談電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)與MIS數(shù)據(jù)接口的連接與實施

張曉義

摘 ?要：電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中，會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)的應(yīng)用中，借助MIS接口能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的傳輸，由自動控制系統(tǒng)完成對這些數(shù)據(jù)的整理和分析?；趯IS系統(tǒng)運行原理和構(gòu)成內(nèi)容的了解與分析，該文提出了該項技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用方式，尤其是對于數(shù)據(jù)接口的連接和實施方法，在此基礎(chǔ)上提高整個系統(tǒng)的運行精度，提高系統(tǒng)對電網(wǎng)的調(diào)度質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng) ?MIS數(shù)據(jù)接口 ?接口連接

中圖分類號：TM734 ? 文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）05（b）-0049-02

MIS技術(shù)在運行中，具有很高的數(shù)據(jù)處理效率，為整個自動調(diào)度系統(tǒng)提供了通信基礎(chǔ)，同時該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對產(chǎn)生數(shù)據(jù)的高效處理，為電力調(diào)度過程提供理論方案。由于電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)主要來源為SCADA，為降低外部網(wǎng)絡(luò)對電網(wǎng)自動調(diào)度系統(tǒng)的沖擊，需要最大限度降低SCADA的接口數(shù)量，提高整個系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。

1 ?電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)與MIS數(shù)據(jù)接口的連接方案

在接口連接方案的制定中，需要考慮的內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)的基本互連方式、數(shù)據(jù)的傳輸方式和描述約定，同時這些接口方案中都擁有其獨特的研究內(nèi)容，需要分析各類連接方法的應(yīng)用方法。連接方案的具體內(nèi)容如下。

1.1 網(wǎng)絡(luò)的基本互連方式

網(wǎng)絡(luò)的基本互連方式有兩種，即基于網(wǎng)絡(luò)層的連接方式和基于物理層的連接方式。前者的構(gòu)成設(shè)備包括網(wǎng)橋和路由器，借助通信協(xié)議實現(xiàn)連接，這種連接方式對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求為：系統(tǒng)完善中已經(jīng)制定了完善的SCADA與MIS系統(tǒng)以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議為TCP/IT，其中IP協(xié)議的功能為傳輸網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失問題時向系統(tǒng)中發(fā)送報錯信息，TCP協(xié)議的作用為問題檢測和鏈路恢復(fù)[1]。這種連接方式的優(yōu)勢為：可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，同時通訊速度較快，應(yīng)用的兩種協(xié)議可以實現(xiàn)端對端通信。缺點是：受以太網(wǎng)帶寬影響較大，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸速度波動較大，同時在運行中，更容易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊的影響，需要加入安全保障系統(tǒng)。

后者有兩種接口模式，即并口方式與串口方式，串口常用方式為RE322，數(shù)據(jù)的傳輸距離為15km，數(shù)據(jù)的最高傳輸速度為115.2kbit/s。并口方式有多種信號，在數(shù)據(jù)傳輸速度方面，性能優(yōu)于串口方式，但是數(shù)據(jù)的傳輸距離小于串口方式。這種方法的優(yōu)勢在于實現(xiàn)了物理端的點對點通信，并且串口上的接口為計算機具備的內(nèi)容，降低編程和控制的難度。缺陷在于數(shù)據(jù)傳輸速度較慢，并且傳輸距離較近，提高了系統(tǒng)的施工成本。

1.2 數(shù)據(jù)的傳輸方式

在數(shù)據(jù)傳輸中，數(shù)據(jù)類型主要包括實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。其中，實時數(shù)據(jù)在傳輸中不可間斷訪問頻率很高，歷史數(shù)據(jù)的總量很大訪問頻率較低。在電力調(diào)度系統(tǒng)中，整個系統(tǒng)內(nèi)的日間工作量很大，工作內(nèi)容為分析各類實時數(shù)據(jù)，夜間工作量較小，所以在數(shù)據(jù)傳輸中，為防止由于訪問的數(shù)據(jù)量過大引發(fā)的通路堵塞問題，該文按照時間制定了兩種數(shù)據(jù)傳輸方式[2]。

對于歷史數(shù)據(jù)來說，數(shù)據(jù)傳輸方法為網(wǎng)橋模式，將一臺計算機作為歷史數(shù)據(jù)的存儲設(shè)備，另外一臺計算機為數(shù)據(jù)顯示設(shè)備。為實現(xiàn)MIS和SCADA之間的分隔，這兩臺計算機之間需要設(shè)置一臺服務(wù)器，在系統(tǒng)運行中，數(shù)據(jù)展示計算機不可直接顯示存儲計算機中的數(shù)據(jù)，需要通過發(fā)揮網(wǎng)橋功能的服務(wù)器，完成數(shù)據(jù)傳輸。

對于實時數(shù)據(jù)來說，可以應(yīng)用串口方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，SCADA側(cè)和MIS側(cè)的服務(wù)器設(shè)置于不同區(qū)域，應(yīng)用光纖連接，針對不同數(shù)據(jù)側(cè)應(yīng)用不同類型的計算機，完成對數(shù)據(jù)的存儲和實時傳輸。

1.3 描述約定

在電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)運行中，建成的SCADA和MIS側(cè)網(wǎng)絡(luò)描述庫有所不同，最明顯的差異為，SCADA描述庫對數(shù)據(jù)的實時性和安全性要求很高，所以在具體設(shè)計中，需要落實描述約定工作。

該項工作涵蓋三方面內(nèi)容，首先為描述庫的簡化工作，描述庫的接收內(nèi)容為，管理中必須具備的部件類型、廠站、部件名稱等。其次為設(shè)備標(biāo)識名要求，各廠站要以廠站名稱為唯一標(biāo)識，而負(fù)荷量的計算點在管理中，將這些計量點并入到各類負(fù)荷計算站點，對于各類設(shè)備，需要設(shè)置對應(yīng)的標(biāo)簽。最后為數(shù)據(jù)單位統(tǒng)一，如負(fù)荷單位為MW、電壓為kV、無功為var等。

2 ?電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)與MIS數(shù)據(jù)接口的連接實施方法

2.1 接口選擇

該文從SCADA和MIS兩個系統(tǒng)角度，分析了在系統(tǒng)運行中可以選用的接口，在今后分析中，需要選用相關(guān)系統(tǒng)完成對整個系統(tǒng)的完善和優(yōu)化工作。

對于SCADA系統(tǒng)來說，應(yīng)用的接口連接方式為物理接口方法中的網(wǎng)橋模式，通過對這種方法的應(yīng)用，可以更好地分析整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)，提高系統(tǒng)的完善程度。應(yīng)用方法為，需要在數(shù)據(jù)存儲計算機中建成數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析等功能的軟件，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆撓到y(tǒng)時，這類軟件為整個數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的溝通橋梁，將經(jīng)過分析后的數(shù)據(jù)存儲到歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器中。針對網(wǎng)橋服務(wù)器，設(shè)置的軟件發(fā)揮功能為數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)調(diào)用和數(shù)據(jù)解析，當(dāng)數(shù)據(jù)顯示服務(wù)器向系統(tǒng)中發(fā)生指令時，由該系統(tǒng)向歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)出指令，由服務(wù)器調(diào)取相關(guān)數(shù)據(jù)。

對于MIS系統(tǒng)來說，可以考慮應(yīng)用基于互聯(lián)網(wǎng)的連接方法，通過對這種方法的應(yīng)用，實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的高速傳輸，提高了整個系統(tǒng)的運行效率。

2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計

在電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)設(shè)計中，已經(jīng)根據(jù)各個系統(tǒng)內(nèi)的具體作用形式，完成對接口的設(shè)計，所以在后續(xù)的工作中，需要根據(jù)這種接口情況，分析確保整個系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行的方案[3]。

針對以太網(wǎng)的通信系統(tǒng)，設(shè)計內(nèi)容包括網(wǎng)關(guān)信息、路由器設(shè)置數(shù)量、路由器安裝位置等，這些內(nèi)容都需要從系統(tǒng)的實際通信質(zhì)量角度出發(fā)，同時在一定程度上考慮系統(tǒng)的建設(shè)成本，當(dāng)這兩種設(shè)計思想有效融合時，可以提高整個系統(tǒng)的運行精度，讓整個系統(tǒng)能夠高效穩(wěn)定運行。

對于物理通信系統(tǒng)的接口設(shè)計，由于該技術(shù)對通信距離的要求較高，所以在端口設(shè)計中，需要考慮端口之間的通信距離。在網(wǎng)橋模式的應(yīng)用中，系統(tǒng)中間設(shè)置了發(fā)揮橋梁作用的服務(wù)器，在系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)用串口模式實現(xiàn)通信，所以在整個系統(tǒng)的應(yīng)用中，應(yīng)有計算機上現(xiàn)有的接口連線，并設(shè)計和構(gòu)建相應(yīng)的軟件，最終實現(xiàn)點對點物理層通信。

2.3 數(shù)據(jù)的一致性維護

在MIS技術(shù)的應(yīng)用中，該文指出了數(shù)據(jù)一致性的重要性，所以需要采用合理方法達(dá)到這一效果。在原有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中加入MIS系統(tǒng)后，該系統(tǒng)會對原有的網(wǎng)絡(luò)造成強大沖擊，為了提高整個系統(tǒng)的運行質(zhì)量，需要應(yīng)用合理方法完成操作。

在調(diào)度系統(tǒng)的優(yōu)化、投建及完善中，系統(tǒng)中的各類信號會發(fā)生變更，尤其是對于上文中提到的各類因素，在整個系統(tǒng)的運行中，要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)完成對新型設(shè)備編號工作。對于SCADA的描述表變化來說，應(yīng)用信息的轉(zhuǎn)發(fā)程序向MIS系統(tǒng)中發(fā)送相關(guān)信息，MIS系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上讀取新的描述表;對于調(diào)度畫面修改來說，將這類信息傳輸?shù)焦ぷ髡局螅@類畫面信息會被傳輸?shù)秸麄€調(diào)度系統(tǒng)的WEB中，通過通信網(wǎng)絡(luò)將信息傳輸?shù)組IS中，使該系統(tǒng)能夠完成對調(diào)整后畫面的識別;對于歷史數(shù)據(jù)來說，會由于一些客觀因素的存在，導(dǎo)致存儲的數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤，針對這種情況，需要具有控制權(quán)限的工作人員手動修正數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，并在完成后，手動轉(zhuǎn)入MIS系統(tǒng)中，由系統(tǒng)將修正后的數(shù)據(jù)存入到數(shù)據(jù)庫中。

3 ?結(jié)語

綜上所述，在電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的運行中，調(diào)度系統(tǒng)和MIS接口之間的連接方案有兩種，一種為基于互聯(lián)網(wǎng)的接口連接方式，另一種為基于物理端口的連接方式，通過對這些接口優(yōu)缺點的研究和分析，選用正確的接口方式，在此基礎(chǔ)上完成對整個系統(tǒng)的設(shè)計和優(yōu)化工作，同時需要重視對整個系統(tǒng)中各類設(shè)備的統(tǒng)一作用，以提高整個系統(tǒng)的運行質(zhì)量。

參考文獻

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