一种稳控装置的模拟系统及方法

技术领域

本申请涉及电力系统稳定控制技术领域，尤其涉及一种稳控装置的模拟系统及方法。

背景技术

电力系统安全稳定控制系统(以下简称“稳控系统”)是由两个及以上厂站的安全稳定控制装置(以下简称“稳控装置”)通过通信设备联络构成的系统，是确保电力系统安全稳定运行的第二道防线的重要设施。稳控系统各厂站稳控装置间通过电力系统通信网络实现系统内多个元件的潮流、运行状态和元件故障等信息的传输，在电网发生严重故障时、采取集中或分散的切机、切负荷措施，以保障电力系统的安全稳定运行。稳控系统按照功能可以划分为控制主站、控制子站和执行站等。

目前开展稳控系统多个厂站联合测试时，作为执行系统控制命令的执行站由于数量庞大、功能简单，经常没有参与联调或测试，从而使得系统的功能测试不完整，某些控制主站和控制子站与执行站之间的配合问题在运行中才发现，严重影响稳控系统的可靠运行；另一方面，多个稳控主站之间也存在一定的联系，在现场联调中，由于其中某一个稳控主站所在的稳控系统仍处于运行状态，无法退出参与联调，使得稳控系统的策略功能测试不完整。

发明内容

本申请提供了一种稳控装置的模拟系统及方法，解决了稳控主站难以进行可控联调，且控制主站和控制子站与执行站之间的配合的可靠性差的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种稳控装置的模拟系统，所述系统包括：

专用模拟装置和实际稳控装置；

所述专用模拟装置用于将预设的通道配置信息发送至所述实际稳控装置；

所述实际稳控装置用于当接收到所述预设的通道配置信息后，发送通信帧至所述专用模拟装置，若所述通信帧为命令帧，则所述专用模拟装置根据接收到所述命令帧，执行对应的出口动作信号。

可选的，所述专用模拟装置包括多个通信接口，多个所述通信接口同时和一个所述实际稳控装置相连，或者多个所述通信接口分别与对应的多个所述实际稳控装置相连。

可选的，所述专用模拟装置包括多个输出通道，所述输出通道同时对应于与所述专用模拟装置相连的一个所述实际稳控装置，或者多个所述输出通道分别对应于与所述专用模拟装置相连的多个所述实际稳控装置。

可选的，交互界面，用于配置所述专用模拟装置的输出通道，并显示每个所述输出通道的配置信息，使得配置完成的所述专用模拟装置模拟多种类型的所述实际稳控装置的输出，所述多种类型包括控制主站、控制子站以及执行站的稳控装置。。

可选的，所述专用模拟装置与所述实际稳控装置通过HDLC通信协议通信连接。

可选的，所述专用模拟装置还用于对接收到的所述通信帧进行正确性校验，若所述通信帧为正确帧，则判断所述通信帧是否为命令帧。

本申请第二方面提供一种稳控装置的模拟方法，所述方法包括：

对从实际稳控装置接收到的通信帧进行通信地址匹配、通信校验、帧长匹配；

若所述通信帧地址、帧长相匹配且满足预设的通道配置信息，则根据预设的通道配置信息对通信帧进行判断；

若通信帧为命令帧时，则执行所述命令帧对应的动作出口信号。

可选的，在所述对从实际稳控装置接收到的通信帧进行通信地址匹配、通信校验、帧长匹，之前还包括：

将预设的通道配置信息发送至实际稳控装置，使得所述实际稳控装置接收到所述预设的通道配置信息后反馈回通信帧。

可选的，当接收到的通信帧为正确帧时，将更新接收到的通信帧接收数据并显示通信帧；当输出通道中断时，将数据显示为预设的默认值或输出通道中断前的数据。

可选的，根据预设的通道配置信息对多个输出通道进行配置。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

本申请中，提供了一种稳控装置的模拟系统，专用模拟装置和实际稳控装置；专用模拟装置用于将预设的数字信息发送至实际稳控装置；实际稳控装置用于当接收到预设的数字信息后，发送动作命令信息至专用模拟装置，使得专用模拟装置根据接收到动作命令信息之后，执行对应的出口动作信号。

本申请通过一个专用模拟装置接收多个实际稳控装置发送的命令信息，专用模拟装置根据接收的多个命令信息输出对应的出口动作信号，执行相应的试验，使得专用模拟装置能够模拟多个实际稳控装置的功能。本申请的稳控装置模拟方法配置灵活，设置简单，可批量应用于稳控装置的出厂验收、仿真试验及现场调试中。

附图说明

图1为本申请一种专用模拟装置的一个实施例的系统架构图；

图2为本申请一种专用模拟方法的一个实施例中的方法流程图；

图3为本申请一种专用模拟方法的实施例中根据预设的通道配置信息对接收到的通信帧进行处理的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例中信息处理系统架构图，如图1所示，图1中包括：专用模拟装置和实际稳控装置；

实际稳控装置，用于将预设的通道配置信息发送至所述实际稳控装置；

实际稳控装置用于当接收到预设的通道配置信息后，发送通信帧至专用模拟装置，若通信帧为命令帧，则专用模拟装置根据接收到命令帧，执行对应的出口动作信号。

需要说明的是，专用模拟装置可以将预设的通道配置信息发送至实际稳控装置，实际稳控单元可以根据接收到的预设的通道配置信息，发送通信帧至专用模拟装置，专用模拟装置可以根据预设的通道配置信息对通信帧进行解析，从而执行通信帧对应的动作(用于控制试验对象或进行一次系统试验)，将包含动作的出口动作信号从输出通道输出。

本申请通过一个专用模拟装置接收多个实际稳控装置发送的通信帧，专用模拟装置根据接收的多个通信帧输出对应的出口动作信号，执行相应的试验，使得专用模拟装置能够模拟多个实际稳控装置的功能，以及能够使得专用模拟装置模拟多种类型的实际稳控装置的输出，多种类型包括控制主站、控制子站以及执行站的稳控装置。本申请的稳控装置模拟方法配置灵活，设置简单，可批量应用于稳控装置的出厂验收、仿真试验及现场调试中。

在一种具体的实施方式中，专用模拟装置包括多个通信接口，多个通信接口同时和一个实际稳控装置相连，或者多个通信接口分别与对应的多个实际稳控装置相连。

需要说明的是，专用模拟装置可以包括多个通信接口，多个通信接口可以多对一的与一个实际稳控装置进行连接；也可以一对一的与多个实际稳控装置进行连接；专用模拟装置与实际稳控装置之间的可以通过光纤通信，光纤通信支持HDLC协议(High-LevelData Link Control，高级数据链路控制)，专用模拟装置与实际稳控装置之间发送的通信帧包括正常帧和命令帧(正常帧是专用模拟装置未启动或未进行控制及系统试验时发送的通信帧数据，命令帧是专用模拟装置启动且开始进行控制及系统试验时发送的数据)。

在一种具体的实施方式中，专用模拟装置包括多个输出通道，输出通道同时对应于与专用模拟装置相连的一个实际稳控装置，或者多个输出通道分别对应于与专用模拟装置相连的多个实际稳控装置。

需要说明的是，本申请中专用模拟装置可以包括多个输出通道，当系统中专用模拟装置的通信接口都连接一个实际稳控装置时，多个输出通道可以都用来输出一个实际稳控装置的出口动作信号；当系统中专用模拟装置的多个通信接口分别与多个对应的实际稳控装置相连时，则多个输出通道分别对应于与专用模拟装置相连的多个实际稳控装置，实现多个实际稳控装置对应的出口动作信号分别从对应的输出通道输出。

在一种具体的实施方式中，系统还包括交互界面，用于配置专用模拟装置的输出通道，并显示每个输出通道的配置信息，使得配置完成的专用模拟装置模拟多种类型的实际稳控装置的输出，多种类型包括控制主站、控制子站以及执行站的稳控装置。

需要说明的是，本申请可以通过交互界面根据预设的通道配置信息对专用模拟装置的输出通道的出口动作信号逻辑进行配置，即专用模拟装置可以将接收到的通信帧与预设的通道配置信息中的动作信号逻辑进行比对，当通信帧为命令帧时，确定命令帧对应的控制动作，从而将控制动作以出口动作信号的形式输出，从而实现控制对象或者完成对应的系统试验。

以上是本申请装置的实施例，本申请中根据预设的通道配置信息对接收到的通信帧进行处理的具体实例的流程图如图3所示：

具体的，表1为专用模拟装置的单个通道的参数配置，专用模拟装置每个通道支持16个间隔的功率数据配置(实际可以根据需要设置若干个)，若专用模拟装置配置为执行站，则通过优先级等参数配置形成通道的发送数据。如表1，表1为预设的通道配置信息，配置实例1、2表示了2个可选的实施例配置方法：

表1各通道配置信息表

配置实例1：

当专用模拟装置模拟执行站的稳控装置时发送信息时的配置方法为：

根据配置参数第1、3、4项，可以得到发送正常帧的第一个字为0x5564，不发送命令帧；

根据配置参数第7、9项，可以得到发送正常帧的第3个字是0xF；

根据配置参数第36、38、39、40、57、58项，可以得到数据分三帧发送，帧序号为0，1，2；发送16个按优先级排列的功率数据以及总可切和总实切数据。

按优先级功率数据需根据功率1-16的数值和优先级并结合配置参数37：负功率不发送综合计算得到，计算原则为：

1)将所有功率1-16的数值按照优先级从小到大的顺序排列；

2)功率数值为0的不计入，功率数值为负的不计入；

3)优先级相同的功率数值进行相加作为该优先级的功率数据。

4)总可切功率数据作为当前的所有优先级非0且非负值的功率数据相加得到的数据。

5)总实切数据只有在收到远方命令时才执行，没有收到命令时填0，收到远方切命令时，经计算将实际切除的负荷求和得到。

表2配置实例1计算发送功率数据表

根据配置参数第2、5项，如本实施例中帧长为12，配置为和校验，则帧的校验和为第1个发送数据到第11个数据累加求和的反码(取低16位)。

根据以上配置，配置实例1的发送帧如表3，表3中是分三帧循环发送。

表3配置实例1发送帧列表

如配置实例2,根据配置参数第1、3、4项，可以得到发送正常帧的第一个字为0x550A，发送命令帧时的第一个字为0x990A；

根据配置参数第6、7、8、9项，可以得到发送正常帧的第2、3个字均为0，发送命令帧时第2、3个字分别为0x003C，0xffc3；

根据配置参数第6、20、21、22、23项，可以得到发送正常帧和命令帧的第2、3个字均为0，发送命令帧时第4-第6个字分别为250、300、-350和400。

根据配置参数第2、5项，如本实施例中帧长为8，配置为和校验，则帧的校验和为第1个发送数据到第7个数据累加求和的反码(取低16位)。根据以上配置，配置实例2的发送帧如表4。

表4配置实例2发送帧列表

专用模拟装置分通道设置了命令触发按钮，当按下该按钮后，装置固定发出配置的命令报文，每次触发的命令持续时间5s，即3000帧(1.667ms/帧)。

接收帧配置实例为：

当专用模拟装置接收到从实际稳控装置发送的通信帧后，首先进行帧的正确性校验，包括：

(1)通信地址校验，通信帧包含的地址信息是否与表1的第59项一致，不一致则认为接收到错误帧，不处理；

(2)通信校验与第62项的和校验是否与表1的第62项定义的校验规则一致，不一致则认为接收到错误帧，不处理；

(3)帧长校验，帧的总长度与表1的第2项是否匹配，不匹配则认为接收到错误帧，不处理。

经过上述校验处理完成后，若接收到的通信帧为正确帧，则进入正常数据帧和命令帧计算。正常帧和命令帧根据帧头进行区分，即0x55认为是正常帧，0x99认为是命令帧。

如果接收到的通信帧是正常帧，则更新接收数据并显示；若输出通道中断，则根据配置参数第64项设置，将数据显示为默认值0或者输出通道中断前的数据。

如果接收到的通信帧是命令帧，首先进行命令时双字或单字的确认，根据表1的第60和61项配置确定。

(1)双字命令：1个命令含2个字，第1个字为命令，第2个字为第1个字的反码；如配置实施例1的就是包含了1个命令，命令在通信第2个字，通信第3个字为命令的反码，第2个字与第3个字之和必须等于0xFFFF，否则认为命令无效；

(2)单字命令：命令为单字。如配置实施例2的就是包含了2个命令，第1个命令是通信第2个字，第1个命令是通信第3个字。

专用模拟装置收到命令帧后，根据表1的配置参数第63项确定是按轮次切还是按容量切，计算并出口。

其中按容量切原则为：

(1)多个命令同时或相继触发时，选择命令的大值作为切除指令值；

(2)按照优先级顺序选择满足最小过切的功率组合。

专用模拟装置配置了16组出口，分别对应功率数据1-功率数据16。当根据按容量切和按轮次切计算得到切除对象，驱动对应的出口，反馈到实际控制对象或一次系统试验模型。

一下是两组具体的配置实施例：

1、如配置实施例1，若接收到命令帧的报文内容为：

0x990A 0x00030xfffC 0x00000x00000x00000x00000x00000x00000x00000x00000x66F5

报文能够正确通过帧长、通信地址和校验和的校验，被判断为命令帧，根据配置为双字命令，双字反码校核通过，根据第2个通信字，需切3轮；根据表1的优先级配置，切除功率1-4对应的功率数据，驱动出口1、2、3、4。

2、如配置实施例2，若接收到命令帧的报文内容为：

0x99140x012C 0x01900x00000x00000x00000x000F 0x6420

报文能够正确通过帧长、通信地址和校验和的校验，被判断为命令帧，根据配置为单字命令，第2个通信字对应的命令值为300，第2个通信字对应的命令值为400，选择切除功率数据1和功率数据2，驱动出口1和出口2。

报文能够正确存储接收的数据信息，如第7个字，通道正常时按照报文进行刷新，即15；当通道中断时，根据表1的配置参数64仍保持断前的状态15。

以上是本申请的装置的实施例，本申请还提供了一种稳控装置的模拟方法的实施例，如图2所示，图2中包括：

201、对从实际稳控装置接收到的通信帧进行通信地址匹配、通信校验、帧长匹配；

202、若通信帧地址、帧长相匹配且满足预设的通道配置信息，则根据预设的通道配置信息对通信帧进行判断；

203、若通信帧为命令帧时，则执行命令帧对应的动作出口信号。

在一种具体的实施方式中，在对从实际稳控装置接收到的通信帧进行通信地址匹配、通信校验、帧长匹，之前还包括：

将预设的数字信息发送至实际稳控装置，使得实际稳控装置接收到预设的通道配置信息后反馈回通信帧。

在一种具体的实施方式中，本申请还包括：

根据预设的通道配置信息对多个输出通道进行配置。

本申请提出了一种稳控装置的模拟系统和方法，能够模拟多种类型的稳控装置的通信和逻辑功能，能够替代实际的稳控装置参与稳控系统的功能联调。本申请提出的实现方法配置灵活，设置简单，可批量应用于稳控装置的出厂验收、仿真试验及现场调试中。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请中术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。