通信規約在500 kV變電站保信系統中的應用

吳 暉，胡紅霞，鮑現松

（安徽南瑞繼遠電網技術有限公司，安徽 合肥 230088）

1 智能變電站保信系統概述

安徽省調智能變電站保信系統主站位于省電力公司調控中心，作用是自動完成對各子站上送信息的數據采集、告警、分析、判斷、管理和信息發布，并監測保信子站裝置的運行情況，采集定值數據為定值校檢系統提供依據；采集的模擬量數據為狀態檢修系統提供數據，并提供數據接口。保信主站系統具體包括服務器管理系統、工程師站系統、Web發布系統等，采用C/S架構。從系統的安全性考慮，服務器采用Linux操作系統。從系統的可靠性考慮，采用雙服務器加磁盤陣列的冗余結構。工程師站系統通過安裝客戶端軟件（如：SCLTool、MySQLFront等），在進行ODBC配置后，可以進行實時監測和運行保信系統應用程序。Web發布系統采用Web服務方式。Web服務器在進行數據服務時，只需在電腦上安裝符合要求的瀏覽器即可。運維工程師需通過Web發布系統對各地市供電公司保信子站的聯通率進行考核。此外，當線路發生故障時，服務器會自動采集錄波數據和SOE事件等，經過分析、判斷處理后生成故障簡報，并將生成的故障簡報自動上傳到Web發布系統中，為分析電網故障提供數據資源和決策依據[2]。

2 子站接入調試前的準備

要詢問現場進度和其他條件是否符合接入條件，核對IP地址、子網掩碼、網關等地址是否和省調自動化處分配的地址一致。此外，要及時更新保信子站臺賬信息。智能變電站的保信主站與子站間的通信規約和廠站端一樣，通過IEC61850通信規約進行通信。在接入調試前，首先要ping通子站的IP地址，然后進行端口測試，可以使用命令netcat-v34.100.88.66102。如果102端口已經打開，終端上會顯示open字樣；如果終端上顯示幾個問號，則說明端口未打開。

3 IEC61850通信規約概述

為了解決目前通信規約不能完全支持的功能（全球范圍的互操作性、快速的技術革新、高可靠性、保護和控制原理的自由應用）問題，需要既要滿足電力系統對通信規約的需求，又要支持未來變電站需求的通信規約標準。于是，IEC61850通信規約應運而生，是應用于變電站系統和通信網絡的國際標準，由國際電工委員會（International Electro Technical Commission）頒布。該通信規約不僅運用于變電站內，而且應用于保信主站和變電站保信子站之間。IEC61850通信規約的結構可分為三層：站控層、間隔層和過程層。IEC61850通信規約具有以下特點：面向對象建模、抽象通信服務接口、面向實時服務、配置語言以及電力系統統一建模。IEC61850建模了大多數公共實際設備和設備組件，大大改善了信息技術和電力設備數據集成，減少了工程量、驗收、監視、運維等費用，節約了時間，增加了變電站自動化系統和保信系統的靈活性。該通信規約解決了變電站自動化系統各電氣設備之間的協議轉換問題，還可使變電站電氣設備具有自描述、自診斷、即插即用等特性，便于系統集成，降低了工程費用。在安徽電網省調度控制中心的繼電保護故障信息系統（以下簡稱保信系統）中，智能變電站保信子站和保信主站之間采用了IEC61850通信規約[1]。

4 IEC61850通信規約SCD文件的導入

在保信系統的主站端調試中，首先需要導入SCD文件。SCD文件即整個智能變

電站系統配置描述文件（Substation Configuration Description），是IEC61850標準中的術語。SCD文件由5個部分組成，分別為信息頭和提示信息（如版本和修改）、變電站描述、智能電子設備描述、通信系統和數據類型模板。

SCD文件是整個智能變電站所有IED設備的CID文件集成。SCD文件需要保信子站廠家提供給主站，主站端需要通過SCLTool工具導入主站數據庫。導入過程中，需要注意CID文件是可以選擇的，不需要的CID文件可以不選擇。導入成功后，SCLTool工具會顯示“導入成功”字樣，從而保信主站端的數據庫中會有該智能變電站的相關數據。

5 子站模擬量、定值、錄波等數據的召喚

在保信主站的運維實踐中，需要對子站模擬量、定值、錄波等數據進行召喚。智能變電站保信主站通過IEC61850通信規約接入子站的數據召喚。同常規站方式類似，在SCD文件導入完成后，需要通過主站端制圖工具繪制500 kV鷺島變的一次主接線圖，并關聯到數據庫。接線圖繪制完成后，啟動500 kV鷺島變的子站進程并啟到“調試模式”，在命令行輸入./main850_21-i34.100.88.66-d，以便監視召喚過程中的報文。然后，啟動監控程序即可進行數據召喚。召喚過程中如有問題，可以聯系現場子站廠家解決。實踐中，調試過程遇到的問題千變萬化，經常需要在數據庫中進行操作。所以，對保信主站的運維工程師來說，需要掌握MySQL常用SQL語句。需要注意，現場子站調試結束后，要退出“調試模式”，將進程啟動“后臺模式”。以500 kV鷺島變為例，在命令行輸入./efis_safe start main850_21-i34.100.88.66&。

6 Web發布及XML文件的生成、導入

通過Web發布系統可以考核各地市公司保信子站的聯通率。具體地，需要在接入子站后進行XML文件的生成和導入，在命令行輸入./c_subconfig-n21，即可生成500 kV鷺島變子站的XML文件。該子站的XML文件如下：

生成XML文件后，即可運用XMLTOOL工具進行導入，導入成功后重啟Tomcat程序即可，這樣500 kV鷺島變子站的子站通信狀態和保護通信狀態都可以在Web發布系統展示。另外，主站還實現了定時自動上傳通信狀態的功能，并每天對安徽全省各地市公司所有220 kV及以上的保護裝置的通信狀態進行考核，統計出聯通率并在界面上展示。

7 結 論

以500 kV鷺島變為例，研究了500 kV智能變電站保信系統子站接入過程中在主站端的調試和通信規約的應用，可為保信主站運維工程師在智能變電站保信子站接入聯調過程提供參考。