基于D5000系统的104规约一致性测试研究

李宣义，梁 宾，李均强

(国网河北省电力公司电力科学研究院，河北 石家庄 050021)



基于D5000系统的104规约一致性测试研究

李宣义，梁 宾，李均强

(国网河北省电力公司电力科学研究院，河北 石家庄 050021)

针对不同厂家设备104规约的互操作性问题，依托河北南网调度自动化实验室基于D5000系统的变电站综合自动化调试试验系统，搭建了104规约一致性测试环境，对104规约一致性测试流程、测试内容及测试方法进行了研究，制定了符合河北南网实际的104规约一致性测试流程和方案。

D5000；调度自动化；104规约；一致性测试

当前，IEC60870-5-104规约[1-6]在河北南网调度自动化系统中广泛运用，其充分利用Internet技术，将101规约与TCP/IP协议相结合，改变了传统的利用串口通信进行实时数据传输的现状，比以往的远动规约(如CDT、101规约)更加灵活、简单、经济、可靠[7]。但通过近年的实际运行发现，由于104规约本身可选项较多，再加上各生产厂家对标准的理解和实现也各不相同，导致不同厂家设备104规约在互操作性方面存在着一定的问题，严重影响厂站远动信息的接入调试。另外，河北南网新入网(改、扩建)厂站综自设备在出厂验收合格后，发至现场直接并网投用，缺乏有效的针对该综自设备的104规约一致性的检测手段，无法保证接入主站的远动信息符合河北南网调度自动化系统的差异化需求，为河北南网调度自动化系统的安全、稳定、经济运行带来了重大安全隐患。因此对设备进行符合河北南网实际的104规约一致性测试就变得十分紧迫而必要。

本文依托河北南网调度自动化实验室，结合河北南网D5000系统的实际运行情况，针对不同厂家设备104规约的互操作性问题，借助模拟D5000平台搭建变电站综合自动化调试试验系统，对104规约一致性测试进行研究，制定符合河北南网实际的104规约一致性测试流程和方案，为今后开展河北南网综自设备投运前评估及在运设备的定期巡视提供有力的技术支撑。

1 基于D5000系统的变电站综合自动化调试试验系统

1.1 系统原理

基于D5000系统的变电站综合自动化调试试验系统实际上是一个小型的电网调度自动化系统，其原理如图1所示，该系统由模拟D5000主站系统和变电站综自测试平台两个子系统构成，变电站综自测试平台能够实时模拟远动通信装置、测控/保护装置、时间同步装置等综自设备的实际运行状态，实现主站与厂站端设备的数据、信号传输，并能下发主站的遥控命令。

1.2 模拟D5000主站系统

模拟D5000主站系统采用分层设计原则，包括硬件平台、操作系统平台、统一应用支撑平台、数据库、基本应用平台，如图2所示。

图1 基于D5000系统的变电站综合自动化调试试验系统原理

图2 模拟D5000主站系统结构

1.3 变电站综自检测平台

变电站综自测试平台由远动通信装置、测控装置、四合一保护测控装置、模拟断路器、监控主机、厂站交换机组成，并为自动化检测设备的接入预留接口，实际上是一个简化版的典型变电站综自系统，它通过以太网与模拟D5000主站系统进行通信，能接收主站的遥控、遥调命令，为变电站综自设备测试和验收提供平台支持。

2 104规约一致性测试研究

2.1 104规约一致性测试环境

104规约一致性测试环境示意图如图3所示，主要由模拟D5000主站、变电站综自测试平台搭建而成。测试平台包括厂站监控系统/RTU、间隔层装置(测控装置、保测一体装置、模拟程序)、继护测试仪等。

2.2 104规约一致性测试流程

为提高测试效率，对规约一致性测试与功能测试分开进行(见图4)。

2.2.1 准备阶段

厂家邮寄设备(主备机及产品说明书)、提供必要的辅助设备及软件。

河北电科院搭建试验环境，准备测试方案，测试设备。

2.2.2 试验流程

试验流程见图5。

如在测试过程中某厂家的设备出现问题，则进入图6所示的问题处理流程。

图3 104规约一致性测试环境

图4 104规约一致性测试总流程

图5 试验流程

图6 104规约一致性测试问题处理流程

3 104规约一致性测试内容

3.1 初始化过程

通过模拟D5000主站向变电站综自测试平台下发远方复位命令，观察其响应过程。变电站综自测试平台应回复复位确认报文，并主动断开连接，待复位完成后需等待与模拟D5000主站重新建立链路，并上送初始化结束报文。

3.2 总召唤功能

通过模拟D5000主站向变电站综自测试平台下发总召命令(68 0e 00 00 00 00 64 01 06 00 01 00 00 00 00 14)，观察其响应过程。变电站综自测试平台应先上送总召确认报文(68 0e 00 00 02 00 64 01 07 00 01 00 00 00 00 14)，然后依次上送遥信(单点、双点)、遥测报文，最后上送总召结束报文(68 06 00 00 02 00 64 01 0a 00 01 00 00 00 00 14)。

3.3 事件传输功能

借助变电站综自测试平台模拟遥信变位，观察是否主动向模拟D5000主站上送遥信变位COS报文(68 0e 1c 00 0a 00 01 01 03 00 01 00 01 00 00 00)和遥信SOE报文(68 11 1e 00 0a 00 02 01 03 00 01 00 01 00)。

3.4 命令传输功能

由于基于D5000系统的变电站综合自动化调试试验系统中没有配置AGC模块，故只具备单/双点遥控功能，没有设定功能。遥控通常有选择、撤销、执行3种命令。在模拟D5000主站分别进行遥控选择(68 0e 08 00 42 00 2d 01 06 00 01 00 01 60 00 81)、遥控撤销、遥控执行(68 0e 0a 00 44 00 2d 01 06 00 01 00 01 60 00 01)操作，变电站综自测试平台中的通信管理机/RTU应正确转发命令报文，测控装置出口行为应与主站控制一致：控分或控合后，主站应能收到遥信分、合变位告警信息和SOE报文；控制撤销后，应无相关遥信变位告警信息和 SOE报文产生。

3.5 时钟同步功能

用模拟D5000主站向变电站综自测试平台发送时钟同步命令(68 14 0e 00 26 00 67 01 06 00 01 00 00 00 00 b0 36 28 10 0b 0c 09)，检查其是否能

响应主站对时(同步后时间与主站相同)，并正确回复时钟同步确认报文(68 14 26 00 10 00 67 01 07 00 01 00 00 00 00 2b cb 19 09 19 09 63)。

3.6 否定测试

借助模拟D5000主站向变电站综自测试平台模拟发送错误报文(无效类型标识、错误传输原因、错误公共地址、错误信息地址)，测试其能否判断并回复否定确认报文。

4 结束语

本文依托河北南网调度自动化实验室，结合河北南网D5000系统的实际运行情况，针对不同厂家设备104规约的互操作性问题，借助模拟D5000平台搭建变电站综合自动化调试试验系统，对104规约一致性测试进行研究，制定了符合河北南网实际的104规约一致性测试流程和方案，可大大缩短设备的联调周期，有效降低设备之间互联互通风险，提高设备入网检测的效率，为今后开展河北南网综自设备投运前评估及在运设备的定期巡视提供有力的技术支撑。

[1]IEC-60870-5-l Telecontrol equipment and systems，Part 5：Transmission protocols，Secion l： Transmission frame formats[S]．

[2]IEC-60870-5-2 Telecontrol equipment and systems，Part 5：Transmission protocols，Secion 2： Link transmission procedure[S]．

[3]IEC-60870-5-3 Telecontrol equipment and systems，Part 5：Transmission protocols，Secion 3：General structure of application data[S]．

[4]IEC-60870-5-4 Telecontrol equipment and systems，Part 5：Transmission protocols，Secion 4： Definition and coding of application information elements[S]．

[5]IEC-60870-5-5 Telecontrol equipment and systems，Part 5：Transmission protocols，Secion l： Basic application functions[S]．

[6]DL/T 634．5104-2002/IEC60870-5-104：2000远动设备及系统第5-104部分：传输规约采用标准传输协议子集IEC60870-5-101网络访问[S].

[7]马晓红，管 荑，林祺蓉.104规约在调度自动化系统中的应用[J].山东电力技术，2011,38(6)：1-5.

Research on Conformance Test of 104 Protocol Based on D5000 System

LI Xuanyi,LIANG Bin,LI Junqiang

(Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co.，Ltd.，Shijiazhuang，Hebei 050021,China)

To solve the problem of 104 protocol interoperability of different manufacturers’ equipment,this paper builds a conformance test environment of 104 protocol which rely on the substation integrated automation test platform based on D5000 system in Hebei South Power Grid,104 protocol conformance testing process is researched,the processes and the programs are drawn up.

D5000；dispatching automation system；104 protocol;conformance test

TM76

A

1004-7913(2017)06-0015-03

李宣义(1984)，男，工程师，主要从事电力系统及其自动化方面工作。

2016-11-22)