浅析电力远动测试系统在电力自动化的应用

摘要：随着电力行业的高速发展，电力调度自动化系统也得到了规模建设，且逐步占据了更加重要的地位。为了能够在电力自动化系统出现问题而不能正常运转时尽快找到问题症结所在，继而及时有效的处理这些问题，技术人员研发了一种电力远动测试系统。本文讲述电力系统远动自动化测试基本功能，并结合测试仪在工程应用解决实际问题的案例，说明测试仪是一种快速准确判断自动化通道故障的高效手段。

关键词：电力远动自动化； 测试系统； 远动规约网络化

中图分类号：F407 文献标识码： A

1、前言

在当前的技术水平条件下，电力自动化系统是需要利用一定的远动通道来实现主站与子站之间的连接。也就是说，在电力自动化系统的运行中，需要将子站所收集到的信息或数据通过远动通道传送至主站，主站再利用各种软件对该信息进行分析，并在分析后作出相应的操作命令，经由远动通道传递给子站，以实现远程终端控制。可以看出，远动通道在电力自动化系统中所具有的重要地位与作用，因此要想使电力自动化系统更好的运行，就必须要保证远动通道的正常数据传输。而作为一个内部结构较为复杂的网络通讯系统，要想对其进行有效全面的维护，就不能采用单一的测试手段与分析方法，而电力远动测试系统作为一个综合性的通道测试系统，在对远动通道进行测试时，能够从物理层、数据链路层、规约层以及应用层等多个不同的层面进行同时测试，因而极大的提高通道测试效率，加快了对通道故障所在位置的判定速度，提升了通道资源管理水平，保证了电力自动化系统的正常运行，是一种非常值得推广应用的测试系统。

2、电力远动自动化测试系统原理

在电力系统中，电力远动自动化测试系统一般是通过PSCN来进行数据传输，这一系统可以直接通过用户结构将信息数据进行传输，并通过系统中的测试模式来对远程的木块进行合理的控制，此时电力远动自动化测试系统当中的RAM则会发出命令，最后对书桉树的数据进行监控与测试。

此时，系统会直接将测试结果传回到控制中心，此时控制中心的工作人员会将测试结构进行分类与整理，然后根据故障显示的问题绘制相应的图，并编制好相应的测试报告以交递给相关技术人员，最后解决电力系统中存在的故障。如图1所示：

图1电力远动自动化测试系统原理

从图中1可以看出被控站和集控站之间的传递联系。被控站能以支路的形式接收主控站数据，并将相应数据送至集控站，之后集控站再将相应数据送至中心站。

3、电力远动测试系统功能

该测试系统由便携式测试仪和软件测试平台两部分组成，如图2所示，测试仪可独立或与软件测试平台组合使用，测试仪与软件平台间采用高速的USB接口互连，数据可在两个平台间实时交互。便携式测试仪采用32位处理器、实时嵌入式操作系统、超大液晶显示、触摸屏输入，可独立于软件平台进行通道测试、误码测试、规约测试、模拟主站、模拟子站的初步测试，支持RS232、FSK模拟四线、RS485、RS422、CANBUS、以太网等多种数据接口，能满足自动化专业常用的各种通道测试需求。软件测试平台是基于windows操作系统的平台软件，与测试仪配合可方便地实现各种复杂测试、分析、存储。测试仪有通道测试、规约测试、模拟主站和模拟从站四大功能。同时采用手持测试和直观的界面，给使用人员带来极大的方便。

图2远动测试系统组成

3.1 通道测试功能

在通道测试功能方面，该系统集成了数字示波器功能，能直观地看出对各种数字及模拟通道的信号完整性，如图3所示，其中图3 a）为手持测试仪界面，图3 b）为软件测试平台界面。能够测量模拟通道FSK调制信号的中心频率、频偏、信号真有效值、电平、数据传输波特率，能实时显示被测通道信号波形，可放大、缩小、暂停显示，并可存储波形数据等。数字通道能测量信号幅度、传输波特率、波特率抖动等。

a）手持测试仪测试界面 b） 软件测试平台界面

图3通道测试功能界面

在误码测试方面，能有效地对各种数字及模拟通道进行误码测试，量化通道传输质量。支持误码（以比特为单位）测试、块差错测试、误码秒测试和自定义测试等。

3.2 规约分析功能

规约测试方面具备规约分析和报文捕获两大功能。规约模块具备良好的可扩充性和接日规范性，支持IEC870-5-101. IEC870-5-103， IEC870-5-104、 DISA、 CDT、部颁CDT、 DNP3.0. SC1801、XT9702等自动化常用规约，并可根据需要灵活扩充。

3.3主站模拟

模拟主站可模拟主站全部四遥（遥信，遥测，遥控，遥脉）数据；可发送报文列表，功能 强大；可手动编辑报文发送：可模拟规约所规定的主站模式。

3.4从站模拟

模拟从站可通过配置数据库灵活设定从站通讯参数、规约参数、工程数据、数据点号、数据描述、数据转换、数据计算等；可模拟规约所规定的从站模式。

4、远动自动测试系统在电力自动化的应用

我局购置远动自动测试系统，多次用于故障快速定位、复杂通道故障原因分析和新建变电站自动化设备投运等工作，大大提高了故障定位速度和准确性，提高了电力供电系统的产生效率。

4.1通道测试功能的应用

某电业局曾经发生过一起在正常通讯的变电站中，将老旧的载波设备更换为先进的光传输设备后，自动化数据中断的案例，通讯人员再三检查也找不到原因。通讯人员采用常用的磁石话筒听音，自动化数据已送到通讯设备，确认在改造前听到的信号音与现在相同。于是我们用远动测试系统，在通讯进线端子处进行规约测试，发现报文正常，至此故障排查陷入盲区。再次使用远动测试系统进行了通道测试，发现测试通道电平明显偏低。最后发现自动化出线端安装有一个通道防雷器，在防雷器的进线端测量通道电平在正常范围，将通讯线临时改接在防雷器前端后，主站端数据正常。利用通道测试功能，还曾经成功排除一起遥控操作有时能成功有时不成功的案例，最后检查的结果是因为该站采用模拟通道，而主站端和子站端的频偏设置不对应，导致通道误码严重。

4.2规约分析功能的应用

在某集控站的建设过程中，曾经发生过一次主站能正常接收报文，但前置程序解析后的遥测数据与子站始终不对应的现象。经过主站和子站厂家共同检查分析，才能确认各自配置正确，传输通道进行环回测试也没有误码，故障排查陷入僵局。自动化专业拿出远动测试系统传输通道上进行规约测试，发现子站发送的CDT遥测报文分重要遥测、次要遥测和一般遥测三部分传送，而在主站前置程序上只有重要遥测部分，其他遥测数据均无法解析，导致主站与子站遥测不对应。我们将规约测试结果告知厂家，修改规约配置文件后数据恢复正常。

4.3误码分析功能的应用

随着综合自动化系统和集控主站系统的建设，我局所有直管变电站均已实现了无人值守，集控人员除例行巡视和检修等一些特殊情况需到现场做安全措施外，大量的单一分合断路器与调整分接头的操作均通过遥控操作实现，但我们时常接到运行人员的通知，某某站遥控操作不成功，但遥信遥测数据接收正常。有一段时间，龙马集控就连续几天发生某站遥控不能操作的现象，通讯人员进行通道环回测试正常，我们检查自动化设备也是正常的，主站接收报文正常，发送报文也是正确的。采用远动测试系统，甩开两端的自动化设备，一端挂接远动测试仪，一端环回，利用远动测试仪的误码测试功能，导入一段从主站导出的通讯报文循环发送，结果发现该通道有间断性误码发生，进一步缩小环回范围，最终找到故障点在主站侧通讯卡接端子的下行线接触不良，导致下行通道间断误码，最终影响了遥控。

5、结语

电力远动测试系统作为一种具有很强综合性的测试系统，在结构日趋复杂的电力自动化系统中具有很大的实践应用价值。自动化系统中的远动通道作为连接主站和子站的系统重要环节，是连接主站和端站的神经，远动系统能否正常且稳定运行，将直接影响着电力自动化系统的正常运行。通过电力远动测试系统对远动通信通道的测试，能够实现较为全面的维护测试，同时也可以快速进行故障定位和故障分析，继而做出合理的处理命令，保证远动通道的正常运行。