CN104483842A - 一种调控一体自动化主站比对方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及调控一体变电站传动接入仿真验证技术领域，尤其是一种调控一体自动化主站比对方法。其特点是，包括如下步骤：a.环境搭建：建立调控一体自动化主站的仿真运行环境，确保其与真实运环境完全一致；b.建立测试案例，内容包括与真实自动化主站通信的仿真子站的遥测、遥信、遥控关联遥信等参数信息；c.报文监听：在旧主站与仿真运行环境下的仿真子站之间，新主站与仿真运行环境下的仿真子站之间采用旁路模式分别监听网络报文，根据建立的测试案例抓捕到相应的数据报文，自动保存成离线文件。本发明使得主站升级换代过程更加安全可靠，程序比对出现差异能够通过人工审核的方式修正，快速准确直观反应出旧稳定运行主站与新主站的差异。

Description

一种调控一体自动化主站比对方法

技术领域

本发明涉及调控一体变电站传动接入仿真验证技术领域，尤其是一种调控一体自动化主站比对方法。

背景技术

调控一体自动化主站系统包括SCADA功能、集控功能、PAS功能、DTS功能、外网通信等功能。SCADA用于实现完整的、高性能的、实时数据采集和监控功能，主要功能包括数据采集和处理、集控功能、事件和报警处理、历史数据管理、网络拓扑着色、趋势记录、事故追忆PDR、事件顺序记录SOE、人机联系、报表管理、打印机输出。主站系统具有完善的信息分层和集控责任区管理功能，通过修改责任区域能方便地实现调度和集控功能互为备用。

传统的主站升级换代，需要逐个对每一个智能变电站、每一个设备、每一个功能进行实地验证，包括遥信、遥测、遥控、遥调四类功能，工作量十分巨大，手工操作还容易出现差错，事后重新校验工作相当困难，相当于实地再做一遍验证工作。现有主站软件因在现场应用多年，稳定可靠性很高，新上主站系统必须经过大量逐点实地验证工作才能放心使用，耗费大量人力工时，代价和成本十分可观。若有任何参数配置错误，主站遥控操作将可能产生严重的事故，甚至引发财产损失、人员伤亡等巨大破坏性后果。

发明内容

本发明的目的是提供一种调控一体自动化主站比对方法，能够使得调控一体变电站主站进行升级换代时采用程序比对更加安全可靠，效率、准确性大大提升，对于比对过程中出现不一致情形可通过人工审核，对比对结果保存便于日后审核和复查，同时避免了人工手动比对社会资源的浪费。

一种调控一体自动化主站比对方法，其特别之处在于，包括如下步骤：

a.环境搭建：建立调控一体自动化主站的仿真运行环境，确保其与真实运环境完全一致；

b.建立测试案例，内容包括与真实自动化主站通信的仿真子站的遥测、遥信、遥控关联遥信等参数信息；

c.报文监听：在步骤a搭建的环境下，在旧主站与仿真运行环境下的仿真子站之间，新主站与仿真运行环境下的仿真子站之间采用旁路模式分别监听网络报文，根据步骤b建立的测试案例抓捕到相应的数据报文，自动保存成离线文件；

d.数据库文件比对：在步骤a搭建的环境下，根据步骤b建立的测试案例，对新、旧主站在完全相同配置的情况下，同样操作情形下获取新、旧主站的遥测、遥信及SOE事件的操作过程记录文件，并进行结果比对分析；

e.实时比对：在步骤a搭建的环境下，根据步骤b建立的测试案例，对新、旧主站在完全相同配置的情况下，相同测试案例，同样操作情形下遥控实时数据进行比对，针对网络报文内容实时比对以确认两方操作完全一致；

f.报文解析：将步骤c监听保存的十六进制码流的原始数据报文进行全中文解释，并以树形结构显示解释结果，从而不仅对操作下行数据作记录分析，还能对返回结果进行解析；

g.日志记录：针对两种方式比对结果，将文件采用ASCII方式保存，并对比对结果和人工审核结果进行保存，方便事后审核校验，并及时更正不一致的地方。

其中步骤a中仿真运行环境是采用完全模拟真实环境的另外一套新调控一体变电站主站仿真测试环境，从而分别模拟旧主站、新主站，确保配置参数与在运主站完全一致，旧主站与新主站功能相同模块配置参数完全相同；而子站仿真是模拟在线运行中的变电站设备，仿真与在运变电站设备运行完全一致；数据模拟是指在仿真子站侧，模拟遥信、遥测数据并主动上传数据。

步骤c中报文监听是通过镜像口监听方式来进行报文的抓取，实现报文复制抓包，从而不对测试中业务数据流产生任何影响。

步骤d中文件比对有两种方式，一种是根据网络报文生成的离线文件，另一种是根据模拟主站发送遥信、遥测报文后，截取模拟主站单测试之后的数据断面信息文件进行比对。

步骤e中具体是根据网络实时接收报文信息比对，将比对结果转换成直观易读的图表形式，针对有差异的地方能够解释到每个字段、每个数值的具体含义。

步骤f中具体是是对报文进行全中文解析，根据标准协议解释具体含义，文件保存方式时，采用XML语句保存；并且将比对过程、结果解析成图表方式，从而直观显示旧、新主站的差异，以便于校验人员审核。

步骤g中将日记记录作为生成报告的一部分，从而对比对过程的中间结果和最终结果进行保存，以方便日后复查和异常修正。

本发明所提供的调控一体自动化主站比对技术的实现方法，使得主站升级换代过程更加安全可靠，程序比对出现差异能够通过人工审核的方式修正，快速准确直观反应出旧稳定运行主站与新主站的差异，经过判断做出必要的修正，避免了人工手动比对社会资源的浪费。

附图说明

附图1为本发明方法的文件比对拓扑图；

附图2为本发明方法的实时比对拓扑图。

具体实施方式

由上述方案可以看出，本发明的关键在于：模拟主站，旧、新主站参数完全与在运系统完全一致，子站仿真能够完全模拟在运变电站设备，离线文件或在线实时比对，通过文件或网络报文进行程序比对，人工核准的方法实现旧、新主站功能一致性的验收，以便新主站升级换代快速准确可靠。

本发明方法对于充分利用公司电网调控一体化运行管理工作已有成果，实现全部集中监控变电站安全、高效的接入新投运调度自动化系统，确保系统的平稳过渡，对调控一体变电站传动接入仿真验证技术研究与实践有十分重要现实意义。本发明的应用环境在于按照实际在运主站搭建了模拟真实环境，所有配置参数完全相同，通过子站仿真技术模拟在运行设备的遥测、遥信、遥控反馈，在旧主站、新主站分别与同一个仿真子站通信时通过报文监听获取遥信、遥测、遥控下行、上行数据流，并根据数据流量特点分类进行静态、动态业务数据的比对。

建立仿真主站需要通过主站模拟，子站仿真，数据模拟，监听设备准备，网络连接线，PC测试计算机，测试案例准备。

实施例1：

为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清晰明白，下面结合附图及具体实例对本发明作进一步的详细说明。比对方式分为两种，离线、在线即文件和实时比对方式，下面分别进行介绍。

1)参见图1所示，该图是文件比对拓扑图。采用子站仿真方式模拟实际的子站，并与实际主站系统进行通信，记录通信过程，获得通信数据，并进行数据比对，自动化输出传动测试报告。因模拟在运主站涉及技术非常多，具体内容可参考主站技术使用手册。本发明的重点在于调控一体自动化主站比对技术方法，该方法所应用环境为模拟真实的主站系统，包括与在运同主站厂商主站软件模拟在运当前主站系统，新主站软件模拟当前在运主站系统，功能相同模块配置参数完全相同，在测试前需要将所有配置恢复到完全一致的状态。

这是一个反复比对、修正过程，完成之后再次进行同类操作，直至所有功能点完全比对通过为止。新旧主站系统差异的地方一般是针对新系统联系厂商进行修改，而旧系统不规范的地方一般不修正，避免更大影响在运行系统，除非重大错误将发起在运系统更改流程。

仿真子站将模拟在运电力装置，主站下发遥控命令，仿真子站将模拟在运设备进行响应，同时能够主动上送遥信、遥测数据，测试主站不同反应。图1是通过仿真子站直接形成过程记录文件。

2)图2为实时比对拓扑图，主站模拟、子站仿真环境配置与上描述雷同。报文监听包括遥信、遥测、遥控信息。因遥信、遥测返回值较为重要，针对主站升级，需要确认是否完全一致。此时在旧主站、新主站某个时间点同时截取数据断面生成数据文件进行比对。此时比对是通过调度系统智能传动验证软件，本软件可以运行在仿真子站的PC机上，也可以运行在PC上，所采用方法正是本发明专利所描述的。

3)下面具体说明一下调控一体自动化主站比对技术方法的内容，主要包括遥测、遥信、遥控三部分。

仿真平台采用程序匹配、报文比对的方式实现对集中监控变电站遥测、遥信、遥控接入传动模拟验证的工作方式。

表3为遥测比对结果示例，遥测传动比对功能验证项有信息点号，信息名称，遥测值。

表3

表4为遥信比对示例，遥信传动比对功能验证项有遥信点号，遥信点号名称，分/合值，站端参数。

表4

表5为遥控比对示例，遥控传动比对功能验证项有公共地址验证、信息点号验证、发生时间验证、数据类型验证、分/合操作验证、动作类型验证等。

表5

比对过程以旧主站操作为主导对象，一一比对新主站执行的遥控命令下发操作，实时对遥控信息一致性进行比对，输出异常项。遥控比对功能主要用于检查电力自动化系统新、老主站的参数配置定义是否完全一致、遥控点表信息及其参数、数据库、遥控操作画面的定义是否一致，以避免新主站投运后因遥控点有不一致导致遥控误操作及遥控拒动等问题。

4)在分别收集到同一参数集合相同操作之后，将两份数据/文件进行比较，若内容完全相同则标示为绿色表示通过，任何差异标示为红色，并经专业技术人员审核，意思完全相同可以通过。若在已有旧系统发现命名不规范或不一致的地方仅作记录，并不在实际中进行修改；若在新系统发现命名不规范或不一致的地方不仅作记录，经专业技术人员审核，确实不必修改的通过处理，若需要更改，将联系厂家进行修改。比对文件格式为XML语言描述。本比对技术重点对差异的地方进行分析，提示异常事件。

5)日志记录工作会在比对过程中进行记录，包括对比对结果进行记录。即使是程序比对完全一致，也需要专业技术人员进行确认，确认后的结果将保存在日志文件中，方便日后审核和复查。

6)比对XML文件内容格式如下，XML对轻量级的数据储存文件具有很多优势，XML文档的内容和结构完全分离，互操作性强，规范统一，支持多种编码，可扩展性良好。使调控一体自动化主站比对技术文件格式具有技术上的先进性。程序比对采用规约模版技术及c++多态继承技术，很好的完成了这项任务。

综合以上几种情况，可以看到本发明调控一体自动化主站比对技术方法确实能够使得调控一体变电站主站进行升级换代时采用程序比对更加安全可靠，效率、准确性大大提升，对于比对过程中出现不一致情形可通过人工审核，并保存结果，极大的节约了人力和社会资源成本。

以上为本发明的比对XML文件内容格式示意。

Claims (7)

1.一种调控一体自动化主站比对方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.环境搭建：建立调控一体自动化主站的仿真运行环境，确保其与真实运环境完全一致；

b.建立测试案例，内容包括与真实自动化主站通信的仿真子站的遥测、遥信、遥控关联遥信等参数信息；

c.报文监听：在步骤a搭建的环境下，在旧主站与仿真运行环境下的仿真子站之间，新主站与仿真运行环境下的仿真子站之间采用旁路模式分别监听网络报文，根据步骤b建立的测试案例抓捕到相应的数据报文，自动保存成离线文件；

d.数据库文件比对：在步骤a搭建的环境下，根据步骤b建立的测试案例，对新、旧主站在完全相同配置的情况下，同样操作情形下获取新、旧主站的遥测、遥信及SOE事件的操作过程记录文件，并进行结果比对分析；

e.实时比对：在步骤a搭建的环境下，根据步骤b建立的测试案例，对新、旧主站在完全相同配置的情况下，相同测试案例，同样操作情形下遥控实时数据进行比对，针对网络报文内容实时比对以确认两方操作完全一致；

f.报文解析：将步骤c监听保存的十六进制码流的原始数据报文进行全中文解释，并以树形结构显示解释结果，从而不仅对操作下行数据作记录分析，还能对返回结果进行解析；

g.日志记录：针对两种方式比对结果，将文件采用ASCII方式保存，并对比对结果和人工审核结果进行保存，方便事后审核校验，并及时更正不一致的地方。

2.如权利要求1所述的一种调控一体自动化主站比对方法，其特征在于：其中步骤a中仿真运行环境是采用完全模拟真实环境的另外一套新调控一体变电站主站仿真测试环境，从而分别模拟旧主站、新主站，确保配置参数与在运主站完全一致，旧主站与新主站功能相同模块配置参数完全相同；而子站仿真是模拟在线运行中的变电站设备，仿真与在运变电站设备运行完全一致；数据模拟是指在仿真子站侧，模拟遥信、遥测数据并主动上传数据。

3.如权利要求1所述的一种调控一体自动化主站比对方法，其特征在于：步骤c中报文监听是通过镜像口监听方式来进行报文的抓取，实现报文复制抓包，从而不对测试中业务数据流产生任何影响。

4.如权利要求1所述的一种调控一体自动化主站比对方法，其特征在于：步骤d中文件比对有两种方式，一种是根据网络报文生成的离线文件，另一种是根据模拟主站发送遥信、遥测报文后，截取模拟主站单测试之后的数据断面信息文件进行比对。

5.如权利要求1所述的一种调控一体自动化主站比对方法，其特征在于：步骤e中具体是根据网络实时接收报文信息比对，将比对结果转换成直观易读的图表形式，针对有差异的地方能够解释到每个字段、每个数值的具体含义。

6.如权利要求1所述的一种调控一体自动化主站比对方法，其特征在于：步骤f中具体是是对报文进行全中文解析，根据标准协议解释具体含义，文件保存方式时，采用XML语句保存；并且将比对过程、结果解析成图表方式，从而直观显示旧、新主站的差异，以便于校验人员审核。

7.如权利要求1所述的一种调控一体自动化主站比对方法，其特征在于：步骤g中将日记记录作为生成报告的一部分，从而对比对过程的中间结果和最终结果进行保存，以方便日后复查和异常修正。