淺談智能化變電站遙信信息的優化

摘要：優點存在的同時智能變電站也較先前增加了運檢人員的壓力，增多了站內的信息量?；谀壳爸悄茏冸娬具b信信息存在的信息量大，配置及驗證工作繁瑣等問題，本文從虛端子信息的生產以及合并遙信的配置兩方面提出相關的優化建議。

關鍵字：智能變電站；遙信；優化

中圖分類號：TM632文獻標識碼： A

1.緒論

隨著堅強智能電網的建設不斷推進，智能化變電站的發展也是日趨重要。為滿足全站信息的數字化、通信平臺的網絡化以及信息共享標準化的基本要求，智能變電站較先前的常規變電站采用了先進、可靠、集成、環保的智能設備。如圖一，從物理結構比較，最大的區別在于光纜取代了電纜，數字代替了模擬。從二次系統比較，最大區別增加了過程層網絡，主要用于智能終端、合并單元與間隔層保護和測控裝置的通訊。優點存在的同時智能變電站也較先前增加了運檢人員的壓力，增多了站內的信息量。

圖一：常規站與智能站區別

智能化變電站的遙信信息主要由GOOSE組成。GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event）是一種面向通用對象的變電站事件，是一種通信服務機制。通訊協議遵循IEC61850規約，主要用于實現在多IED，即智能設備之間的信息傳遞，包含全站的開入開出信息，具有高傳輸成功概率。

智能變電站將大量的電纜替換成了光纜，智能終端將原先的電信號轉換成了光信號，站內的實端子幾乎全部轉化成了虛端子。虛端子的生成需要通過組態工具進行人工配置，集成完成后生成全站統一的SCD文件，供監控后臺數據庫的編輯以及全站自動化裝置配置的下裝。

2.智能站遙信信息的現狀

智能變電站的遙信生成過程主要是，首先利用組態軟件，將全站每個設備的ICD文件導入，按照設計院設計好的虛端子表格，進行人工配置即虛端子連接工作，配置完成后生成全站的SCD文件，主要用于監控后臺數據庫映射，以及二次設備的配置下裝。最后按照設計藍圖進行后臺數據庫描述修改。在信號核對的工作中也沒有標準流程，無章法可循。

目前，智能變電站的遙信信息主要存在以下問題。第一、很多變電站現場都是由調試過程中或者說配置過程中發現問題修改問題，而后進行設計更改，返工率高，設計單元受牽制于集成工作。第二、SCD文件是基于軟件配置生成的工程文件，沒有統一的配置工具，工具不清晰且無可視化功能，各集成商各用自己的配置軟件，會出現ICD文件不兼容，導入導出會出現文件丟失，無法編輯等現象。第三、每臺智能終端除了轉發機構的實際遙信以外，還包括自身的告警虛遙信?；贗EC61850標準的裝置模型文件ICD也基本都是最大化配置，導致監控后臺數據庫映射完成后，全站遙信信息多大上萬條，特別在進行數據優化合并遙信工作的時候，工作量大，效率低。

3.智能站遙信的優化建議

基于目前智能變電站遙信信息存在的信息量大，配置及驗證工作繁瑣等問題，本文從虛端子信息的生產以及合并遙信的配置兩方面提出相關的優化建議。

3.1虛端子信息的優化

3.1.1虛端子的可視化功能

我們知道，常規變電站工程都是基于設計的變電站，調試單位都依照設計院出版的正式施工藍圖，進行現場的施工調試工作，并且一目了然的清楚裝置及機構的回路。而目前的智能化電站卻是基于現場配置的變電站，設計院人員在設計虛端子連接圖時往往脫離了實際的裝置回路，會出現連接錯誤或是遺漏的現象。并且調試人員在現場聯調過程當中，經常出現顧此失彼的情況，發現了問題需要先修改虛端子，然后查找裝置說明書或者設計白圖進行硬件回路的驗證，無法有效的整理關聯核對。因此提出從常規硬接線、硬回路的角度描述裝置GOOSE信息的觸點、端子、接線等概念，可視化的反映保護、測控、終端等裝置GOOSE配置、設備間GOOSE聯系，如圖二。

圖二：虛端子與常規遙信回路對應關系

設計院人員在設計過程中，虛端子的每條信息盡量做到與回路一一對應，智能終端的每條遙信開入我們除了可以明確它的Reference描述以外，還可以清除其內部回路，便于調試過程中問題的準確定位，提高工作中的效率。當然該設計理念的實施是放在設計人員慣用的AutoCAD軟件中實現，還是利用配置SCD文件的組態軟件中，還需要做進一步的探討。

另外，單純從虛端子連線的角度考慮，先前的組態軟件總是以單裝置的發送端固定或者以接收端固定，通過肉眼檢查虛端子的聯系關系，效率低且不人性化?，F在，以國電南瑞公司的NARI Configuration Tool工具為例，我們可以通過裝置與其相關聯裝置之間的控制塊邏輯關系進行可視化檢查，點擊任一關聯線，可以看到控制塊之間的虛端子信息，如圖三。

圖三：虛端子可視化聯系圖

3.1.2虛端子的導入導出功能

目前，虛端子的集成工作幾乎都是人工手動連接，工作量較大，效率不高，在大量的重復性工作下難免會出現聯系錯誤的情況，并且沒有有效地檢查和核對虛端子的辦法，經常都是人為的肉眼檢查以及調試過程中的驗證糾正。設計院出版的全站虛端子連接圖，也基本都是在設備供應商提供的虛端子表格的基礎先進行繪制的，雖然少許的設計單位也已經嘗試利用組態軟件進行配置虛端子甚至全站的SCD文件，但是工作性質及工作量等同于先前集成商所做的工作，所以仍然面臨著當前困難。類似國電南瑞公司的NARI Configuration Tool的一些組態工具，雖然完全可以將全站虛端子及所有通訊信息導出為EXCEL格式的表格，具備虛端子表格導入導出的功能，但是由于全國設計院的虛端子表格各式各樣，智能變電站設計規范沒有針對該內容提出統一的標準，因此在以后的發展道路上，如果設計單位可以統一出版的虛端子EXCEL表格的格式，那么虛端子的導入導出將廣泛運用在組態工具中，大大節省了連接配置虛端子的工作，也基本能夠杜絕由于人為造成的虛端子連線錯誤。

3.2合并遙信的優化

眼下智能變電站信息量相當大，雖然根據國家電網公司的企業標準，制定了相關信息的統一命名，以及等級分類等，但是每條信息都是經過仔細篩選以及人工編輯合成為某一條合并遙信的。如圖四，以國電南瑞NS3000S后臺監控系統為例，比如合并遙信“蓉東1線二次設備告警”就是由61個子遙信合并而成，在編輯的過程中，我們需要花上大把的時間進行遙信查找及合成配置工作，而且容易出現選擇錯誤或者漏選的現象。

圖四：合并遙信配置表

合并后的遙信已經固定，站內的上萬條遙信又無法刪除，因此如何減少合并遙信的工作量，出現問題如何快速定位，是我們當下的優化方向。

我們可以試圖從兩方面著手進行相關優化工作，分界點就是后臺數據庫的映射導入工作。數據庫導入前我們需要進行虛端子的配置工作，以及實際遙信名稱的定義工作，我們可以把合并遙信的整理工作一并加入其中。如圖五，我們可以設想如果的設計院出版的虛端子表格是這樣的。

圖五：虛端子一覽表

A列是根據國網企業標準固定化的合并后遙信名稱，B列是現場實際遙信的名稱描述，也就是目前我們利用組態軟件需要在測控的DOI實例描述一欄進行描述定義的內容，C列則是測控裝置S1節點下的數據集描述，該數據集描述是后臺進行映射入庫的依據，也是站控層后臺與測控通訊的根本，D列和E列就是目前虛端子的主體內容，測控的接收端描述和智能終端發送端的描述，F列則是智能終端的背板端子號，4P1n表示第四塊板件的第一個端子，以此類推，目的也就是將智能終端的虛端子可以與實例對應，方面調試人員可以一眼看到信號是什么。先前說到在導入后臺映射后，怎樣減少合并遙信的配置工作量，減少出錯的概率，那么建議在后臺監控系統加入自動合并遙信的功能插件。以圖五的C列的測控Data Refrence為索引，比如插件的框架就是以CTRL/BinInGGIO1.Ind1~Ind10定義為“一次設備故障”的子遙信，那么在虛端子設計或者連接的時候，我們就可以將智能終端的實際遙信或著說是“DOI實例描述”屬于該間隔的一次設備故障的信息，關聯到D列的PI01/GOINAGGIO2.Ind1.stVal~ Ind10.stVal。那么試想在可以進行虛端子EXCEL表格導入的情況下，每個遙信以及每個合并遙信都按此編輯導入，我們的合并遙信配置工作將一勞永逸，效率高，正確率高。即使在核對信號的過程中碰到遙信上報不正確，我們也可以直白的快速的找出問題的所在。

4.結束語

本文就基于對智能變電站的初步了解，淺薄提出遙信信息相關的優化建議，優化方案的實施需要多方單位的共同努力，不妥之處請多批評指導。希望智能變電站在堅強智能電網的建設道路上發展的越來越好。

作者簡介：季成（1987—），男，助理工程師，主要研究方向：變電站自動化