浅谈智能化变电站遥信信息的优化

摘要：优点存在的同时智能变电站也较先前增加了运检人员的压力，增多了站内的信息量。基于目前智能变电站遥信信息存在的信息量大，配置及验证工作繁琐等问题，本文从虚端子信息的生产以及合并遥信的配置两方面提出相关的优化建议。

关键字：智能变电站；遥信；优化

中图分类号：TM632文献标识码： A

1.绪论

随着坚强智能电网的建设不断推进，智能化变电站的发展也是日趋重要。为满足全站信息的数字化、通信平台的网络化以及信息共享标准化的基本要求，智能变电站较先前的常规变电站采用了先进、可靠、集成、环保的智能设备。如图一，从物理结构比较，最大的区别在于光缆取代了电缆，数字代替了模拟。从二次系统比较，最大区别增加了过程层网络，主要用于智能终端、合并单元与间隔层保护和测控装置的通讯。优点存在的同时智能变电站也较先前增加了运检人员的压力，增多了站内的信息量。

图一：常规站与智能站区别

智能化变电站的遥信信息主要由GOOSE组成。GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event）是一种面向通用对象的变电站事件，是一种通信服务机制。通讯协议遵循IEC61850规约，主要用于实现在多IED，即智能设备之间的信息传递，包含全站的开入开出信息，具有高传输成功概率。

智能变电站将大量的电缆替换成了光缆，智能终端将原先的电信号转换成了光信号，站内的实端子几乎全部转化成了虚端子。虚端子的生成需要通过组态工具进行人工配置，集成完成后生成全站统一的SCD文件，供监控后台数据库的编辑以及全站自动化装置配置的下装。

2.智能站遥信信息的现状

智能变电站的遥信生成过程主要是，首先利用组态软件，将全站每个设备的ICD文件导入，按照设计院设计好的虚端子表格，进行人工配置即虚端子连接工作，配置完成后生成全站的SCD文件，主要用于监控后台数据库映射，以及二次设备的配置下装。最后按照设计蓝图进行后台数据库描述修改。在信号核对的工作中也没有标准流程，无章法可循。

目前，智能变电站的遥信信息主要存在以下问题。第一、很多变电站现场都是由调试过程中或者说配置过程中发现问题修改问题，而后进行设计更改，返工率高，设计单元受牵制于集成工作。第二、SCD文件是基于软件配置生成的工程文件，没有统一的配置工具，工具不清晰且无可视化功能，各集成商各用自己的配置软件，会出现ICD文件不兼容，导入导出会出现文件丢失，无法编辑等现象。第三、每台智能终端除了转发机构的实际遥信以外，还包括自身的告警虚遥信。基于IEC61850标准的装置模型文件ICD也基本都是最大化配置，导致监控后台数据库映射完成后，全站遥信信息多大上万条，特别在进行数据优化合并遥信工作的时候，工作量大，效率低。

3.智能站遥信的优化建议

基于目前智能变电站遥信信息存在的信息量大，配置及验证工作繁琐等问题，本文从虚端子信息的生产以及合并遥信的配置两方面提出相关的优化建议。

3.1虚端子信息的优化

3.1.1虚端子的可视化功能

我们知道，常规变电站工程都是基于设计的变电站，调试单位都依照设计院出版的正式施工蓝图，进行现场的施工调试工作，并且一目了然的清楚装置及机构的回路。而目前的智能化电站却是基于现场配置的变电站，设计院人员在设计虚端子连接图时往往脱离了实际的装置回路，会出现连接错误或是遗漏的现象。并且调试人员在现场联调过程当中，经常出现顾此失彼的情况，发现了问题需要先修改虚端子，然后查找装置说明书或者设计白图进行硬件回路的验证，无法有效的整理关联核对。因此提出从常规硬接线、硬回路的角度描述装置GOOSE信息的触点、端子、接线等概念，可视化的反映保护、测控、终端等装置GOOSE配置、设备间GOOSE联系，如图二。

图二：虚端子与常规遥信回路对应关系

设计院人员在设计过程中，虚端子的每条信息尽量做到与回路一一对应，智能终端的每条遥信开入我们除了可以明确它的Reference描述以外，还可以清除其内部回路，便于调试过程中问题的准确定位，提高工作中的效率。当然该设计理念的实施是放在设计人员惯用的AutoCAD软件中实现，还是利用配置SCD文件的组态软件中，还需要做进一步的探讨。

另外，单纯从虚端子连线的角度考虑，先前的组态软件总是以单装置的发送端固定或者以接收端固定，通过肉眼检查虚端子的联系关系，效率低且不人性化。现在，以国电南瑞公司的NARI Configuration Tool工具为例，我们可以通过装置与其相关联装置之间的控制块逻辑关系进行可视化检查，点击任一关联线，可以看到控制块之间的虚端子信息，如图三。

图三：虚端子可视化联系图

3.1.2虚端子的导入导出功能

目前，虚端子的集成工作几乎都是人工手动连接，工作量较大，效率不高，在大量的重复性工作下难免会出现联系错误的情况，并且没有有效地检查和核对虚端子的办法，经常都是人为的肉眼检查以及调试过程中的验证纠正。设计院出版的全站虚端子连接图，也基本都是在设备供应商提供的虚端子表格的基础先进行绘制的，虽然少许的设计单位也已经尝试利用组态软件进行配置虚端子甚至全站的SCD文件，但是工作性质及工作量等同于先前集成商所做的工作，所以仍然面临着当前困难。类似国电南瑞公司的NARI Configuration Tool的一些组态工具，虽然完全可以将全站虚端子及所有通讯信息导出为EXCEL格式的表格，具备虚端子表格导入导出的功能，但是由于全国设计院的虚端子表格各式各样，智能变电站设计规范没有针对该内容提出统一的标准，因此在以后的发展道路上，如果设计单位可以统一出版的虚端子EXCEL表格的格式，那么虚端子的导入导出将广泛运用在组态工具中，大大节省了连接配置虚端子的工作，也基本能够杜绝由于人为造成的虚端子连线错误。

3.2合并遥信的优化

眼下智能变电站信息量相当大，虽然根据国家电网公司的企业标准，制定了相关信息的统一命名，以及等级分类等，但是每条信息都是经过仔细筛选以及人工编辑合成为某一条合并遥信的。如图四，以国电南瑞NS3000S后台监控系统为例，比如合并遥信“蓉东1线二次设备告警”就是由61个子遥信合并而成，在编辑的过程中，我们需要花上大把的时间进行遥信查找及合成配置工作，而且容易出现选择错误或者漏选的现象。

图四：合并遥信配置表

合并后的遥信已经固定，站内的上万条遥信又无法删除，因此如何减少合并遥信的工作量，出现问题如何快速定位，是我们当下的优化方向。

我们可以试图从两方面着手进行相关优化工作，分界点就是后台数据库的映射导入工作。数据库导入前我们需要进行虚端子的配置工作，以及实际遥信名称的定义工作，我们可以把合并遥信的整理工作一并加入其中。如图五，我们可以设想如果的设计院出版的虚端子表格是这样的。

图五：虚端子一览表

A列是根据国网企业标准固定化的合并后遥信名称，B列是现场实际遥信的名称描述，也就是目前我们利用组态软件需要在测控的DOI实例描述一栏进行描述定义的内容，C列则是测控装置S1节点下的数据集描述，该数据集描述是后台进行映射入库的依据，也是站控层后台与测控通讯的根本，D列和E列就是目前虚端子的主体内容，测控的接收端描述和智能终端发送端的描述，F列则是智能终端的背板端子号，4P1n表示第四块板件的第一个端子，以此类推，目的也就是将智能终端的虚端子可以与实例对应，方面调试人员可以一眼看到信号是什么。先前说到在导入后台映射后，怎样减少合并遥信的配置工作量，减少出错的概率，那么建议在后台监控系统加入自动合并遥信的功能插件。以图五的C列的测控Data Refrence为索引，比如插件的框架就是以CTRL/BinInGGIO1.Ind1~Ind10定义为“一次设备故障”的子遥信，那么在虚端子设计或者连接的时候，我们就可以将智能终端的实际遥信或着说是“DOI实例描述”属于该间隔的一次设备故障的信息，关联到D列的PI01/GOINAGGIO2.Ind1.stVal~ Ind10.stVal。那么试想在可以进行虚端子EXCEL表格导入的情况下，每个遥信以及每个合并遥信都按此编辑导入，我们的合并遥信配置工作将一劳永逸，效率高，正确率高。即使在核对信号的过程中碰到遥信上报不正确，我们也可以直白的快速的找出问题的所在。

4.结束语

本文就基于对智能变电站的初步了解，浅薄提出遥信信息相关的优化建议，优化方案的实施需要多方单位的共同努力，不妥之处请多批评指导。希望智能变电站在坚强智能电网的建设道路上发展的越来越好。

作者简介：季成（1987—），男，助理工程师，主要研究方向：变电站自动化