一種自動診斷電網ems系統遙測數據傳輸故障的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及工業物聯網領域，尤其涉及一種電力系統故障診斷技術。
【背景技術】
[0002]隨著電網結構日趨復雜，電網容量不斷擴大，需要實時傳送的信息量成倍增多，這對變電站自動化系統(SAS, Substat1n Automat1n System)和能量管理系統(EMS,EnergyManagement System)的數據通信提出了更高的要求。為了確保SAS系統和EMS系統的正常運行，完善、安全、正確的自動化調度必不可少。
[0003]在調度自動化系統通信領域，系統或者設備之間是通過通信規約進行信息交換的，通信規約是系統功能得以實現的基礎。由于通信通道或設備誤發數據的原因，調度自動化系統中遙信誤報、漏報以及遙控不能執行或執行不正確、遙測不刷新或跳變等情況時有發生，干擾了整個調度自動化系統的正常運行，尤其是當這些情況發生在遠方或就地自動閉環控制的無功電壓自動控制(AVQC)、自動發電控制(AGC)等系統時其嚴重性更為突出。在實際運行中，工作人員一般是通過人機界面來了解系統當前的工作狀況的，只有系統提供的信息才能查看的到。當發現自動化信息異常時，由于缺乏有效的監測技術手段，往往只能憑借經驗分析故障，盲目性大，從而影響故障排除。為了弄清楚異常原因，技術人員需要對各個環節進行仔細檢查，從設備或系統提供的信息中還原事情真相，在這種情況下系統運行過程中出現過的情況需要進行嚴格的記錄。對于通信規約這種在通信線路上傳送的二進制數據來說，也應該能夠進行記錄和分析，以便于日后需要時進行判斷。雖然當前很多系統廠商提供的電力監控系統或者設備能夠對電力系統的運行工況以及運行過程中的操作等進行記錄，如各種電力保護裝置、測控設備、故障錄波器等，但是建立在一體化信息集成平臺基礎上對通信網絡進行監視和預警的統一的信息應用系統目前還尚未有成熟的產品。
[0004]現有的能量管理EMS系統和變電站自動化系統的通信網絡示意圖如圖1所示，包括主站側和廠站側兩部分，主站側由多個工作臺和前置通信裝置等構成(各設備間一般通過內網連接)，廠站側由交換機、遠動設備、保護/測控類IED、以及底層的一次設備等構成(各設備間一般通過內網連接)。在調度自動化系統中，遠動通道是連接調度主站和廠站系統的橋梁，廠站數據通過遠動通道上傳到主站接收監測，主站通過該遠動通道對廠站設備下發指令。所以調度自動化系統的運營質量很大程度上由遠動通道決定。而遠動通訊的故障通常表現為通訊過程不暢，但要具體判斷是通道本身故障還是通訊規約使用故障，目前缺乏有效的手段和工具，導致遠動通道故障的修復常常需要較長的時間，投入較大的力量。
[0005]遠動彳目息的基本內容包括:遙/[目/[目息、遙測/[目息、遙控/[目息、遙調彳目息。這些?目息是調度人員進行決策判斷的依據。對電力系統運行狀態采集的數據不正確反映到調度中心，將會影響調度人員做出正確的判斷和決策。所以，保證遠動數據的實時性和準確性十分重要。
【發明內容】
[0006]本發明主要解決的技術問題是提供一種自動診斷電網EMS系統遙測數據傳輸故障的方法，確保能夠在第一時間發現系統中存在的遙測數據的不刷新和跳變情況，并且能夠自動準確定位不刷新或跳變的節點，在保障電網EMS系統中量測信息傳輸準確性的同時，大大減輕了操作人員的負擔。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種自動診斷電網EMS系統遙測數據傳輸故障的方法，電網EMS系統中包含設置于主站的前置通信裝置、和設置于廠站的保護/測控類智能設備IED、遠動裝置、交換機，所述保護/測控類IED通過內網與遠動裝置相連，所述遠動裝置通過內網與交換機相連，所述交換機通過外網與前置通信裝置相連，包含以下步驟:
[0008]分別對廠站的各保護/測控類IED、遠動裝置、交換機和主站的前置通信裝置進行監聽，抓取滿足預設條件的量測對象的通訊報文，并從所述通訊報文中提取遙測數據信息；
[0009]如果所述保護/測控類IED側提取到的遙測數據信息Ml發生變化，則觸發遙測不刷新/跳變檢測流程，檢測是否在相應的時間段內分別獲取同一量測對象的遠動裝置側遙測數據信息M2、交換機側遙測數據信息M3和主站前置通信裝置側遙測數據信息M4，并判斷M1、M2、M3、M4的值是否相同；如果檢測得到未在相應的時間段內獲取M2或M3或M4遙測數據信息，則判定對應的遠動裝置或交換機或主站前置通信裝置發生漏報，生成遙測不刷新預警；如果M2、M3、M4中至少一個遙測數據的值與Ml的不一致，則判定該不一致的值對應的遠動裝置或交換機或主站前置通信裝置發生遙測信息跳變，生成遙測跳變預警。
[0010]作為進一步改進，該方法還包含以下步驟:
[0011]如果所述遠動裝置、交換機或主站的前置通信裝置側的遙測數據信息M2、M3或M4發生變化，則判斷同一量測對象是否已觸發所述遙測不刷新/跳變檢測流程，如果未觸發所述遙測不刷新/跳變檢測流程，則判定該發生變化的遙測數據信息對應的位置產生信息跳變，生成遙測跳變預警。
[0012]作為進一步改進，所述遙測不刷新/跳變檢測流程進一步包含以下步驟:
[0013]A判斷在第一預設時間后是否獲取同一量測對象最新的M2遙測數據信息，如果未獲取，則生成遙測不刷新預警；如果獲取則判斷M2的值與Ml是否相同，如果不同則生成遙測跳變預警；
[0014]B如果在第一預設時間內獲取M2且M2的值與Ml相同，則在第二預設時間后判斷是否獲取同一量測對象最新的M3遙測數據信息，如果未獲取，則生成遙測不刷新預警；如果獲取則判斷M3的值與M2否相同，如果不同則生成遙測跳變預警；
[0015]C如果在第二預設時間內獲取M3且M3的值與M2相同，則在第三預設時間后判斷是否獲取同一量測對象最新的M4遙測數據信息，如果未獲取，則生成遙測不刷新預警；如果獲取則判斷M4的值與M3否相同，如果不同則生成遙測跳變預警；如果在第三預設時間內獲取M4且M4的值與M3相同，則所述遙測不刷新/跳變檢測流程結束；
[0016]所述第一預設時間、第二預設時間、第三預設時間相同或不同。
[0017]作為進一步改進，所述遙測數據信息的結構由數據值、質量碼、時間戳三部分構成，所述判斷是否獲取同一量測對象最新的M2、M3或M4遙測數據信息的步驟中，根據所述時間戳進行判斷。
[0018]作為進一步改進，所述從通訊報文中提取遙測數據信息的步驟之后，還包含以下步驟:
[0019]將所述遙測數據信息存儲到實時數據庫中，在實時數據庫中比較待存入的遙測數據的值與當前的遙測數據的值，根據比較結果確定所述保護/測控類IED、遠動裝置、交換機或主站的前置通信裝置側的遙測數據信息M1、M2、M3或M4的值是否發生變化。
[0020]作為進一步改進，在主站側設置一主站數據診斷裝置，執行所述對廠站的各保護/測控類IED、遠動裝置、交換機、和主站的前置通信裝置進行監聽，抓取滿足預設條件的量測對象的通訊報文，并從所述通訊報文中提取遙測數據信息的步驟；并執行所述遙測不刷新/跳變檢測流程。
[0021]作為進一步改進，在廠站側設置一本地數據分析裝置，執行所述對廠站的各保護/測控類IED、遠動裝置、交換機進行監聽，抓取滿足預設條件的量測對象的通訊報文，并從所述通訊報文中提取遙測數據信息的步驟；
[0022]在主站側設置一主站數據診斷裝置，執行所述對主站進行監聽，抓取滿足預設條件的量測對象的通訊報文，并從該通訊報文中提取遙測數據信息的步驟。
[0023]作為進一步改進，所述遙測不刷新/跳