配電和調度自動化系統間的數據交換問題研究

侯婷

【摘 ?要】在電力系統中，調度自動化系統的主要作用是對輸電網絡進行監控與管理，而配電自動化系統的主要作用是對配電網絡進行監控與管理，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據交換進行研究探索。本文主要對配電和調度自動化系統間的數據交換問題作以研究。

【關鍵詞】配電自動化系統;調度自動化系統;數據交換

1、設備的數據接入

無論針對配電還是調度自動化系統而言，變電站設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）配電系統利用變電站綜合自動化系統的串口與其子站進行連接，再經由子站直接將變電站設備信息傳送給配電系統，配置設備分析轉換之后為己所用。

（2）配電系統發揮調度系統的前置服務器的作用而獲取到新的數據信息，配置設備分析轉換之后為己所用。

（3）調度系統接收到數據信息并進行處理操作之后，利用兩者間的接口再將數據直接傳出給配電系統使用。

配電和調度自動化系統間的數據交換主要包括兩項：其一是變電站與中心配饋線開關遙控;其二是變電站內部的變壓器、母線、出遙信以及遙測數據。

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能夠安全穩定的運行，再經由路由器等相關設備實現有效連接;實時數據信息接入兩個系統后，要分工明確，落實責任，為將來系統維護提供依據;高度和配電系統使用相同的數據表，這樣既可以使數據統一，又有利于將來系統維護的方便;使用應用層通信協議，保證系統的安全效能;配電系統需要進行故障處理操作，因此變電站10kV出線開關要做好控制，理想辦法是將其控制權賦予配電系統;調度系統向配電系統進行數據傳輸的同時，仍要保證監控工作正常運行，并且還要實現配電系統的實時性需求;自動保留兩系統間的需求記錄，方便今后的查詢分析操作。

2.2 接口的實現

從硬件連接方面來看，配電和調度自動化系統間的連接主要使用路由器實現，可以通過路由設定配電和調度兩個系統的互訪方式;為保證系統安全，系統網絡層/傳輸層通常使用TCP/IP網絡協議，應用層則使用DL476-1992實時數據傳輸規約，0型規程。下面做以簡單說明。

2.3 數據傳輸模式

配電和調度系統間的數據傳輸，根據雙方共同確定的數據索引來實現;遙測以及遙信數據可以使用全數據或者變化數據進行周期性的傳輸，該周期具有可調性;數據信息接收后，彼此要立即進行確認報文;變化遙測數據具有一定的緩沖時間，但遙信需要即刻傳輸;系統連接建立之后，要將彼此的全數據及時發送給對端。

2.4 數據報文說明

對數據報文頭和確認報文頭進行設置，使其控制域分別為A_DATA和A_DATA_ACK;設置“優先級”，以使每條鏈路具有惟一性;設置數據報文長度，最大為512字節;多數據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;全遙測和全遙信數據報文的起始序號要分別進行計算;控制報文中5、6字節代表剩余報文長度;全數據報文報文頭包括12個字節，變化數據報文報文頭包括10個字節，其中5、6，9、10字節都代表剩余報文長度，11、12字節都代表起始序號。

2.5 數據通信交互說明

從TCP層連接來看，通信進程首先由Client發起，Server處于監聽狀態;連接建立后進入應用層連接;從握手協議來看，通信進程首先由Client發出A_ASSOCIATE建立鏈路的握手報文請求，Serve使用A_ASSOCIATE_ACK做出應答。握手成功后進入應用層連接;應用層建立連接后數據傳輸開始，雙方彼此發送各種數據報文，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，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 轉發機網絡功能層次

由系統硬件連接方式可以看出，轉發機通過網絡多口開關，一方面要完成與OASyS系統間的TCP/IP協議數據包的交換，采集實時網提供的電網運行實時數據;另一方面要完成與MIS服務器之間的ipx協議數據包交換，將電網運行數據發布到MIS系統中。這就要求轉發機同時具有處理TCP/IP協議和ipx協議的網絡軟件功能。圖2為轉發機的網絡功能層次示意圖。

在DOS平臺上，轉發機要同時實現TCP/IP和ipx協議應用，必須借助于一定的支撐軟件。在DOS操作系統中實現ipx協議應用是完全遵從NOVELL網絡工作站定義的，但是DOS本身并不具備TCP/IP協議的處理能力，如果要在DOS操作系統下同時實現這兩種網絡協議應用，并兼用同一的網卡物理驅動，需要尋求一種合適的支撐平臺。

通過對系統的應用條件大量調研，廣州電力工業局選擇了SUN公司出品的PC-NFS軟件來實現DOS平臺下的兩種網絡協議轉換應用處理。

4 PC-NFS軟件的原理和設置

NFS（network？file？system）是UNIX操作系統中的一個標準應用，完成數據文件的網絡映射和共享。P-NFS，即在基于DOS操作系統的微機上實現NFS功能。

在轉發機上安裝PC-NFS軟件，可以將OASyS實時系統中充當通信功能工作站的某文件路徑映射為轉發機的一個當地盤符;同時在轉發機上安裝NOVELL工作站標準驅動軟件，MIS網的NOVELL服務器的某文件路徑映射為轉發機的另一盤符。轉發機的應用程序只需在兩個盤符之間完成數據文件內容交換或數據廣播，就可實現兩個系統之間的數據轉發功能。同時，在轉發機上還可以運行數據統計打包模塊，實現諸如實時、總加、整點等數據分析功能。

要注意NFS的完整應用。不管是提供共享文件的工作站主機，還是享受共享文件內容的機器，都要開放并定義相應的NFS功能。在OASyS系統中，要使用#setup來激活通信節點機的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。

在轉發機安裝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協議應用可以與ipx協議的網絡物理驅動兼用。b）安裝PC-NFS軟件。根據提示，輸入提供NFS服務的主機名稱、IP地址、路徑，本地（轉發機）的名稱、IP地址及登錄的用戶名等內容。

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

參考文獻：

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[2]方偉忠.基于SOA架構的通用數據交換平臺的設計與實現[J].計算機時代，2008（8）.

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

[4]嚴曉蓉.電力自動化系統中的數據處理[J].電力自動化設備，2005（3）

（作者單位：國網翼城縣供電公司）