾信息占用了系统的磁盘空间，造成了一台服务器死机，严重威胁到EMS主站系统的安全。对于这类故障，往往无法迅速地确定究竟是主站的问题还是厂站远动设备问题。即使是判断为厂站远动设备的问题，又无法提供强有力的证据来说明。因此，自动化的运行人员迫切希望有一套先进的远动通信规约测试及分析系统，能快速准确地对故障进行诊断，尽量缩短故障时间，确保EMS系统的安全，更好地为调度运行服务。为此，珠海市一通电力科技有限公司结合多年的工程经验已经对电力调度系统深刻地认识成功地开发了ET-2000电力规约分析仪。目前，ET-2000已顺利通过性能测试，投入正式使用。在此，我们对这套系统的界面及性能特点进行简要的分析。
1.界面及性能特点
1.1界面
　　该系统是采用Visual C++的语言编写的，人机界面比较友好。该系统具有操作 灵活、设置方便、运行可靠及功能比较齐全的特点。其界面由六大部分组成。
1.1.1工具栏
　　设置登陆及退出密码，以防止误操作或非法退出监听状态。配置站点名称、通讯接口类型、规约类型，相关参数。启动或终止主要进程的按钮(SCAN)，保存及打开通道数据，清空数据区及事件框等。
1.1.2桢流水简释列表
　　显示桢发生时间，上下行方向以及分色显示桢的类别。
1.1.3原始数据
显示具体报文数据内容、发生时间、及传输方向以及分色显示报文类型
1.1.4桢数据、遥信、遥测、遥控以及事件框显示上述每种类型的具体信息。
A） 桢数据：显示一帧的数据内容，鼠标单击每个字节都有详细解析
B） 遥信：显示信息体地址，遥信点号及遥信变位时标，在模拟子站时可做顺序变位和雪崩测试。
C） 遥测：显示当前要测量，遥测点号及遥测时标。在模拟子站时遥测量可设置：死区值，系数。告警上限，告警下限，越限告警，模拟遥测变化有随机、正弦等。
D） 遥控：显示主站发送的遥控信息，类型时间。
E） 事件：显示事件发生的信息体地址、事件内容时标、以及类别。单击事件可自动查找到相对应的报文，方便用户分析。
1.1.5桢的详解树
　　对每一帧数据进行详细的解析，桢的类别、传输方向、链路地址、信息体地址等，对桢的每个字节有详细的中文解释。
1.1.6命令窗口
　　模拟主站发送命令功能，并对每个模拟的命令都可以以命令参数的形式进行编辑，单击发送和暂停，用户可编辑测试命令流程表，可修改执行间隔，默认s，点击执行，将按组织好的报文以执行间隔隔逐条发送。
1.2主要性能特点
1.2.1仿真EMS主站功能
　　仿真EMS主站功能包括主控及侦听功能。
1.2.1.1主控功能
　　当为主控时，通过该系统的PC串行口经由调制解调器与厂站的远动设备进行通信。此时，该系统仿真EMS主站功能，其功能包括：
　　a)各种通信规约的命令下发及实时数据的接收。此时，该功能既可通过自动执行模式下发与主站一致的各种通信规约的命令序列来实现与厂站远动设备的通信，又可按运行人员的要求，采用单步或批量执行模式下发命令，同时，接收来自厂站远动设备的远动数据。这些数据既可通过报文区显示出来，又可保存并转换为数据表格的形式方便存档和以后的分析。
　　b)对下发及实时接收的通信规约进行分析。该功能对收发的各种通信规约的报文内容进行实时分析，分析内容包括报文的类型标识、传送原因、信息体地址及信息体内容等。即使是错误的报文，也能进行分析，并指出错误所在。
　　c)对远动信息进行全记录或分类记录。该功能既可对远动的各种通信规约下发的命令及回答的信息进行全记录，又可按运行人员的设置，对遥信变位、遥测跳变及SOE事件等进行分门别类的记录，并形成文本文件。每个文本文件的文件名均带有该厂站名及记录时间，方便用户快速查询。
　　d)通道通信质量测试。该功能只应用于四线专线通道，共有闭环及开环两种测试模式。所谓闭环测试，就是甩开厂站的远动设备，将四线的专线通道连接成环，然后在主站端发送一串测试报文，测试报文的长度可由运行人员自行设置。同时，根据所收回数据包与发送数据包进行比较，算出错误包数及通道当前误码率。而开环测试，则是在系统与厂站正常通信的情况下对通道进行通信质量测试，同样算出错误包数及通道当前误码率。无论是闭环或开环模式，均可在通道测试结束后，点击“保存”，将通道测试的记录保存到文件里，文件记录了测试的起始时间、结束时间、发送数据包、接收数据包、发送长度、错误数据包、误码率和检测方式(开环、闭环)。
1.2.1.2侦听功能
　　当为侦听功能时，只需将该系统的一对接收或发送线并接到远动通道的接收或发送端，则可对主站的发送命令或厂站的回答数据进行在线侦听。在侦听情况下，该系统除了不能下发命令外，其它功能与主控大致相同，此处不再重复。
1.2.2模拟厂站远动设备的功能
　　a)仿真传统四线远动通道的RTU发送多种规约的报文，同时，又可修改RTU发送的遥测及遥信值，并可对与主站的通信报文进行实时监视及保存。
b)系统通过修改配置，可模拟网络RTU。若本机是tcp_client端时，需要输入对端的IP地址，若本机是tcp_sever端时，不用填写IP地址，表示可以接受任何IP地址的client连接。tcp_client和tcp_sever均需输入网络端口号。
2．应用情况
　　虽然ET-2000使用至今的时间不是很长，但由于其功能比较齐全，使用灵活，操作方便，可以较好地满足运行人员对电网调度自动化系统中的主站系统、厂站系统及通道、规约等调试要求，因而已在基建工程方面和运行维护方面取得较好的应用。
2.1在基建工程方面
　　任何新建或扩建工程的厂站远动设备或电能量采集器，在正式投运之前，都要多次进行调试及信息的核对。随着电力工业的飞速发展，每年都有一大批电力基建工程项目并网投产。这些项目除了新投的发电厂及变电站外，还包括大量的线路、主变压器及发电机组的扩建工程。在未使用这套系统之前，我们都是直接将新建或扩建工程的厂站自动化设备直接与主站系统联接，通过前置机(其操作系统为UNIX)对其进行调试。但是，使用前置机调试，存在以下几个问题：由于主站只有两台前置机，只能同时对两个厂站设备进行调试。但在实际运行中，我们经常碰到有多个厂站设备需要同时进行调试，由此而来造成“调试冲突”；在调试过程中，参数的修改或下装比较繁琐，而且存在一定的风险；主站与厂站设备的通信报文无法记录保存下来；在进行信息的核对过程中，由于厂站所有的遥信都要进行分合闸的联动试验，遥测都要加载各种类型的模拟量，因而主站必然会产生大量的遥信告警及SOE，甚至引起事故追忆，对主站的正常运行构成威胁。而使用这套测试系统进行调试及信息的核对时，不存在“调试冲突”，只要装有该软件的PC，就能进行调试；同时ET-2000人机界面比较友好，进行参数的修改或下装非常方便，而且不存在风险；另外，由于该系统能方便地将主站与厂站设备的通信报文记录保存下来，形成文本文件，便于有关人员对其进行分析，找出错误所在，及时要求设备厂商的调试人员对程序进行修改，缩短了调试时间；在进行信息的核对过程中，能按用户的要求完成各种信息的传送试验，对运行主站不形成任何威胁。在使用该测试系统完成对这些厂站的调试工作后，才将其接入调度主站，投入真正的运行。因而可见，使用这套测试系统进行基建工程方面的调试，既可以提高工作效率，缩短调试时间，又能减少对主站正常运行的干扰及冲击。
2.2在运行维护方面
　　这套测试系统在运行维护方面，主要起着如下两个方面的作用：
　　a)当主站系统的厂站设备运行简表显示一个厂站的运行出现故障时，使用这套测试系统的主控功能进行测试，有助于快速判断究竟是厂站设备、远动通道故障，还是EMS主站的故障。
　　b)当主站收到的远动数据出现异常时，比如遥测量跳变或遥信量误动和频繁抖动，可使用这套测试系统的侦听功能，对主站与厂站设备之间的通 信进行一段时间的侦听，并将有关的变化遥测(跳变范围由运行人员根据实际情况而定)及遥信变位信息全部记录下来，运行人员可对这些记录文件进行查询分析，判断故障根源，为正确排障提供依据。