变电站监控信息自动联调的关键技术分析.pdf

2023.7 下 EPEM 109 电力创新Power Innovation变电站监控信息自动联调的关键技术分析贵州电网有限责任公司兴义供电局 李 波 陈飞建 吕元双 夏超玉 王跃飞 吕元清摘要：在智能变电站中，调度主站和变电站之间的信息交互较多，信息的联调工作较重。为了降低变电站监控信息联调的劳动强度、提高监控信息的调试工作效率，采取监控信息自动联调技术将是今后变电站监控信息联调的发展趋势。本文详细介绍了变电站监控信息自动联调的关键技术，包括了闭环自动验证及智能语音识别技术等，对于提高变电站监控信息的联调效率，保障变电站安全可靠及时投运具有一定的价值。关键词：变电站；监控信息；自动联调；关键技术基金项目：贵州电网有限责任公司管理科技项目 基于闭环自动验证模式的变电站高效联调及故障智能诊断技术研究（GZKJXM20210407）变电站在投运之前，需要将变电站中所有的监控信息和调度主站核对完毕之后，确保监控信息能够正确上传，这是变电站投运必须具备的基本前提条件。在传统的变电站监控信息联调中，都是采用人工逐条进行核对。变电站侧的检修人员负责做信号的触发或者是遥测量的加量测试，调度主站侧则安排人员核对遥信是否正确上传、遥测数据是否正确以及遥控功能是否能够正常使用等1。这种监控信息的联调方式工作效率较低，并且联调全程都需要主站和厂站人员相互配合，需要投入较大的人力。如果变电站投运工期较短，则需要加班进行调试，影响调试进度。为此本文详细介绍了变电站监控信息自动联调的关键技术，下文进行具体的分析和介绍。1 变电站监控信息自动联调系统1.1 变电站监控信息的传输架构在变电站监控信息自动联调方法中，通过将配置文件或者是验收卡导入到主站自动联调系统中，就可以逐条开展监控信息自动验收。当在自动联调验收系统中设置好变电站名等验收关键参数之后，在联调验收全程都不需要人为进行干预，图1为变电站监控信息的传输架构。从上述变电站监控信息的传输架构图中可以看出，调度主站侧和厂站侧是采用 IEC104规约进行数据通信。远动装置和厂站端的保护及测控装置，是采取 IEC61850通信规约进行数据交互和传输。在变电站监控信息的联调过程中，调度主站自动化系统中所采用的点表需要和厂站远动装置中所下灌的点表相互一致。图1 变电站监控信息的传输架构1.2 监控信息自动联调系统的模块化解耦在监控信息自动联调系统中，可按照功能的不同对模块加以解耦，如包括了闭环测试、同步验收及主站联调等几个主要的模块，如图2所示。从上述监控信息的联调流程及解耦图中可以看出，监控信息在联调过程中首先是将远动装置加以配置，并收集好变电站的 SCD 文件、RCD 文件及远动信息点表等资料。之后对远动和 RCD 文件之间110 EPEM 2023.7 下电力创新Power Innovation的一致性进行测试，这联调过程属于闭环测试模块，此时程序可对信号进行自动识别。如果在闭环测试中发现远动配置需要进行修改，则在完成修改之后，再次开展测试，直到所有配置都正确无误。图2 监控信息的联调流程及解耦当闭环测试开展完成之后，就进入到同步验收的阶段。在此过程中，需要触发出变电站中各个 IED 设备中的信号，并且检查模拟主站和后台机上的信号是否正确。对于遥信，需要核对位置是否正确、触发时间是否一致等2。对于遥测，需要在施加完模拟量之后，查看数据量是否一致。如果在同步验收阶段遇到问题，则应该记录下来，后期进行消缺。同时，在同步验收阶段，自动验收装置中的模拟主站模块还可下发遥控指令给现场设备，查看开关或者是软压板等设备是否能够正确动作。当同步验收通过之后，即确保了厂站端无问题就可以进行主站联调，此时主要是测试远动装置和调度主站配置的一致性，同时还需要核对监控后台机上收到的信号是否和调度主站端的信号相一致。2 监控信息联调中的闭环自动验证关键技术分析在监控信息联调当中，闭环自动验证是关键技术之一，主要包括了 IED 模拟仿真、主站模拟以及自动校验等几个部分。2.1 IED 模拟仿真在自动联调过程中，自动验收系统需要充当IED 设备的角色，给远动设备传输报文，同时自动验收系统中的模拟主站功能模块接收远动设备的104报文，信号传输示意图如图3所示。在图3中，监控信息自动验收系统同时具备 IED模拟仿真和模拟调度主站的功能。当采用模拟调度主站模块时，传输的是 IEC104信号；当采用 IED模拟仿真模块时，传输的是 MMS 信号。根据变电站的 RCD 文件，可以对 RCD 文件进行解析获取报文的数量和报文的具体信息，根据监控信息点表中的点号自动进行联调。同时监控信息自动验收系统还配置了移动装置，通过无线的方式相互进行通信，并且通过在移动通信终端上进行操作，实现对监控信息自动验收系统的控制。图3 mmS 信号和 iec 104信号的传输2.2 主站模拟主站模拟功能模块也是监控信息自动验收系统中的关键组成，利用该功能模块，可采集远动装置发送的104报文，并且对遥信、遥测等进行联调验收。除了采集104报文之后，自动验收中的主站模拟模块可以发送104报文，如在对遥控及遥调功能进行验收时，主站模块功能模块需要下发104遥控及遥调报文指令，之后再将执行的结果反馈给模拟，实现遥控及遥调的验收。2.3 自动校验自动校验在信息联调过程中发挥着重要的作用，也是影响监控信息联调正确性的关键。当模拟 IED发送了 MMS 报文之后，需要对该报文进行解析，并且和主站接收到的104报文进行匹配。如果相互一致，则匹配校验通过3。如果匹配失败，则该条监控信息将会提示验收失败，并在验收报告里加以体现。此时，需要在验收完成之后，对验收失败的监控信息点查找失败原因。当问题处理完毕之后，再次对之前验收失败的信息点进行联调验收。3 监控信息联调中的智能语音识别关键技术分析开展变电站监控信息调试验收工作一般都需要持续多天，并且联调的工作量较大，很多调试工作也具有一定的重复性。同时，在变电站侧的联调人员需要在设备旁和主站侧联调人员相互配合，为此可在变电站监控信息的调试过程中采取智能语音识别技术，将变电站主动验收系统和无线终端相连。2023.7 下 EPEM 111 电力创新Power Innovation其中，在无线终端设备中，采取了语音识别技术，使得联调工作更为灵活，厂站端的联调人员也不要一直守在设备前，扩大了联调人员的活动范围4。同时，近年来对于网络安全的管控较为严格，故所采取的智能语音识别技术将利用离线的方式进行。3.1 语音识别的基本流程智能语音识别技术在应用过程中，需要把握好具体的应用流程，确保语音识别的准确性，图4为语音识别的基本流程。图4 语音识别的基本流程从图4中可以看出，当将变电站自动验收移动终端的语音模式开启之后，如果语音唤醒功能模块识别到了关键词之后，可进入到语音识别工作流程中，否则系统依然保证休眠状态。如果在10s 内系统有语音输入，则将字符串中的关键特征进行提取，并且调用验收系统中的专用识别模块，进行特征词汇的比对。如果从字符串中的关键特征词汇，和系统中设置的专用词汇具有较高的相似度，则将该词汇加以输出，并作为语言智能识别的结果。3.2 语言关键词的提取在上述语言识别流程中，关键词的提取是重要的环节，需要通过提取语音中的关键词，来提高语言识别的效率和准确度，为此可以采用 TextRank算法。TextRank 算法能满足绝大部分的关键词任务提取，TextRank 算法的起源是 RageRank 算法，该算法广泛应用于绝大部分搜索引擎。TextRank与 RagePank 不同的是将文本中的全部词汇汇总成为一个词库模型，将词库模型通过 G=（V,E）来表示，V 表示词库中的节点而 E 则表示为词库的边，用于链接词库中每个词汇的节点。与此同时，在任意两个节点之间建立权重值，通过权重值来表示两个任意节点之间的重要程度。假设一个指定的点 Vi，Ln（Vi）为指向这个点的集合，Out（Vj）是 Vi指向点的集合。（1）公式中，d 为阻尼系数，大小一般在01，公式中的1-d 表示从某一个节点跳到另外一个节点所发生的概率；Vi表示某一个节点，Ln（Vi）表示指向 Vi节点的所有点集合；Out（Vj）表示 Vj节点方向指向其他节点的所有点集合；Wji表示节点 i 和节点 j 之间的边权重；Wjk表示节点 k 和节点 j 之间的边权重。在利用 TextRank 算法对关键词进行提取的过程中，根据计算得出每个关键词的得分以及在计算得分的时候加入考虑上下文的相似度。并且针对句子对整个文本的贡献度按比例进行计算，从而通过权衡权重比例来对相似度进行衡量。在实际应用中，首先构建词库，通过选取文本项为节点，以节点为基础构建 TextRank 算法模型，对提取的词语进行聚类分析及加权，通过公式 TextRank 公式进行多次验算迭代，进而达到对结果进行控制的效果。随着监控信息自动联调系统智能化程度的提高，语言识别技术模块将是今后自动联调系统中的基本配置，更好地提高变电站联调的验收效率。4 结论随着电力行业的发展，今后需要开展的变电站监控信息联调工作将越来越多，推广应用监控信息自动联调系统将会在实际应用中产生较大的工程实际应用价值，降低变电站建设中的人工投入，提高监控信息联调的效率和质量。本文所分析的变电站监控信息自动联调关键技术，对于变电站监控信息自动联调系统的开发及建设具有一定的参考价值。参考文献1江彪,范焱炜,等.变电站综合自动化系统快速调试和自动验收系统设计与实现 J.电力与能源,2021,4.2 刘大勇,王大亮,等.智能变电站监控信息自动验收技术的应用研究 J.科技创新与应用,2021,7.3熊焰,席明湘,等.变电站监控信息自动验收技术的应用J.大众用电,2020,12.4 周迎伟,杜鹏超,等.变电站监控信息自动验收方法及应用J.电子测试,2020,22.