专利名称：一种综合自动化变电站调试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种综合自动化变电站调试装置，尤其涉及一种综合自动化变电站SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition，监控与数据采集)调试装置。
背景技术：
目前，综合自动化系统在变电站中的应用越来越广泛，它不仅给设备运行带来方便，而且提高了供电质量和供电可靠性，但是，综合自动化变电站的调试工作却十分繁琐、费时。通常，调试过程是先后由站内设备调试和站内、站外设备联调两个阶段完成，其缺点是，这两个阶段中都需要核对信息量，造成重复劳动，且所有环节都是“串联”进行，一旦某个环节的问题不能及时得到解决，将严重影响整个调试周期，调试效率低下，调试质量不高，给日后的运行维护工作带来隐患。
综合自动化变电站调试的关键问题在于缺少一套能正确仿真主站端的数据采集、处理系统。虽然调度自动化系统可以满足综合自动化变电站调试的需要，但是它对硬件资源要求较高，其最低要求是基于工作站，系统庞大，不方便“移动式工作”。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种既能便利地移动式调试又可正确仿真主站端的数据采集与处理的综合自动化变电站SCADA调试装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种综合自动化变电站调试装置，它包括便携式后台机和数据线，其中，便携式后台机中含有一套SCADA仿真软件，该SCADA仿真软件由前置通讯子系统和SCADA应用子系统组成，且前置通讯子系统包括数据采集子系统、数据处理子系统和遥控与升降子系统，SCADA应用子系统包括信息交换子系统、控制服务器和绘图子系统；便携式后台机通过数据线与综合自动化系统连接；数据采集子系统能实现各种类型电力通讯规约的通讯，接收来自综合自动化系统不同格式的遥测量、遥信量、电度量及事件顺序记录信息，并将其预处理为系统要求的统一格式后传输给数据处理子系统；数据处理子系统将处理后的数据传输给信息交换子系统，信息交换子系统再把数据传输给绘图子系统，实现数据的可视化显示；控制服务器可接受来自人机交互界面的指令，并将指令传输给信息交换子系统，再经数据处理子系统传输给遥控与升降子系统，最后通过数据线把控制命令的数据信息传输给综合自动化系统，实现远方控制。
由于采用上述技术方案，本发明综合自动化变电站调试装置使调试实现“移动式工作”，只要携带一台笔记本电脑、几根数据线及多功能调制解调器即可完成调试任务，而以往的综合自动化变电站调试因为要经过站内设备调试和站内、外设备联调两个阶段，调试工作繁琐、费时、效率低下，且调试质量不高。所以，本发明综合自动化变电站调试装置大大缩短了调试周期，提高了调试效率和质量，从而确保综合自动化变电站的顺利投运。
图1是本发明综合自动化变电站调试装置的系统结构图；图2是本发明的SCADA仿真软件示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步详细说明。
本发明综合自动化变电站调试装置包括便携式后台机和数据线，便携式后台机通过数据线与综合自动化系统1连接，实现对综合自动化变电站的调试，其中，便携式后台机中包括一套SCADA仿真软件，该SCADA仿真软件由前置通讯子系统4和SCADA应用子系统5组成。如图1所示，本发明综合自动化变电站调试装置还可包括多功能调制解调器(MODEM)，该多功能调制解调器有两个，第一个多功能调制解调器2与综合自动化系统1连接，用于综合自动化系统1中数字量与模拟量的转换，第二个多功能调制解调器3与前置通讯子系统4连接，用于调试装置中数字量与模拟量的转换，而两个调制解调器之间通过数据线连接，使第一个多功能调制解调器2中的模拟量稳定传输给第二个多功能调制解调器3。前置通讯子系统4再把数据解包后传输给SCADA应用子系统5，经SCADA应用子系统5处理的信息最后显示于人机交互界面6。
在图2中，前置通讯子系统4包括数据采集子系统101、数据处理子系统102和遥控与升降子系统103，SCADA应用子系统5包括信息交换子系统104、控制服务器105和绘图子系统106。多功能调制解调器2将综合自动化系统1的数字量转变成模拟量后传输给多功能调制解调器3，由多功能调制解调器3再把模拟量转换成数字量后传输给数据采集子系统101，数据采集子系统101把接收到的不同格式的遥测量、遥信量、电度量及事件顺序记录信息处理为系统要求的统一格式后传输给数据处理子系统102，数据处理子系统102把数据处理后传输给信息交换子系统104，信息交换子系统104再把表格数据信息直接传输给绘图子系统106，而把图形信息传输给控制服务器105，然后由控制服务器105传输给绘图子系统106；控制服务器105可接受来自人机交互界面6的指令，并将指令传输给信息交换子系统104，再经数据处理子系统102传输给遥控与升降子系统103，最后由多功能调制解调器3和多功能调制解调器2把控制命令的数据信息传输给综合自动化系统1。
所述的数据采集子系统能实现各种类型电力通讯规约的通讯，包括CDT、Polling方式常用规约，如部颁CDT92、SC1801，u4F等；支持全双工方式通讯，传输速率300，600，1200，2400，4800，9600bps可选；高速数字通道的传输速率在系统设计上无限制，主要取决于所采用的采集通讯服务器部件的技术指标；能接收处理不同格式的遥测量(模拟量，带符号二进制数)、遥信量(数据量)、电度量(脉冲累计量)及事件顺序记录信息(SOE)，将它们处理为系统要求的统一格式，并在数据采集库内循环记录SOE；可以单通道或双通道方式收发同一RTU数据，双通道工作时，可各自使用不同通信模式(数字或模拟通信)，并能根据通道状态判优切换主/备通道，且可接收同步/异步通道信号，支持一点多址方式通讯；后台数据库通过逻辑站的概念，支持远方站重组，例如多台RTU传送同一厂站的信息时，可将这几个RTU的信息，组成一个逻辑站，在多级站传输情况下，可将某中间站传来的本来属于多个厂站的信息分离成多个逻辑站；具有对通讯过程监视诊断作用，可统计通道停运时间，能在线关闭和打开指定通道，且能动态复位通讯口；具有GPS时钟接口，且以厂站为单位分类组织实时数据。
所述的数据处理子系统可分为遥信处理和遥测处理。其中，在遥信处理时，变压器档位遥信信号转变为遥测量上屏，且由仪表/数值多种画面显示，对不可用状态的开关进行屏蔽(告警和遥控操作)，并根据事故总信号是否动作，对开关作出事故跳闸或人工拉闸的告警，在没有事故总信号时，可根据相关保护等进行判断。遥测处理有三种方式数字滤波，规定数据的最大合法值和最小合法值，当数据超出范围时，视为不合格数据被滤掉；零飘处理，规定数据的零值范围，当数据处于该范围内时，视为零值；跳变滤波，规定数据的相邻两帧的最大跳变量，当数据一次跳变超量时，视为不合格数据被滤掉。遥测在开关分时归零处理，且遥测处理能完成连续模拟量输出记录，如遥测类曲线，包括电压曲线、负荷曲线、频率曲线等，曲线可设置采样密度。
所述的遥控与升降子系统能对变电站内接入的断路器及隔离开关进行控制，且对有载调压变压器分接头调节，控制功能具有防误闭锁功能。此外，它使操作运用对话框进行，安全可靠，所有遥控命令都在显示画面上操作。
所述的信息交换子系统能将数据采集子系统采集到的各种数据，包括遥测(有功、无功、电流、电压、温度等)、遥信(开关、刀闸、保护信号、事故总信号、变压器分接头位置等)、电度量(包括有功电度、无功电度等)等，发送给SCADA服务器，使其在主画面中显示，同时，它还接收来自SCADA系统的控制命令，并将其通过数据采集子系统发送给综合自动化前置机，如遥控、遥调、系统校时、召唤保护定值命令等。
所述的绘图子系统采用三维图形OpenGL的画面显示，提供跨平台、跨应用的统一图形平台，此三维图形画面可无级缩放，可变焦，可漫游，可分层分级。该子系统可基于图形的数据库录入，且得到多种图像格式的支持，如BMP、GIF。
下面是应用本发明的综合自动化变电站调试装置进行调试的过程。
在变电站调试现场，需要对各个遥信量逐一试验，以验证信号量在各传递环节的正确性，保证正确反映现场实际状态。比如说，要验证某开关合、分状态，以及开关变位后系统的正确显示，调试人员需要做如下工作在现场将调试装置与综合自动化系统1按照连线要求连接，手动合(分)上开关，综合自动化系统1检测到开关变位后，将变位信息根据相应的规约数字化成相应的报文，并通过综合自动化系统1的调制解调器2(数字量变为模拟量)、连接线发送给调试装置的调制解调器3，调试装置的调制解调器3(模拟量变为数字量)将数据送入便携式后台机，该便携式后台机中的SCADA仿真软件通过数据采集子系统101监视收到的报文，对收到的数据进行初步校验，合格的则送入数据处理子系统102，否则，将相应的数据抛弃，并做相应的记录。数据处理子系统102对收到的数据进行解包后传递给信息交换子系统104，在该子系统中，将识别到的数据存入实时数据库，并通过控制服务器105触发绘图子系统106中数据更新，显示开关状态。如果开关状态显示不正确，则根据数据流查找问题。
权利要求
1.一种综合自动化变电站调试装置，其特征在于，该装置包括便携式后台机和数据线，其中，便携式后台机中含有一套SCADA仿真软件，该SCADA仿真软件由前置通讯子系统(4)和SCADA应用子系统(5)组成，且前置通讯子系统(4)包括数据采集子系统(101)、数据处理子系统(102)和遥控与升降子系统(103)，SCADA应用子系统(5)包括信息交换子系统(104)、控制服务器(105)和绘图子系统(106)；便携式后台机通过数据线与综合自动化系统(1)连接；数据采集子系统(101)实现各种类型电力通讯规约的通讯，接收来自综合自动化系统(1)不同格式的遥测量、遥信量、电度量及事件顺序记录信息，并将其预处理为系统要求的统一格式后传输给数据处理子系统(102)；数据处理子系统(102)将处理后的数据传输给信息交换子系统(104)，信息交换子系统(104)再把数据传输给绘图子系统(106)，实现数据的可视化显示；控制服务器(105)可接受来自人机交互界面(6)的指令，并将指令传输给信息交换子系统(104)，再经数据处理子系统(102)传输给遥控与升降子系统(103)，最后通过数据线把控制命令的数据信息传输给综合自动化系统(1)，实现远方控制。
2.如权利要求1所述的综合自动化变电站调试装置，其特征在于，所述装置还可包括多功能调制解调器，该多功能调制解调器有两个，第一个多功能调制解调器(2)与综合自动化系统(1)连接，用于综合自动化系统(1)中模拟量与数字量的转换，第二个多功能调制解调器(3)与前置通讯子系统(4)连接，用于调试装置中模拟量与数字量的转换，而两个调制解调器之间通过数据线连接，使第一个多功能调制解调器(2)中的模拟量稳定传输给第二个多功能调制解调器(3)。
3.如权利要求1所述的综合自动化变电站调试装置，其特征在于，所述的来自人机交互界面(6)的指令最后可由遥控与升降子系统(103)传输给多功能调制解调器(3)，再通过多功能调制解调器(2)把数据信息传输给综合自动化系统(1)。
4.如权利要求1所述的综合自动化变电站调试装置，其特征在于，所述的数据线是双绞线或光纤。
5.如权利要求1所述的综合自动化变电站调试装置，其特征在于，所述的信息交换子系统(104)把表格数据信息直接传输给绘图子系统(106)，而把图形信息传输给控制服务器(105)，再由控制服务器(105)传输给绘图子系统(106)。
6.如权利要求1所述的综合自动化变电站调试装置，其特征在于，所述的绘图子系统(106)可基于图形的数据库录入，实现图模一体化。
7.如权利要求1所述的综合自动化变电站调试装置，其特征在于，所述的数据采集子系统(101)可以单通道或双通道方式收发同一RTU数据，双通道工作时，可各自使用数字或模拟通信模式，并能根据通道状态判优切换主/备通道。
8.如权利要求1所述的综合自动化变电站调试装置，其特征在于，所述的遥控与升降子系统(103)的控制功能具有防误闭锁功能，通过逻辑判断相关设备的状态和本设备的状态，从而确定能否操作本设备，若状态相符，可进行操作，若不相符，则不允许操作。
全文摘要
本发明公开了一种综合自动化变电站调试装置，包括便携式后台机和数据线，便携式后台机中含有一套SCADA仿真软件，该软件由前置通讯子系统(4)和SCADA应用子系统(5)组成，且前置通讯子系统(4)包括数据采集子系统(101)、数据处理子系统(102)和遥控与升降子系统(103)，SCADA应用子系统(5)包括信息交换子系统(104)、控制服务器(105)和绘图子系统(106)。本发明能正确仿真主站端的数据采集与处理，使综合自动化变电站的调试工作便利、高效，最终实现移动式工作。
文档编号G01R31/28GK1929223SQ20051002947
公开日2007年3月14日 申请日期2005年9月7日 优先权日2005年9月7日
发明者吴晓茵, 陈学军, 叶关顺, 孙阳盛 申请人:上海东捷建设(集团)有限公司