智能變電站和調度主站無縫通信中代理服務器的應用

摘 要：本文主要以智能變電站和調度主站無縫通信中代理服務器的應用為重點闡述，從代理服務器的功能設計、代理服務器實現技術、代理服務器的應用這幾方面進行深入探索與研究，其目的在于提高智能變電站和調度主站無縫通信中代理服務器的應用效率。

關鍵詞：智能變電站；調度主站無縫通信；代理服務器

1 引言

在智能變電站中，代理服務器屬于一種特殊的IED，把全站SCD模型作為基礎，對模型進行定制配置，對下把其和裝置創建通信連接，并訂閱報告，把實時數據上傳到本地實時庫，對上提供通信服務。因此，代理服務器的功能較為全面，其覆蓋了共享建模和模型統一配置以及無縫連接。在未來代理服務器會代替傳統遠動工作站，成為新的變電站通信網關裝置。本文這都能智能變電站和調度主站無縫通信中代理服務器的應用進行深入探究。

2 代理服務器在智能變電站和調度主站無縫通信中的功能

代理服務器在智能變電站和調度主站無縫通信中的功能主要有建模方式和配置方式、服務映射、實時數據庫、IEC 61850客戶端等。代理服務器把變電站SCD模型作為基礎，對自身的模型進行擴展，其中包括通信狀態和系統運行狀態[1]。代理服務器的信號輸入是全站IED、配置模型是全站SCD文件，并且其中具有當地實時數據庫，可以為通信提供服務。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，對一次設備接線圖進行繪制，并自動形成一次設備模型和拓撲連接關系，然后經過界面對二次設備邏輯節點進行關聯。再完成配置以后，對新的SCD進行輸出，形成SVG單線圖。

代理服務器對上是服務器端，在設計時，需要設計通用的IEC 61580 ACSI服務端接口，這樣可以有助于通信映射的擴展。代理服務器的核心就是實時數據庫，代理服務器在對裝置報告進行訂閱以后，對實時數據進行接收，并把接收的數據及時更新到本地實時數據庫。代理服務器對下是IEC 61850客戶端，其和變電站IED進行通信連接。在代理服務器啟動時，對SCD和IED通信參數進行解析，從而自動進行關聯。

3 代理服務器在智能變電站和調度主站無縫通信中實現技術

代理服務器實現積水需要把數字化變電站配置模型作為基礎，并進行擴充。利用配置工具，對設備接線圖進行繪制，其中需要有主變和開關以及線路等，并可以自動生成端子與連接點[2]。并且設備的名稱需要符合調度命名的規范。然后利用鼠標右鍵創建設備UI想和邏輯節點之間的關系。在配置完成以后，對SCD模型文件進行輸出。

共享建模直接利用智能變電站規范的SCD模型文件，利用模型映射，從而生成CIM RDF模型。模型轉換主要可以分為兩種，一種是靜態模型轉換，另一種是動態模型轉換。靜態模型轉換主要是指資源描述智能變電站一次設備和其拓撲連接關系；動態模型轉換主要是指資源描述量測信號。這兩種模式轉換相比，靜態模型轉換更為直接，動態模型轉換過于復雜，因此需要通過SCD模型與CIM靜態模型對象索引映射，才可以生成量測模型，并且創建關聯關系。CIM資源的讀取需要通過配置工具，然后經過配置工具繪制圖形輸出SVG單線圖，并創建模型和圖形之間的關聯關系。

調度主站無縫連接主要是通過IEC 60870-5-104進行通信映射，傳輸實時數據。在模型進行轉換時，會自動生成具體通信映射量測信號編碼和IEC 61970CIM以及IEC 61850引用之間的關聯關系。因此，可以看出共享建模和統一配置以及調度主站無縫連接都是模型驅動，智能變電站的建模過程需要人為進行，圖模關聯和模型轉換以及通信映射量測編碼等程序都是自動實現的，從而實現對源端進行維護[3]。

4 代理服務器在智能變電站和調度主站無縫通信中的應用

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

代理服務器配置模型文件利用電子郵件的形式傳給調度主站，然后各個調度主站把模型導入，對代理服務器1、2、3號報告控制塊進行訂閱，從而對數據進行實時傳輸。在對保護裝置進行錄波以后，形成報告，代理服務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，觸發錄波完成，并把報告傳輸給調度主站，調度主站對代理服務器文件列表進行召喚，把最新的波形文件傳給調度主站。利用每個命令，調度主站可以召喚代理服務器的本地錄波文件，也可以利用代理服務器直接對裝置波形文件進行召喚。代理服務器有一個維護客戶端和三個主站客戶端，并且每個都有相應的訪問權限和報告實例號[5]。目前，結合用戶的需求，代理服務器對目錄服務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定的運行。

想要在智能變電站與調度主站之間完成一次設備與二次設備模型的無縫連接，代理服務器就需要進行改進和升級，開發出新的配置工具，把模型進行自動轉換，把圖模進行自動關聯，對ACSI服務結構層進行抽象，創建IEC 60870-5-104通信映射方式，實現實時傳輸運動信號。

5 結束語

代理服務器在智能變電站的應用中，可以提供通信服務，還可以對一些非法訪問站的內裝置進行屏蔽。代理服務器將會成為智能變電站關鍵的通信網關節點，其會給我國智能變電站的建設和發展帶來良好的影響。對一次設備配置描述進行擴充，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。在進行模型轉換時，自動形成的通信映射量測信號編碼，從而實現了智能變電站和調度主站的無縫通信。在這一過程中，共享建模和統一配置以及無縫通信之間是相輔相成的，并且在代理服務中已經融合成了一體，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系統模型之間的融合工作量，并且還有效解決了對源端進行維護的問題。

參考文獻：

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

[2] 肖碧濤.SQ Lite數據庫在智能變電站通信服務器中的應用[J].電力信息與通信技術，2014（8）：15～19.

[3] 趙月亞.智能變電站通信網絡中高可用性無縫環網的運用[J].大科技，2013（36）.

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

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

作者簡介：

彭昭華（1979—）男，助理工程師，本科，主要從事改調度通信工作。