技术摘要：
本发明公开了一种控制系统在环实时仿真实验的通信接口装置、系统及方法，其装置包括同轴电缆接口模块，规约转换模块和以太网接口模块，在控制系统硬件在环实时仿真实验中，通信接口装置与实时仿真单元装置配合采集电网运行状态或向电网下达控制措施指令，将同轴电缆接  全部
背景技术：
大区电网安全稳定控制系统具有大型化、广域化、层级化和复杂化的特征。一般采 用分层架构，上层控制主站负责根据下层子站传来的电网信息进行电网运行方式、故障及 策略的判断，并将指令下发给下层子站；下层控制执行站负责采集相关电气量及开关状态 信息，并将信息实时上传至上层控制主站，同时执行控制主站发来的控制指令。上层控制主 站装置数量少，但信息输入输出通道多；下层控制执行站装置数量多，但信息处理相对单 一，功能基本相同。 在实验室环境下建立控制系统硬件在环实时仿真实验平台时，受仿真资源限制， 难以按1:1原则将控制系统全部控制装置接入实验环境。
技术实现要素：
为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种控制系统在环实时仿真实验的通 信接口装置、系统及方法。 为达到上述目的，本发明采用的技术方案为： 本发明一方面提供一种控制系统在环实时仿真实验的通信接口装置，包括： 同轴电缆接口模块、规约转换模块和以太网接口模块； 所述同轴电缆接口模块与上层控制主站通信机箱相连接，所述同轴电缆接口模块具备 不少于一对同轴电缆接口，每对同轴电缆接口均与上层控制主站通信机箱进行HDLC协议数 据的交互； 所述规约转换模块用于将HDLC协议数据与GOOSE协议数据进行相互转换； 所述以太网接口模块与实时仿真单元装置连接，进行GOOSE协议数据的交互。 进一步的，所述同轴电缆接口模块具备不低于八对同轴电缆接口，每对同轴电缆 接口包括一个发送端口和一个接收端口； 所述发送端口用于发送电网运行状态数据给上层控制主站通信机箱； 所述接收端口用于接收上层控制主站通信机箱发送过来的控制措施指令。 进一步的， 所述实时仿真单元装置中配置实时仿真模型，所述实时仿真单元装置基于所述实时仿 真模型向规约转换模块发送GOOSE协议数据模拟实际控制执行站向控制主站发送电网运行 状态数据；以及接收规约转换模块转换的GOOSE协议数据，模拟实际控制执行站接收控制主 站向电网下达的控制措施指令。 进一步的，所述以太网接口模块具备一路光纤接口和两路RJ45网线接口。 进一步的，所述规约转换模块具体用于， 4 CN 111600756 A 说　明　书 2/5 页 配置将GOOSE接收侧数据帧逐一映射到不同同轴电缆接口发送端口数据帧的GOOSE-E1 数据映射表，和将不同同轴电缆接口接收端口数据帧逐一映射至GOOSE发送侧数据帧的E1- GOOSE数据映射表； 所述GOOSE接收侧数据帧是指实时仿真单元装置模拟实际控制执行站采集的电网运行 状态GOOSE数据； 所述GOOSE发送侧数据帧是指通信接口装置向实时仿真单元装置下发的GOOSE格式的 控制措施指令。 进一步的，所述规约转换模块具体用于， 当通信接口装置接收到实时仿真单元装置发送的电网运行状态GOOSE数据，根据 GOOSE-E1数据映射表，将GOOSE接收侧数据映射到不同同轴电缆接口发送端口HDLC协议数 据中相应位置。 进一步的，所述规约转换模块具体用于， 当通信接口装置接收到控制主站发送的HDLC协议格式的控制措施指令时，根据E1- GOOSE数据映射表，将不同同轴电缆接口接收端口HDLC协议数据映射到GOOSE发送侧数据帧 相应位置。 本发明另一方面还提供一种控制系统在环实时仿真实验系统，包括： 控制主站，控制主站通信机箱，通信接口装置和实时仿真单元装置； 所述控制主站与控制主站通信机箱相连，用于下发控制措施指令以及接收电网运行状 态数据； 所述控制主站通信机箱与通信接口装置相连，用于进行HDLC协议数据的交互； 所述通信接口装置和实时仿真单元装置相连，用于进行GOOSE协议数据的交互； 所述实时仿真单元装置用于模拟实际控制执行站采集电网运行状态数据或向电网下 达控制措施指令。 进一步的，所述实时仿真单元装置中配置实时仿真模型，所述实时仿真单元装置 具体用于， 基于所述实时仿真模型向规约转换模块发送GOOSE协议数据模拟实际控制执行站向控 制主站发送电网运行状态数据；以及接收规约转换模块转换的GOOSE协议数据，模拟实际控 制执行站接收控制主站向电网下达的控制措施指令。 本发明第三方面提供一种控制系统在环实时仿真实验方法，包括： 控制主站通过控制主站通信机箱下发HDLC格式的控制措施指令； 通信接口装置将HDLC格式的控制措施指令转换为GOOSE格式并下发至实时仿真单元装 置； 实时仿真单元装置模拟实际控制执行站接收并执行GOOSE格式的控制措施指令； 以及， 实时仿真单元装置模拟实际控制执行站采集GOOSE格式的电网运行状态数据； 通信接口装置将GOOSE格式的电网运行状态数据转换为HDLC格式并上传至控制主站通 信机箱； 控制主站通信机箱将HDLC格式电网运行状态数据发送至控制主站。 本发明所达到的有益效果为： 5 CN 111600756 A 说　明　书 3/5 页 本发明提供的一种用于控制系统在环实时仿真实验的通信接口装置，采用同轴电缆接 口模块与控制主站连接通信，且同轴电缆接口模块具备不少于一对同轴电缆接口，每对同 轴电缆接口等效模拟一套实际控制执行站装置，可以实现一个通信接口装置模拟多套实际 控制执行站装置，在大型电网安全稳定控制系统硬件在环实时仿真实验中，有效解决了实 验室内因场地及仿真资源限制无法按1:1原则将控制系统全部稳控装置接入仿真环境的问 题。在仿真试验中，通信接口装置与实时仿真单元装置配合，模拟实际控制执行站装置采集 电网运行状态或向电网下达控制措施指令；通信接口装置采用与实际控制站装置相同的通 信方式、通信内容与上级控制主站装置交互，从而等效模拟多个实际控制执行站装置，大大 减少仿真实验中实际控制执行站的配置数量，节省实验投资，提高实验效率。 附图说明 图1为本发明的在环实时仿真实验系统示意图。 图2为本发明的通信接口装置结构示意图。 图3为本发明的规约转换模块中GOOSE协议数据接收侧映射至同轴电缆接口数据 发送侧示意图。 图4为本发明中的规约转换模块中同轴电缆接口数据接收侧映射至GOOSE协议数 据发送侧示意图。