智能變電站和調(diào)度主站無縫通信中代理服務(wù)器的應(yīng)用

摘 要：本文主要以智能變電站和調(diào)度主站無縫通信中代理服務(wù)器的應(yīng)用為重點闡述，從代理服務(wù)器的功能設(shè)計、代理服務(wù)器實現(xiàn)技術(shù)、代理服務(wù)器的應(yīng)用這幾方面進(jìn)行深入探索與研究，其目的在于提高智能變電站和調(diào)度主站無縫通信中代理服務(wù)器的應(yīng)用效率。

關(guān)鍵詞：智能變電站；調(diào)度主站無縫通信；代理服務(wù)器

1 引言

在智能變電站中，代理服務(wù)器屬于一種特殊的IED，把全站SCD模型作為基礎(chǔ)，對模型進(jìn)行定制配置，對下把其和裝置創(chuàng)建通信連接，并訂閱報告，把實時數(shù)據(jù)上傳到本地實時庫，對上提供通信服務(wù)。因此，代理服務(wù)器的功能較為全面，其覆蓋了共享建模和模型統(tǒng)一配置以及無縫連接。在未來代理服務(wù)器會代替?zhèn)鹘y(tǒng)遠(yuǎn)動工作站，成為新的變電站通信網(wǎng)關(guān)裝置。本文這都能智能變電站和調(diào)度主站無縫通信中代理服務(wù)器的應(yīng)用進(jìn)行深入探究。

2 代理服務(wù)器在智能變電站和調(diào)度主站無縫通信中的功能

代理服務(wù)器在智能變電站和調(diào)度主站無縫通信中的功能主要有建模方式和配置方式、服務(wù)映射、實時數(shù)據(jù)庫、IEC 61850客戶端等。代理服務(wù)器把變電站SCD模型作為基礎(chǔ)，對自身的模型進(jìn)行擴(kuò)展，其中包括通信狀態(tài)和系統(tǒng)運行狀態(tài)[1]。代理服務(wù)器的信號輸入是全站IED、配置模型是全站SCD文件，并且其中具有當(dāng)?shù)貙崟r數(shù)據(jù)庫，可以為通信提供服務(wù)。配置模型主要是利用配置工具的圖形界面的操作，把變電站SCD配置模型打開，對一次設(shè)備接線圖進(jìn)行繪制，并自動形成一次設(shè)備模型和拓?fù)溥B接關(guān)系，然后經(jīng)過界面對二次設(shè)備邏輯節(jié)點進(jìn)行關(guān)聯(lián)。再完成配置以后，對新的SCD進(jìn)行輸出，形成SVG單線圖。

代理服務(wù)器對上是服務(wù)器端，在設(shè)計時，需要設(shè)計通用的IEC 61580 ACSI服務(wù)端接口，這樣可以有助于通信映射的擴(kuò)展。代理服務(wù)器的核心就是實時數(shù)據(jù)庫，代理服務(wù)器在對裝置報告進(jìn)行訂閱以后，對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，并把接收的數(shù)據(jù)及時更新到本地實時數(shù)據(jù)庫。代理服務(wù)器對下是IEC 61850客戶端，其和變電站IED進(jìn)行通信連接。在代理服務(wù)器啟動時，對SCD和IED通信參數(shù)進(jìn)行解析，從而自動進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

3 代理服務(wù)器在智能變電站和調(diào)度主站無縫通信中實現(xiàn)技術(shù)

代理服務(wù)器實現(xiàn)積水需要把數(shù)字化變電站配置模型作為基礎(chǔ)，并進(jìn)行擴(kuò)充。利用配置工具，對設(shè)備接線圖進(jìn)行繪制，其中需要有主變和開關(guān)以及線路等，并可以自動生成端子與連接點[2]。并且設(shè)備的名稱需要符合調(diào)度命名的規(guī)范。然后利用鼠標(biāo)右鍵創(chuàng)建設(shè)備UI想和邏輯節(jié)點之間的關(guān)系。在配置完成以后，對SCD模型文件進(jìn)行輸出。

共享建模直接利用智能變電站規(guī)范的SCD模型文件，利用模型映射，從而生成CIM RDF模型。模型轉(zhuǎn)換主要可以分為兩種，一種是靜態(tài)模型轉(zhuǎn)換，另一種是動態(tài)模型轉(zhuǎn)換。靜態(tài)模型轉(zhuǎn)換主要是指資源描述智能變電站一次設(shè)備和其拓?fù)溥B接關(guān)系；動態(tài)模型轉(zhuǎn)換主要是指資源描述量測信號。這兩種模式轉(zhuǎn)換相比，靜態(tài)模型轉(zhuǎn)換更為直接，動態(tài)模型轉(zhuǎn)換過于復(fù)雜，因此需要通過SCD模型與CIM靜態(tài)模型對象索引映射，才可以生成量測模型，并且創(chuàng)建關(guān)聯(lián)關(guān)系。CIM資源的讀取需要通過配置工具，然后經(jīng)過配置工具繪制圖形輸出SVG單線圖，并創(chuàng)建模型和圖形之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

調(diào)度主站無縫連接主要是通過IEC 60870-5-104進(jìn)行通信映射，傳輸實時數(shù)據(jù)。在模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換時，會自動生成具體通信映射量測信號編碼和IEC 61970CIM以及IEC 61850引用之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。因此，可以看出共享建模和統(tǒng)一配置以及調(diào)度主站無縫連接都是模型驅(qū)動，智能變電站的建模過程需要人為進(jìn)行，圖模關(guān)聯(lián)和模型轉(zhuǎn)換以及通信映射量測編碼等程序都是自動實現(xiàn)的，從而實現(xiàn)對源端進(jìn)行維護(hù)[3]。

4 代理服務(wù)器在智能變電站和調(diào)度主站無縫通信中的應(yīng)用

在2009年7月，代理服務(wù)器成功在浙江金華500kV芝堰變電站保護(hù)信息子站中得到應(yīng)用，并且一直處于穩(wěn)定可靠的運行狀態(tài)中。代理服務(wù)器利用MMS協(xié)議和變電站100多套測控保護(hù)裝置之間創(chuàng)建連接，對各種裝置5號報告控制塊進(jìn)行訂閱，其中實時信息有事件、告警、波形等，并且還會提供MMS服務(wù)，把信號及時傳輸給浙江省調(diào)和華東網(wǎng)調(diào)以及金華地調(diào)[4]。代理服務(wù)器的配置模型主要是來源于監(jiān)控系統(tǒng)，對GOOSE、故障錄波器等模型進(jìn)行剔除，并把監(jiān)控系統(tǒng)的通信容量參數(shù)進(jìn)行修改，把每個報告控制塊實例的最大個數(shù)修改成8個，從而形成了代理服務(wù)器配置模型文件，代理服務(wù)器配置模型文件大小為26.8MB。

代理服務(wù)器配置模型文件利用電子郵件的形式傳給調(diào)度主站，然后各個調(diào)度主站把模型導(dǎo)入，對代理服務(wù)器1、2、3號報告控制塊進(jìn)行訂閱，從而對數(shù)據(jù)進(jìn)行實時傳輸。在對保護(hù)裝置進(jìn)行錄波以后，形成報告，代理服務(wù)器召喚裝置波形文件列表，然后把波形文件列表上傳到本地，觸發(fā)錄波完成，并把報告?zhèn)鬏斀o調(diào)度主站，調(diào)度主站對代理服務(wù)器文件列表進(jìn)行召喚，把最新的波形文件傳給調(diào)度主站。利用每個命令，調(diào)度主站可以召喚代理服務(wù)器的本地錄波文件，也可以利用代理服務(wù)器直接對裝置波形文件進(jìn)行召喚。代理服務(wù)器有一個維護(hù)客戶端和三個主站客戶端，并且每個都有相應(yīng)的訪問權(quán)限和報告實例號[5]。目前，結(jié)合用戶的需求，代理服務(wù)器對目錄服務(wù)和遙控以及修改定值等操作是屏蔽的，從而使其更加安全穩(wěn)定的運行。

想要在智能變電站與調(diào)度主站之間完成一次設(shè)備與二次設(shè)備模型的無縫連接，代理服務(wù)器就需要進(jìn)行改進(jìn)和升級，開發(fā)出新的配置工具，把模型進(jìn)行自動轉(zhuǎn)換，把圖模進(jìn)行自動關(guān)聯(lián)，對ACSI服務(wù)結(jié)構(gòu)層進(jìn)行抽象，創(chuàng)建IEC 60870-5-104通信映射方式，實現(xiàn)實時傳輸運動信號。

5 結(jié)束語

代理服務(wù)器在智能變電站的應(yīng)用中，可以提供通信服務(wù)，還可以對一些非法訪問站的內(nèi)裝置進(jìn)行屏蔽。代理服務(wù)器將會成為智能變電站關(guān)鍵的通信網(wǎng)關(guān)節(jié)點，其會給我國智能變電站的建設(shè)和發(fā)展帶來良好的影響。對一次設(shè)備配置描述進(jìn)行擴(kuò)充，從SCD模型到CIM模型的映射，都可以把變電站SCD模型直接轉(zhuǎn)變成主站CIM模型，從而完成智能變電站與主站之間的共享建模。在進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換時，自動形成的通信映射量測信號編碼，從而實現(xiàn)了智能變電站和調(diào)度主站的無縫通信。在這一過程中，共享建模和統(tǒng)一配置以及無縫通信之間是相輔相成的，并且在代理服務(wù)中已經(jīng)融合成了一體，利用SVG單線圖和SCD模型文件以及CIM模型文件完成功能分解，從而可以有效減少異構(gòu)系統(tǒng)模型之間的融合工作量，并且還有效解決了對源端進(jìn)行維護(hù)的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱桂英，張鴻，黃海峰，胡繼昊，張海東，許先鋒.一種應(yīng)用于智能變電站和調(diào)度主站之間的通信映射方法[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2014（14）：112～116.

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[4] 李澄，陸玉軍，王寧，等.智能變電站遠(yuǎn)程虛擬終端訪問系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].電測與儀表，2016（13）：123～128.

[5] 先偉.綜合自動化控制技術(shù)在智能變電站電力調(diào)度中的應(yīng)用[J].大科技，2015（11）.

作者簡介：

彭昭華（1979—）男，助理工程師，本科，主要從事改調(diào)度通信工作。