（国网南京供电公司 江苏省南京市 210019）
摘要：在配电自动化系统信号验收过程中，需要主站侧人员配合现场人员验收，通过配电自动化系统监控现场传送的配电自动化信号判定是否正确。该方式工作效率低，验收可靠性不高。文章提出了根据配电自动化信号验收规则，建立主站侧的信号智能验收方法，并开发出相应的工具软件。通过应用证明有效减少主站侧人员工作负担，信号验收工作的可靠性得到了保障。
关键词：配电自动化；信号验收；智能验收
0引言
配电自动化系统在投运前需要对系统的各个环境进行联调和测试，双方根据技术协议进行出厂试验（FAT-factory acceptance test）和现场试验（SAT-site acceptance test）。其中FAT是指在出厂前对系统进行联调后，进行出厂前验收测试的过程；SAT是指系统经过现场的安装调试，在现场正式投运前，对配电自动化系统进行全面验收测试的过程[1]。
现场验收涉及的内容很多，比如系统指标、软件功能、配电SCADA功能、终端/子站设备、通信系统等多个方面的验收[2]。提高验收质量和效率一直以来是配电自动化系统建设的重要目标之一。
1背景
在实际验收过程中，终端/子站设备的验收主要是现场通过查资料、记录、现场验证等方式对终端/子站设备的模拟量（遥测）、状态量（遥信）、遥控等配电自动化信号从现场到主站传送正确性进行验证。该验证过程采用现场和调度自动化人员联合调试方式进行，调度主站端人员需要配合现场确认信号的正确性并出具验收报告，整个过程主站端人员需要监屏，通过人工判定信号正确性，这一过程机械且费时费力，错漏现象在所难免。在配电自动化信号验收方面，一些单位提出一种主站注入测试法，以模拟配电网中发生的各种故障现象并对配电自动化主站的故障处理性能进行测试[3-4]，这类做法可以测试出主站自动化系统的问题，但与联合调试验收相比现场设备和传输问题难以检验；还有一些单位提出在现场终端侧进行信号注入来提高验收效率和功能验收的全面性方法[5-6]，这些方案能从一定程度提高现场的验收效率，但配置成本和操作实用性有待提升且没有考虑到主站调度人员的工作负荷。参照变电站自动化系统信号的验收方面，泰州供电公司与南京供电公司都开发过变电站设备遥信自动校验系统，通过变电站现场调试过程中发送信号量类型与调度自动化系统信号进行自动匹配，可以减少主站侧人员在该部分的验收时进行信号人工比对的负担[7]，该方案提高了主站人员的验收效率，但由于主站信号验收规则复杂，仍需要人工值守监屏。
由于配电自动化系统信号验收信号量大且规则简单，因此，利用现代信息通信技术开发主站侧配电自动化信号智能验收工具，实现配电自动化系统信号验收无人或少人值守这一目标是可行并且必要的。
2现场调试配电自动化信号的智能验收模型
2.1配电自动化信号智能验收规则模型
南京供电公司配电自动化信号验收涉及的配电自动化设备主要包括柱上开关、开关站与环网柜关联的自动化终端，其三遥信号分为必验及非必验信号两类。例如：如图1所示，开关站配电自动化终端下包括了遥信、遥测及遥控三类测控信号。柱上开关只需要验收遥信量即可，开关站与环网柜中的配电自动化终端遥信信号主要由故障总信号、过负荷信号、过流A相、过流B相、过流C相以及零序电流等必验遥信信号构成。开关站配电自动化终端下的遥测必验信号则由AB线电压值、BC线电压值、电流值、B相电流幅值、C相电流幅值、零序电流模值、开关频率实测值、功率因数、有功值、无功值等组成。遥控信号则由一项遥控分合信号构成。
根据配电自动化系统日常验收规则，制定了验收规则库，其对象逻辑关系如图2所示，遥信和遥控对应了关键字规则，遥测对应了测量值规则，关键字与设备名称相组合，在动作信号中名称中检索，一个组合可以对应多个动作信号。量测值则与遥测信号一一对应，可以设定验收合格的门限值。针对遥信值的验收规则，判定遥信值出现一组动作信号即可，比如某环网柜配电自动化终端某间隔刀闸出现分闸、合闸动作或合闸、分闸动作一次，则认为该遥信信号验收合格。又比如出现动作、复归或复归、动作信号组合一次，则认为该动作遥信信号成功。针对遥测信号的验收，通常后台设置阀值，现场通过加电、加压等方式，发送遥测值，后台检测到超过阀值的数值后即认为信号合格。遥控信号的验收相对简单，只要出现“控合成功”或“控分成功”信号即可。
2.2配电自动化信号智能验收方法流程
采用配电自动化信号智能验收工具后，其验收主要工作流程如下：
（1）调度自动化人员根据审核过的信息表在配电自动化系统中进行建模。现场运行验收人员根据信息表编制并提交验收测试计划，通过工具验收计划功能，推送后台。
（2）主站人员接到邀请，提前验收服务，实现后台信号接收与监控。2.1后台服务根据测试计划中编制的验收开始时间，调用国网邮件系统发送短信服务接口。2.2国网邮件系统发送验收进程短信，告知现场运维人员可以开始验收或进行某个信号点的验收。2.3现场测试人员通过现场对作为验收响应信号的某个电流遥测量进行加电流操作。2.4后台验收工具软件查询到响应电流遥测量越限后，表示接收到反馈信号，开始对当前待验收的信号进行验收。同样的，启动步骤2的整个流程，向现场发送短信表示当前处于某个信号的验收过程中。
（3）现场接到验收进程短信后，根据验收进程提示，运维人员在现场测试并发送测试信号。
（4）后台自动验收模块每间隔一定时间，按照最近验收进程发送时间与当前时间范围查询并分析对应信号动作或量测值，并根据信号验收规则库设定进行比对。
（5）后台自动验收模块分析到比对成功或失败后，执行以下步骤。5.1后台调用国网邮件系统发送短信服务接口进行短信发送5.2国网邮件系统发送验收短信到现场运维人员手机中。验收人员发现成功后，可执行2.3向后台反馈，进行下一信号验收。验收人员收到失败短信后，如未完成，可不予理会。如已完成信号上送，可选择分析问题，再试。如需跳过，可执行2.3向后台反馈信号或通知主站人员更改计划。现场运维人员按照测试计划顺序，进行现场设备终端调试及信号发送，重复步骤3、5，直至完成测试计划，整个过程调度自动化主站可以无人值守或者少值守。
（6）后台自动验收模块在完成测试计划中的最后一个信号验收后，生成电子报告并调用国网邮件系统服务。通过邮件系统将生成的电子报告发送到运维人员的邮箱中，供其参考。
3工具软件的软硬件架构设计
3.1硬件网络构成
主站侧自动化信号智能验收工具主要建立在配电自动化信号验收调试室内一台PC机上，可启动伺服程序及Web查询服务，通过三区网连接配电自动化实时同步数据库，可获得I区配电自动化系统接收的所有信号。希望通过遥控指令反馈的信号验收结果而不通过短信服务发送的使用者，可在I区部署控制服务主机，通过反向隔离装置，接收主站侧配电自动化信号验收主机的验收成功结果，并将结果反馈成控制分合闸信号，由控制服务主机发出。主站侧配电自动化信号智能验收主机通过III区内国网电子邮件服务器和国网短信服务器来发送验收报告和告知用户验收进程。运维和调度人员可以通过三区邮件系统，在办公PC上接收验收报告。现场运维人员则可以通过验收进程接收终端接收后台发送的当前验收进程。
3.2软件架构
本项目开发软件工具架构需要具备以下几个方面的优势。第一、软件工具按照信息安全原则必须构建在特定信息系统服务端口下，要求本软件可作为信息系统服务模块进行热拔插。第二、软件运行在电网内网，多个横向隔离区域间的通信必然涉及隔离装置，且必须采用E语言进行数据交换。第三、软件与配网调度自动化系统、邮件、短信等服务器进行通信，必须支持良好的多系统兼容性。本软件工具的设计采用了基于Webservice的MVC架构，能有效的满足以上需求，同时E语言与Webservice都是基于XML语法的语言，互通性更强[8]。
4功能应用
应用主要分为验收计划管理、自动验收管理、验收日志管理、验收电子报告等四个部分。
4.1验收计划管理
现场验收人员通过该模块，可以实现验收计划的编制和导入工作，包括验收开始时间、结束时间、需要验收的终端设备等。通常验收工作按照工作日为单位进行，验收计划按月编制和导入，系统将根据配电自动化系统建模对验收计划中的终端名称进行校正，对验收计划中不符合要求的设备名称给出提示，便于主站侧人员进行及时更正。
4.2自动验收管理
该模块主要由两个部分组成，第一为信号自动验收服务程序，第二为信号自动验收监控模块。依据上传验收计划中定义的开始时间，信号自动验收服务程序能自动启动配电自动化系统信号检测服务，然后侦听用于控制的现场遥测信号量，对其中隐含的信号点号进行检测和控制命令进行检测，自动查询该时段信号动作情况并根据设定验收规则来判定信号验收是否合格，并通过作为控制信号的遥控信号反馈现场人员，也可以通过内网邮件服务短信发送检测结果。作为无人值守的配电自动化信号自动验收服务，其验收过程仍然需要进行全程记录，本工具的信号自动验收监控模块能记录验收过程中的控制口令，并对利用配电自动化系统数据库中信号动作及模拟量的存储功能，实现配电自动化信号自动验收过程的实时监控功能。当现场调试人员发现特殊问题时，可通知调度主站人员进行人工分析，此时系统的实时监控功能将给出信号变化记录，辅助主站人员对问题进行分析，此功能相对传统依靠人眼观察方式进行信号验收的方式，效率和可靠性更高。
4.3验收日志管理
由于配电自动化系统需要验收的设备信号体量巨大，因此，针对特定验收设备的验收查找将变得十分困难，给管理工作带来困难。当前，配电自动化系统中对信号和遥测值都具备了存储功能，因此，系统建立了不同日期模型增量检索功能，可以发现每日新增的终端设备，用户只需要勾选相应的设备终端即可查看该配电自动化终端的验收历史，包括信号动作及动作的具体时间等信息，提高了配电自动化验收工作的可追溯能力。
4.4验收电子报告
有人值守模式的配电自动化信号验收方式，需要验收人员每验收一个信号进行打勾，完成所有信号的确认后，告知检修人员，最后编制验收表格，打印签字，提交调度领导审核。此方式的电子验收报告需要人工编制，目前用于确认信号验收成功，缺乏信号验收明细，只能作为责任告知的签字确认件使用。如果需要增加验收明细，将产生较大的工作量且人为记录验收过程本身就不完全可靠。本工具采用的是自动验收方式，利用计算机自动生成验收报告，报告附带了验收记录，增强了配电自动化信号验收报告的有效性，使配电自动化验收工作更为安全可靠。
5总结与展望
南京供电公司电力调度控制中心自动化专业在一二期配调验收工作不足总结上提出了该工具的建设意见，由于配网终端涉及信号种类单一，验收数量大，自动化人员既要担负主配站自动化系统的维护，也要面临主站运行维护指标的提升和考核，因此，配电自动化系统的验收成为了一个相当耗时的工作，自动化专业必须派专人值守与现场联合调试。在五期配电自动化终端信号的批量验收中，需要一人绘制下次验收模型，一人负责本次监控配电自动化系统配合现场验收，工具应用后，只需要一人负责验收模型的绘制工作，将监屏验收改为计算机根据自动化系统信号变化自动验收，一方面可靠性得到了保障，另一方面也减少了监屏验收的工作量。
参考文献：
[1]刘东，丁振华，滕乐天.配电自动化实用化关键技术及其进展.电力系统自动化，2004，28（7）
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[3]刘东，闫红漫，丁振华，陆融，王晓东，李振洋，岳振东.馈线自动化的出厂试验与现场试验技术方案[J].电力系统自动化，2005，03：81-85.
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[5]凌万水，张磐，马杰.馈线自动化终端注入测试法及其应用[J].电网与清洁能源，2015，10：71-75+88.
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[8]宁剑，张哲，谢旭.基于E语言文件的自动化缺陷交互功能设计与应用[J].智能电网，2016，07：717-723.
基金项目：江苏省电力公司科技项目资助（项目编号：J2016046）
论文作者:孙佳炜,朱红勤,赵扬,郭晏,潘晓辉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/14
标签：信号论文; 现场论文; 人员论文; 主站论文; 自动化系统论文; 终端论文; 测试论文; 《电力设备》2017年第36期论文;