配電和調(diào)度自動化系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換問題研究

侯婷

【摘 ?要】在電力系統(tǒng)中，調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要作用是對輸電網(wǎng)絡(luò)進行監(jiān)控與管理，而配電自動化系統(tǒng)的主要作用是對配電網(wǎng)絡(luò)進行監(jiān)控與管理，解決兩者之間管理交界問題勢在必行，本文主要對兩者間的數(shù)據(jù)交換進行研究探索。本文主要對配電和調(diào)度自動化系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換問題作以研究。

【關(guān)鍵詞】配電自動化系統(tǒng);調(diào)度自動化系統(tǒng);數(shù)據(jù)交換

1、設(shè)備的數(shù)據(jù)接入

無論針對配電還是調(diào)度自動化系統(tǒng)而言，變電站設(shè)備信息的有效獲取意義都十分重大，通常其獲取方式有三種：

（1）配電系統(tǒng)利用變電站綜合自動化系統(tǒng)的串口與其子站進行連接，再經(jīng)由子站直接將變電站設(shè)備信息傳送給配電系統(tǒng)，配置設(shè)備分析轉(zhuǎn)換之后為己所用。

（2）配電系統(tǒng)發(fā)揮調(diào)度系統(tǒng)的前置服務(wù)器的作用而獲取到新的數(shù)據(jù)信息，配置設(shè)備分析轉(zhuǎn)換之后為己所用。

（3）調(diào)度系統(tǒng)接收到數(shù)據(jù)信息并進行處理操作之后，利用兩者間的接口再將數(shù)據(jù)直接傳出給配電系統(tǒng)使用。

配電和調(diào)度自動化系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換主要包括兩項：其一是變電站與中心配饋線開關(guān)遙控;其二是變電站內(nèi)部的變壓器、母線、出遙信以及遙測數(shù)據(jù)。

2、信息的接入

由于上文所講1、2兩種信息獲取方式都為硬件接口問題，本文主要針對方式3進行分析。

2.1 接口的注意事項

接口過程要保證兩個系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運行，再經(jīng)由路由器等相關(guān)設(shè)備實現(xiàn)有效連接;實時數(shù)據(jù)信息接入兩個系統(tǒng)后，要分工明確，落實責任，為將來系統(tǒng)維護提供依據(jù);高度和配電系統(tǒng)使用相同的數(shù)據(jù)表，這樣既可以使數(shù)據(jù)統(tǒng)一，又有利于將來系統(tǒng)維護的方便;使用應(yīng)用層通信協(xié)議，保證系統(tǒng)的安全效能;配電系統(tǒng)需要進行故障處理操作，因此變電站10kV出線開關(guān)要做好控制，理想辦法是將其控制權(quán)賦予配電系統(tǒng);調(diào)度系統(tǒng)向配電系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r，仍要保證監(jiān)控工作正常運行，并且還要實現(xiàn)配電系統(tǒng)的實時性需求;自動保留兩系統(tǒng)間的需求記錄，方便今后的查詢分析操作。

2.2 接口的實現(xiàn)

從硬件連接方面來看，配電和調(diào)度自動化系統(tǒng)間的連接主要使用路由器實現(xiàn)，可以通過路由設(shè)定配電和調(diào)度兩個系統(tǒng)的互訪方式;為保證系統(tǒng)安全，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層/傳輸層通常使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，應(yīng)用層則使用DL476-1992實時數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約，0型規(guī)程。下面做以簡單說明。

2.3 數(shù)據(jù)傳輸模式

配電和調(diào)度系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸，根據(jù)雙方共同確定的數(shù)據(jù)索引來實現(xiàn);遙測以及遙信數(shù)據(jù)可以使用全數(shù)據(jù)或者變化數(shù)據(jù)進行周期性的傳輸，該周期具有可調(diào)性;數(shù)據(jù)信息接收后，彼此要立即進行確認報文;變化遙測數(shù)據(jù)具有一定的緩沖時間，但遙信需要即刻傳輸;系統(tǒng)連接建立之后，要將彼此的全數(shù)據(jù)及時發(fā)送給對端。

2.4 數(shù)據(jù)報文說明

對數(shù)據(jù)報文頭和確認報文頭進行設(shè)置，使其控制域分別為A_DATA和A_DATA_ACK;設(shè)置“優(yōu)先級”，以使每條鏈路具有惟一性;設(shè)置數(shù)據(jù)報文長度，最大為512字節(jié);多數(shù)據(jù)包的報文進行分包傳送，并標注好起始序號，每次起始序號都為0;全遙測和全遙信數(shù)據(jù)報文的起始序號要分別進行計算;控制報文中5、6字節(jié)代表剩余報文長度;全數(shù)據(jù)報文報文頭包括12個字節(jié)，變化數(shù)據(jù)報文報文頭包括10個字節(jié)，其中5、6，9、10字節(jié)都代表剩余報文長度，11、12字節(jié)都代表起始序號。

2.5 數(shù)據(jù)通信交互說明

從TCP層連接來看，通信進程首先由Client發(fā)起，Server處于監(jiān)聽狀態(tài);連接建立后進入應(yīng)用層連接;從握手協(xié)議來看，通信進程首先由Client發(fā)出A_ASSOCIATE建立鏈路的握手報文請求，Serve使用A_ASSOCIATE_ACK做出應(yīng)答。握手成功后進入應(yīng)用層連接;應(yīng)用層建立連接后數(shù)據(jù)傳輸開始，雙方彼此發(fā)送各種數(shù)據(jù)報文，并在接收后及時進行確認報文;Server和Client雙方要對彼此通信進程終止情況及時做出反應(yīng)，等待再次連接的建立或者進行自動切換操作;Server和Client斷開連接時，需要彼此發(fā)送連接控制報文;Server和Client如無法收到對方報文，需要斷開連接并等待再次連接。

3 轉(zhuǎn)發(fā)機網(wǎng)絡(luò)功能層次

由系統(tǒng)硬件連接方式可以看出，轉(zhuǎn)發(fā)機通過網(wǎng)絡(luò)多口開關(guān)，一方面要完成與OASyS系統(tǒng)間的TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)包的交換，采集實時網(wǎng)提供的電網(wǎng)運行實時數(shù)據(jù);另一方面要完成與MIS服務(wù)器之間的ipx協(xié)議數(shù)據(jù)包交換，將電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)發(fā)布到MIS系統(tǒng)中。這就要求轉(zhuǎn)發(fā)機同時具有處理TCP/IP協(xié)議和ipx協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)軟件功能。圖2為轉(zhuǎn)發(fā)機的網(wǎng)絡(luò)功能層次示意圖。

在DOS平臺上，轉(zhuǎn)發(fā)機要同時實現(xiàn)TCP/IP和ipx協(xié)議應(yīng)用，必須借助于一定的支撐軟件。在DOS操作系統(tǒng)中實現(xiàn)ipx協(xié)議應(yīng)用是完全遵從NOVELL網(wǎng)絡(luò)工作站定義的，但是DOS本身并不具備TCP/IP協(xié)議的處理能力，如果要在DOS操作系統(tǒng)下同時實現(xiàn)這兩種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)用，并兼用同一的網(wǎng)卡物理驅(qū)動，需要尋求一種合適的支撐平臺。

通過對系統(tǒng)的應(yīng)用條件大量調(diào)研，廣州電力工業(yè)局選擇了SUN公司出品的PC-NFS軟件來實現(xiàn)DOS平臺下的兩種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換應(yīng)用處理。

4 PC-NFS軟件的原理和設(shè)置

NFS（network？file？system）是UNIX操作系統(tǒng)中的一個標準應(yīng)用，完成數(shù)據(jù)文件的網(wǎng)絡(luò)映射和共享。P-NFS，即在基于DOS操作系統(tǒng)的微機上實現(xiàn)NFS功能。

在轉(zhuǎn)發(fā)機上安裝PC-NFS軟件，可以將OASyS實時系統(tǒng)中充當通信功能工作站的某文件路徑映射為轉(zhuǎn)發(fā)機的一個當?shù)乇P符;同時在轉(zhuǎn)發(fā)機上安裝NOVELL工作站標準驅(qū)動軟件，MIS網(wǎng)的NOVELL服務(wù)器的某文件路徑映射為轉(zhuǎn)發(fā)機的另一盤符。轉(zhuǎn)發(fā)機的應(yīng)用程序只需在兩個盤符之間完成數(shù)據(jù)文件內(nèi)容交換或數(shù)據(jù)廣播，就可實現(xiàn)兩個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能。同時，在轉(zhuǎn)發(fā)機上還可以運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計打包模塊，實現(xiàn)諸如實時、總加、整點等數(shù)據(jù)分析功能。

要注意NFS的完整應(yīng)用。不管是提供共享文件的工作站主機，還是享受共享文件內(nèi)容的機器，都要開放并定義相應(yīng)的NFS功能。在OASyS系統(tǒng)中，要使用#setup來激活通信節(jié)點機的NFS功能，定義開放的子目錄，以及定義作為開放對象的機器名稱。

在轉(zhuǎn)發(fā)機安裝PC-NFS軟件的步驟為：

a）首先在工作站安裝NetWare工作站軟件，登錄到Net-Ware服務(wù)器，注意采用lsl.com+carddriver.com+ipxodi.com的方式，避免使用ipx.com方式。因為ODI方式下，PC-NFS的TCP/IP協(xié)議應(yīng)用可以與ipx協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)物理驅(qū)動兼用。b）安裝PC-NFS軟件。根據(jù)提示，輸入提供NFS服務(wù)的主機名稱、IP地址、路徑，本地（轉(zhuǎn)發(fā)機）的名稱、IP地址及登錄的用戶名等內(nèi)容。

c）運行PC-NFS的mt程序，選擇提供NFS服務(wù)的主機名稱、路徑、IP地址、鎖文件方式、開機自動映射等薦，使得轉(zhuǎn)發(fā)機在開機過程中可以自動形成工作站節(jié)點路徑的映射盤符。

參考文獻：

[1]張建明，李帶文，王興念等.電力自動化系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換的探索[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010（9）.

[2]方偉忠.基于SOA架構(gòu)的通用數(shù)據(jù)交換平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機時代，2008（8）.

[3]張建明，李帶文，王興念，催雅莉.電力自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的探索[J].廣東輸電與變電技術(shù)，2007（3）.

[4]嚴曉蓉.電力自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理[J].電力自動化設(shè)備，2005（3）

（作者單位：國網(wǎng)翼城縣供電公司）