[实用新型]一种智能变电站报文仿真测试与关联分析系统

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种调试系统，尤其涉及一种智能变电站报文仿真测试与关联分析系统。

背景技术

IEC61850是国际电工委员会TC57工作组针对解决变电站自动化系统面临的互操作性问题最新制定的《变电站通信网络和系统》系列标准，是全世界唯一的新一代的变电站网络通信体系，适应分层的IED和变电站自动化系统，为电力系统自动化产品的“统一标准、统一模型、互联开放”的格局奠定了基础。该标准得到国内外大部分主流厂家的支持，成为全球在电力系统变电站自动化领域统一的信息交互标准。

IEC61850标准的制定是从2000年开始逐步完善的。经历了近十几年的研究、学习及探索，基于此标准建立的智能化变电站日趋成熟，智能化变电站的建设将进入快速成长阶段。

 IEC61850标准的引入使得通过专门的数据通讯网络，以标准的模型在不同厂家、不同类型的智能设备间的信息交换成为可能。但因不同厂家对标准理解的出入，通讯或智能设备故障等原因，加上复杂的一次故障条件，很容易造成信息交换上以及智能电子装置（IED）自身处理逻辑上的失误，从而导致无法预期的后果或使系统响应无法做到最优。利用传统的保护测试、调试工具、手段及方法，无力真实模拟全系统的情况，使系统对一些特殊故障条件的响应变得难以预测，同时还存在着测试、调试周期长，结果不可靠等问题。同样的问题还会出现在对二次系统的例行检查及监测过程中，因而造成无力及时发现系统的隐患，妨碍了系统运行可靠性的提高， 因此推出一个含完备的数字及物理二次设备的混合仿真及检测功能的智能变电站仿真实验系统，具有十分重大的现实意义及应用前景。

采用IEC61850标准通信的变电站，智能设备之间的交互的报文通常有三种：

GOOSE（Generic Object Oriented Substation Events）报文，及通用的面向对象的变电站事件报文。主要是用来发送的状态及状态变化信息，状态变化称之为事件。

SMV（Sampled Measured Value）报文，及采样测量值报文。主要用来传递传感采集到的电气量。

GOOSE报文和SMV报文是基于二层传输，一般采用多播的方式传播。报文发送快速稳定。除了这两种之外，还有MMS报文。

MMS(Manufacturing Message Specification)是由国际标准化组织ISO制定的一套用于开发和维护工业自动化系统的国际标准报文规范。MMS规范了工业领域具有通信能力的智能传感器、智能电子设备、智能控制设备的通信行为，使出自不同厂商的设备之间具有互操作性，使系统集成变得简单、方便。IEC61850标准吸收并应用制造报文规范MMS，通过对真实设备及其功能进行建模的方法，实现网络环境下计算机应用程序或智能电子设备IED(Intelligent Electronic Device)之间数据和监控信息的实时交换。MMS广泛用于遥控设备，设备自身状态及采集到的非电气量信息。

随着数字化/智能化变电站的逐渐推广和应用，IEC61850通讯被广泛应用于变电站自动化系统中。系统中装置交互方式发生改变，装置之间的关联通过网络化的报文交换来建立，而非通过过去的繁杂但清晰的物理连线来建立。这一方面简化了系统接线，增加了系统的整体可靠性，但另一方面给变电站的调测带来了新的挑战。

与数字化/智能化系统相比，传统交互方式是通过电缆将需要相互通信的装置连接在一起，用电气模拟信号传递信息；装置的关联可以通过现场电缆连接情况清楚地知道。数字化之后，装置交互方式是通过光纤网络将所有装置连接在一起，用上述三种报文传递信息；所有相互通信或不通信的装置都连接在网络中，装置的逻辑关联关系无法从物理连线清楚地知道。

而数字化/智能化系统中装置的逻辑关联关系，通过变电站配置语言（SCL）模型描述，记录在变电站配置描述（SCD）文件中。但是，目前很难校验整个系统中的装置是否按照SCD中配置的关联相互通信，装置通信过程和步骤也不清楚。以数字化/智能化变电站中广泛使用的用于系统保护的智能电子装置为例，一般的保护测试仪倾向于和被测装置建立一对一的互连，缺乏整个系统配置信息，无法对系统整体响应进行记录及检验。难以对保护进行高效测试，无法分析智能变电站中各装置间的联动交互过程。