关键词：报文时标信息；智能；变电站；对点方法
IEC 61850通信标准对变电站信息进行面向对象、分层结构化的统一抽象建模， 实现了站内外的信息共享和设备互操作，不断推动变电站往信息化、自动化、 互动化的方向发展。此外， 远动通信标准IEC60870-5 实现了电力SCADA 系统中主站和子站的信息交互， 推动范围更广、信息量更大的电力信息共享、 互动 。
一、信息模型
（一）变电站侧信息模型
IEC61850 标准采取面向对象、自描述的建模方法，对变电站站内智能电子设备建立分层结构化的信息模型，自上而下依次是服务器（Sever）、逻辑设备 （Logical-De?vice）、逻辑节点（Logical-Node）、数据（Data）和数据属性 （Data-Attribute）， 并利用明确规定的变电站自 动化语义对其信息模型的各个层次进行标准化的统一命名，如断路器逻辑节点为XCBR、 距离保护逻辑节点为 PDIS等，（如图一）智能变电站所有设备的信息模型、设备运行状态信息以及变电站的一次系统结构信息都存储于SCD文件中。
（二）调度主站侧信息模型
在调度主站侧，调度主站以“数据名”、“数据点号”等信息记录了全部站端设备的名称和相应参数， 存储于“点表” 中，如图二。
IEC60870-5-104 数据帧存在 I 帧、 S 帧、 U 帧3 种格式，其中 S 帧、 U 帧不包含应用数据单元结构，长度固定，结构简单较为简单。而 I 帧包含应用数据单元结构，其长度不定，内容复杂。 对I 帧格式的数据帧进行解析，可以获得调度主站和远动装置之间交互的详细远动信息。帧格式的数据帧中应用数据单元 ASDU由数据单元标识、若干个信息体组成，每个信息体都含有具体的时标信息，如图三所示。IEC60870-5-104 报文并不具备站端某设备的物理参
数信息和运行实时信息， 而是以 3 字节的信息体地址来标识某一站端设备名， 如图四所示。
二、基于时标信息的对点方法
（一）变电站侧报文解析
MMS 报文是基于对象而执行相关服务，以对象的域（Domain）来传递服务的对象信息。其中，MMS报文的域（Domain） 与 SCD 文件信息模型的逻辑设备（Logical-device）能一一对应， MMS 报文含有服务类型、 操作对象、
时标信息等，如图五所示。
将MMS报文解析结果与SCD文件中的逻辑设备信息模型进行映射，实现站端设备（SCD解析的信息）和站端设备信息（MMS解析的信息）的对应，如图六所示。
通过 MMS 报文与 SCD 文件的映射，可以提取其时标信息， MMS信描述， SCD文件设备的索引名以及设备信息等，建立变电侧的对点表，如表一所示。
（二）调度主站侧报文解析
IEC60870-5-104报文中信息体地址与调度主站的点表中的数据点号能一一映射 [10-11] ， 从而点表中的设备名称与IEC60870-5-104报文中的设备信息相对应，如图七所示。
将IEC60870-5-104报文进行解析， 将解析结果与 调 度 主站的 点 表进行映射， 实 现站端设备（IEC104报文解析的信息） 和调度主站侧设备信息 （点表的信息） 的对应，如图八所示。
通过 IEC104 报文与调度主站点表的映射， 可以提取其时标信息， 104信息描述， 数据点号以及设备信息等，建立调度主站侧的对点表， 如表二所示。
（三）变电站侧与调度主站侧的信息匹配
IEC104 报文的会以 信息体时标来记录该报文的时间， 而 MMS 报文则以 UTC 的标记来记录该条报文的时间。 根据变电站自 动化信息流向， 站内的动作信号发生时， 对应的动作时间是在信号采集环节由过程层或间隔层装置依据采集时间形成的， 并用 UTC 标记存储于 MMS报文中， 用来记录动作信号发生时间。 在 MMS 报文传输的过程中， UTC 时间信息在远动装置中被识别和记录， 并以信息体时标的方式存储于IEC104报文中， 随IEC104报文
传递给主站， 作为远动信号， 如图 九所示。
因此， 变电站侧的动作信号点与调度主站侧的远动信号点具有相同的时间信息， 按照时间信息来匹配动作信号点与远动信号点， 形成变电站侧与调度主站侧的对点表，如表三所示。
按照时标信息， 完成MMS报文与 IEC104报文的信息匹配， 逐一对比其 MMS 信息描述和 104 信息描述、 站内设备信息和点表设备信息， 校验是否相同， 若出 现不同， 则说明变电站侧站内的设备信息与调度主站点表中
存储的变电站设备信息不一致， 需要对调度主站点表的信息进行检查并修改。
三、案例分析
变电站的对点工作是变电站投运、 信息设备投入工作、 SCADA系统更新之后必须开展的工作， 变电站自动化信息的准确性是调度主站对变电站实施安全可靠监控、 保护的重要保证。 基于MMS报文、 IEC104报文、 站内 SCD配置文件以及调度主站的点表， 信息传递和信息映射关系，完成变电站侧站内的设备信息与调度主站点表中存储的变电站设备信息是否一致的校验， 基本流程如图 十所示。
图 十一为某一次保护断开接地刀闸的 MMS报文， 服务类 型 为 Write， 操 作 对象为 XSWI407812， 时 标信息 为2017-10-14 10： 42： 00： 586020， “SBOW” 为操作前选择， 即对待操作装置进行预置， 控制值为“FALSE” 表示要进行的操作为断开， 该报文是完成对装置 XSWI407812的值写为“FALSE”。
将操作对象与站内 SCD配置文件进行对比映射， 可知XSWI407812对应的设备为贵南线 407812接地刀闸， 形成变电站侧的对点表， 如表四所示， 其中时标信息精确到毫秒级。图十二为对应的 IEC104报文， 对报文进行解析， 可知时标信息与 MMS报文的 UTC 时间信息相同， 该报文信息体地址为18， 对应着调度主站的点表的数字点号。
根据调度主站的点表映射对比， 可得信息体地址 18对应的是设备为“贵南线 407813 地刀”， 形成调度主站侧对点表， 如表五所示。
根据变电站侧对点表五和调度主站侧对点表六， 形成综合对点表， 如表六所示， 时标信息精确到毫秒级， 在该对点表中， 序号为 20， 时标信息匹配， 确认MMS报文与IEC104报文相匹配， 虽然MMS报文与 IEC104报文的信息描述保持一致， 但是MMS 报文传递的站内设备信息“贵南线 407812 地刀” 与调度主站点表存储的设备信息有差异“贵南线 407813 地刀” 有差异， 可以得出调度主站侧的点表存储的设备信息有误， 需要对调度主站的点表进行一步的确认和修改。 该方法是基于报文的时标信息， 完成了动作信号点、 MMS 报文、 IEC104报文和远动信号点的匹配， 可以帮助工作人员快速、 方面、 准确的完成变电站的对点工作。
结语
在变电站的对点工作中， 时标信息的引入， 可以有效避免短间隔时间内多
报文的信息干扰， 提高 MMS报文与 IEC104报文的匹配准
确率， 使得工作人员的变电站对点和远动系统测试工作变
得更加方便、 快速， 能够有效提高变电站的对点工作效率
和准确性。
参考文献
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［2］樊陈，倪益民，窦仁晖，等.智能变电站一体化监控系统有关规范解读［J］.电力系统自动化，2012，36（19）：1-5.
［3］刘连浩，刘亮华，沈增晖.基于IEC104规约的电力远动测试系统的设计与实现［J］.现代计算机，2008（5）：107-109.
论文作者:闫晓锋 王鹏
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年19期
论文发表时间:2019/11/13
标签：报文论文; 信息论文; 变电站论文; 主站论文; 设备论文; 所示论文; 站内论文; 《工程管理前沿》2019年19期论文;