CSM—320E系列網絡信息管理與控制裝置數據解析系統的設計分析

結合CSM-320E系列網絡信息管理與控制裝置數據解析困難的現狀，探討了依賴人工解析數據時存在的問題，給出了提高數據解析可靠性的方案，并開發出相應的數據解析系統。通過實驗證明，該數據解析系統的正確性和適用性。

【關鍵詞】網絡信息管理與控制裝置 數據解析 遙測數據 遙控數據 遙信數據

隨著現代化進程的不斷深入，政治、經濟、軍事等對電能的需求日益增加，使得電力系統的結構和運行方式日趨復雜，為了保證電力系統運行的安全性、穩定性和經濟性，地區電網的自動化維護水平需要不斷地提高。地區電網調度自動化的主要任務是迅速、準確、全面地掌握電力系統的實際運行狀態，從而對運行中的各種問題能夠及時準確地提出解決對策。

目前呼和浩特供電局多個變電站正在使用北京四方繼保自動化股份有限公司（以下簡稱北京四方公司）研制的CSM-320E系列網絡信息管理與控制裝置（以下簡稱信息管理裝置），實現數據采集、設備控制、測量及各類信號報警等各項功能。由于沒有相應完善的數據維護軟件，對該信息管理裝置的數據維護只能采用人工手動編輯數據，數據錯誤時有發生，數據解析成為當前亟待解決的課題。

1 信息管理裝置的結構

1.1 信息管理裝置的特點

CSM-320E系列網絡信息管理與控制裝置是一種新型的變電站自動化信息管理與控制設備，適用于各種電壓等級的變電站自動化系統中遠動和通信管理機的應用，其功能特點如下：

1.1.1 分布式RTU

可與遠動調度端通信，實現多個通道、多種遠動協議同時運行。支持各種遠動協議DL451-91（部頒CDT）、DL/T634-2002.5101（idtIEC60870-5 -101）、DL/T634-2002.5104（idtIEC60870-5-104）、DNP3.0、N4F、SC1801、 8890、CDC-TYPEⅡ、DL476-92等常用遠動協議。支持GPS時鐘同步或者調度端遠方對時功能。變電站內協議支持四方繼保CSC2000協議和DL/T667-1999（IEC60870-5-103）協議。

1.1.2 協議轉換器

可作為RS-485、RS-232、以太網、LonWorks網絡等各種通信接口和各種應用協議的轉換裝置。支持各種保護協議，包括DL/T667-1999（idtIEC60870-5-103）、LFP、94、MODBUS 、SPA、MLINK+協議、COURIER等國內外設備通信協議。

1.1.3 保護管理機

可作為四方繼保間隔層設備的管理機使用。支持的轉出協議有DL/T667-1999 （idtIEC60870-5-103）協議、MODBUS協議等。

1.1.4 介質轉換裝置

可實現現場總線網絡和工業以太網的介質轉換。

1.2 信息管理裝置數據的結構

信息管理裝置數據主要由三個數據文件構成，分別是遙信數據文件、遙控數據文件、遙測數據文件，如圖1-3所示。數據文件由若干的邏輯結點組成，邏輯結點的主要類型由邏輯組、間隔名稱、邏輯屬性、邏輯ID、結點描述等組成，數據文件的數據邏輯結點如圖4-6所示。

2 存在的問題

目前信息管理裝置維護數據時完全是手工計算編輯，速度慢，精度差、可靠性低。由于只能采用人工方式手動編輯遙測、遙信、遙控等邏輯數據，導致數據錯誤時有發生，這些錯誤信息會影響調控中心對電力系統運行狀態的判斷結果，產生決策錯誤，更為嚴重的是，數據錯誤會導致遠方遙控錯誤斷路器開關的嚴重后果，更直接關系到電網安全運行。

3 數據解析系統設計原則

信息管理裝置數據解析系統應滿足功能完整、操作簡單、數據真實有效的基本原則，具要有較高的集成度及針對不同新投運設備的良好兼容性。變電站綜合自動化系統是一個設備多、功能復雜的綜合集成系統，解析的數據必須滿足運行特點，所以數據解析系統的功能、使用條件具有的要求和特點，具體可歸納為以下幾點：

3.1 安全性

系統應符合信息安全技術、信息系統安全等級保護基本要求相關規定。

3.2 可靠性

采取安全的技術或協議，不能增加變電站綜合自動化系統的負但。

3.3 開放性

系統應支持站內新設備的數據接入和舊設備的數據淘汰。

3.4 可擴展性

系統應支持二次開發，支持標準的數據交互接口，可實現數據交互。

4 數據解析系統的總體構架

為了有效克服目前信息管理裝置數據維護方法的局限性與不足，圍繞電力系統自動化領域的應用需求，分析當前存在的主要問題，為了改善工作狀態，提高工作效率，根據目前變電站設備的特點，積極探索現代計算機自動、高效的適應性維護方法，開展電力科學與計算機科學兩個層面上的學科橫向技術研究。

4.1 系統建模

綜合數據平臺的搭建，采用模塊化設計，每個功能模塊獨立設計，以并行計算進行標準化建模，因此在數據模型上采用了服務器+邏輯設備+邏輯節點+數據的分層結構，模型如圖7所示。

4.2 非法數據檢測

當信息管理裝置數據中出現非法邏輯數據時，說明此刻出現了無效數據，將此類信息進行標注提示，保證檢測結果的準確性。

4.3 數據重復數據校驗

根據信息管理裝置數據中的邏輯數據，當發現重復數據時，將此類信息進行標注提示，保證檢測結果的可靠性，重復數據檢測算法為：

其中：F為信息管理裝置的數據，F（1）為變電站綜合自動化系統數據中的遙測數據，F（2）為變電站綜合自動化系統數據中的遙信數據，F（3）為變電站綜合自動化系統數據中的遙控數據。

4.4 數據解析校驗

根據當前數據中的遙測邏輯數據，當發現數據異常時，將此類信息進行標注提示，保證檢測結果的可靠性。遙測數據檢測算法為：

ε=F∩F（1）

其中：F為網絡信息管理裝置的數據，F（1）分別為變電站綜合自動化系統數據中的遙測數據、遙信數據、遙控數據。

5 結語

建成的信息管理裝置數據解析系統，自動解析變電站綜合自動化系統數據中的遙測、遙信、遙控等數據，提高了數據準確性，滿足變電站綜合自動化運行要求，為完善調度自動化管理提供技術支撐，實現調度自動化運行標準化管理，切實發揮調度自動化系統在提高供電可靠性方面的作用，促進內蒙電網自動化的建設。

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作者簡介

趙曉煒（1980-），男，內蒙古鄂爾多斯市人。碩士學位。工程師。主要研究方向為電力通信技術研究。

趙彥博（1980-），男，內蒙古鄂爾多斯市人。碩士學位。工程師。主要研究方向為電力系統自動化技術研究。

作者單位

1.內蒙古電力信息通信中心 內蒙古自治區呼和浩特市 010020

2.呼和浩特供電局 內蒙古自治區呼和浩特市 010050