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数字化牵引变电所网络记录分析系统配置工具设计
来源:电工技术  作者:佚名  2017-07-12 09:45:30

    摘要:为实现数字化牵引变电所网络记录分析系统准确工作同时解决目前配置的分散、不便利性,分析该系统的核心功能,提出并设计了一款基于Qt开发平台的系统配置工具。该配置工具能实现对SCD配置文件的解析,并根据SCD配置文件准确配置在线监视和录波功能。


    0 引言
    随着我国高铁的大力发展,数字化牵引变电所逐渐替代传统变电所。电子式互感器、合并单元等数字化设备的普及使用使得网络通信成为了变电所的核心,网络报文一记录装置可有效发现网络通信故障并同时在正常状态下监视变电所内的网络工作状况二班。
    至今为止,类似装置主要是针对电力系统研发,但牵引变电所具有一定特殊性,牵引供电多为单相供电且供电具有间断性,会产生大量负序分量和谐波。同时,配置工具作为网络记录分析系统的核心工具,需具有快速、准确且易操作等特点,但已有的网络记录分析系统中配置的工具大多按实现功能分开配置,且配置时操作较复杂,对专业性要求较高,操作使用不便。为此,研发针对牵引变电所的网络记录分析系统及配置工具成为当务之急。
    文献介绍了智能变电站新型网络报文记录与分析装置的实现,着重介绍了装置内软件的各部分功能,但该装置缺少独立的配置工具且针对电力系统开发。文献从理论上对录波装置与网络分析系统的整合进行了可行性分析,分析出两种装置配置的相近性,在数据采集上存在部分相同,结合的优点。文献介绍了一款基于PCI-E总线的网络记录分析仪的研制,介绍了硬件设计但未能融合录波功能。本文将通过分析网络记录分析系统的构成,结合数字化牵引变电所的特殊性,设计基于跨平台开发工具Qt的配置工具,以实现对网络记录分析装置各功能的快速、准确配置。

    1 网络记录分析系统构成
    网络记录分析系统需实现在正常情况下监视网络工作情况,在网络异常和发生故障时记录报文、分析报文、向站控层发送报警、录波等功能。
    1.1软件构成
    网络记录分析系统软件由配置工具、在线监视工具、网络报文离线分析工具、故障录波分析工具组成,结构如图1所示。

    配置工具是网络记录分析系统实现报文记录分析和录波功能的基础。它能实现对变电站SCD配置文件的解析,并根据解析出的各设备网络参数及对应采样值或输出GOOSE数据集配置在线监视工具,配置录波分析工具的定值参数、关联模拟量和数字量通道,最终生成系统配置文件。
    在线监视工具实现对各监视口状态、帧总数、流量的统计及对SV、GOOSE、MMS、PTP数据集状态和流量的记录统计。对于双AD不一致、报文丢帧、报文重复、报文错序等异常报文情况,启动记录报警功能。
    离线分析工具主要实现对SV、GOOSE和MMS报文的离线深度分析功能。离线分析实现报文的全面解析,包括SV报文波形、帧序号等,分析异常报文的错误情况,并可模糊查询含有关键字的帧。
    故障录波分析工具主要实现根据定值启动录波,对SV和GOOSE两种报文分析实现谐波分析、序分量分析、故障测距、开关量变位时序分析等功能。
    1.2硬件构成
    网络记录分析系统硬件采用第四代工业自动化通用平台。CPU使用Intel Haswell架构处理器,双核1. 6GHz;内存为4GB;硬盘为希捷3.5英寸企业级硬盘,支持光/电IRIG-I3和IEEE1588对时功能,配置4DI、4DO、4AD。

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