基于通訊模塊的DMS技術發(fā)展對策

劉 禹

南京信息工程大學信息與控制學院，江蘇南京 210044

在現(xiàn)代DMS中，處于高級應用平臺上的自動繪圖AM、設備管理FM、和地理信息系統(tǒng)GIS等部分層次分明，卻又聯(lián)系廣泛，在集成化的計算機平臺上各司其職[1]。本文以一些高層應用軟件為例來分析其內(nèi)部層次結構，重點把握其模塊間的通訊與交互情況。

1 DMS模型的高層體系結構

類似于輸電網(wǎng)絡中的PAS軟件，DPAS軟件就是DMS模型中的高層部分。自動繪圖和設備管理系統(tǒng)可以智能的標明有各種電力設備和線路的街道地理位置圖，是配電網(wǎng)管理維修電力設備以及尋找和排除設備故障的有利工具。而地理信息系統(tǒng)則是計算機軟硬件技術支持下采集、存儲、管理、檢索和綜合分析各種地理空間信息，以多種形式輸出數(shù)據(jù)與圖形產(chǎn)品的計算機系統(tǒng)[2]，包括AM/FM/GIS在內(nèi)的許多高級應用軟件將影響到配電工作的每一個環(huán)節(jié)。

作者認為：對其依托的高級平臺的設計和層次布局應該充分應用系統(tǒng)工程學的層析模型，參考業(yè)已成熟的計算機控制系統(tǒng)的布局方式，遵照使用的功能之間的邏輯關系，面向對象，多層分布。特別要注意接口的標準化和數(shù)據(jù)傳送的規(guī)范性，真正實現(xiàn)模塊自檢的智能化。作者就目前常見的高層應用平臺中各個應用軟件的布局特點給出如下意見，供讀者參考：

采用分布式多層結構設計方法，把系統(tǒng)模糊的分割成數(shù)據(jù)服務層，組件層，應用層三個較為獨立的部分。按照信息的流動方向逐層對各個功能子系統(tǒng)進行細分，以復用方式把具有相同或相似的部分封裝在同一個集成的模塊中，形成所謂的復用性功能組件。最后利用已有的獨立數(shù)據(jù)服務層和可復用組件來逐個拼裝子系統(tǒng)，這是各個高級應用軟件布局的基本思路。

當今GIS的體系構成上越來越重視組件化的方法。從適配性上看如果系統(tǒng)主要運行微軟操作系統(tǒng),并且其地域分布上不是很廣的話,那么COM/DCOM或許是比較合適的。CORBA和EJB則適用于異構的、大規(guī)模的分布式系統(tǒng)[4]。在組成GIS系統(tǒng)時，合理選配組件十分關鍵。

一些GIS組件盡管實現(xiàn)了與通訊組件，自動繪圖組件，設備管理組件之間的數(shù)據(jù)上的互聯(lián)互通，但是未能很好的實現(xiàn)與DMS/SCADA等生產(chǎn)自動化系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)圖模共享問題。當前，在我國的很多電力企業(yè)中，常常采用基于一些中間件的數(shù)據(jù)轉發(fā)與溝通的方法[5]，減少了不同系統(tǒng)之間軟件開發(fā)，數(shù)據(jù)溝通等方面的困難，但是仍然存在數(shù)據(jù)圖形格式上不一致等諸多弊病。可以看出，要把計算機網(wǎng)絡上的最新技術與電力生產(chǎn)實際相結合，投入資金對看似成熟的系統(tǒng)模塊連接方式進行二次開發(fā)與加工才是解決此問題的根本途徑。

2 基于通訊模塊的DMS發(fā)展對策

配電網(wǎng)內(nèi)部電力設備隨地理情況復雜的分布，在管理系統(tǒng)的設計上顯然是采用分層設計，分層控制，功能集成，通信互補的基本理念。以覆蓋全部配電網(wǎng)設備為基本考慮，以信息資源利用為重要手段，以配電網(wǎng)調(diào)度/生產(chǎn)指揮為應用主體，以提高配電網(wǎng)管理水平為主要目的[5]。由于DMS系統(tǒng)功能多樣，結構復雜，其監(jiān)控的對象范圍差別很大一般要采用多個獨立的自動化系統(tǒng)才能實現(xiàn)。在完成了對其中低高多個層次的分析之后，自然可以給出對當前不完善的DMS系統(tǒng)的一些考慮：

DMS系統(tǒng)在接入來自不同應用平臺，具有不同數(shù)據(jù)格式和通訊規(guī)約的外部實時數(shù)據(jù)源時需要開發(fā)不同的接口。這一缺陷往往導致DMS系統(tǒng)整體維護工作量大大上升。有人提出了基于 IEC61970/IEC 61968 標準中抽象組件的接口功能，為DMS 系統(tǒng)設置一個通訊網(wǎng)關。[6]該網(wǎng)關成為外部實時數(shù)據(jù)源與DMS進行交互通訊的重要途徑，通過提供分布式的計算環(huán)境和安全有效的軟件包為應用軟件運行提供一個穩(wěn)定的運行平臺。

配電網(wǎng)自動化各個子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享與交互是DMS完善過程中的最重要的問題，特別是GIS應用程序與配電SCADA子系統(tǒng)之間[4]。然而，要構筑能完全適用于電力行業(yè)的AM/FM/GIS共享平臺，形成一定的通訊標準目前看還很有難度。這就直接導致了功能模塊的難擴展性，容易形成自動化孤島。模塊之間統(tǒng)一標準的缺失是最終集成的最大障礙。要解決這一問題，就必須首先完善新一代的IEC61970規(guī)范擴展模型，優(yōu)先解決好其中的接口標準問題。

進入新世紀以來，高度集成化，功能多樣化，檢測，控制智能化的配電管理系統(tǒng)正在我國飛速發(fā)展。作為一項系統(tǒng)工程，配電DMS的層次結構還正在經(jīng)歷重大演變。具體層次結構正向著細化，交互的方向發(fā)展。這也恰恰告訴我們，在進行系統(tǒng)規(guī)劃或二次更新時，不能僅僅就功能性缺陷進行改良，而應結合系統(tǒng)模塊間通信方式，接口標準和不同模塊的數(shù)據(jù)格式做好頂層設計，不斷優(yōu)化層次結構，逐步改造和完善配電綜合管理系統(tǒng)。

[1]顧錦汶，羅玉孫 配電自動化技術發(fā)展及應用[C].全國配電網(wǎng)自動化高級論壇論文集，97-102.

[2]楊成月，李沛川，吳夢泉，趙光，盧娟.基于組件技術的配電AM/FM/GIS設計與實現(xiàn)[J].測繪通報，2004(1).

[3]徐孝忠，嚴鈺君，楊玉山.配電管理系統(tǒng)（DMS）中GIS與SCADA數(shù)據(jù)轉換技術研究[J].科技通報，Vol.25 NO.6.

[4]姚建國，周大平，沈兵兵，丁峰，趙京虎，朱紅，張子仲，張瑞鵬.新一代配電網(wǎng)自動化及管理系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)自動化，Vol.30 No.8 Apr.25，2006.

[5]顧建煒，蘇毅方，周浩,劉理峰.DMS系統(tǒng)互聯(lián)公共通信平臺的設計與實現(xiàn)[J].繼電器，Vol.36 No.3 Feb.1，2008.