配电网自动化通信规约测试系统开发研究

张雪华

摘 要：在国民经济不断发展以及科学技术不断进步的当下，人们的生活水平也在不断的提高，同时对电力需求以及供电质量的要求也在发生着变化。所以，加速配网自动化技术的发展，使其供电技术跟上不断发展的科学技术也有了现实的意义。而配电网的安全稳定与配电自动化系统的安全稳定运行有着很大的关系，因此，可以看出快速而稳定的通信对配电网有多重要。首先对配电自动化所有系统设备进行应用功能以及通信可靠性的全面测试，在入网前对配电自动化系统多些了解为配电网自动化系统的安全稳定运行极为重要。文章主要通过对配网自动化系统通信的特点进行了研究分析，能够解决其通信问题。

关键词：配网自动化；通信规约；规约测试

对于配网自动化系统的定义即是集计算机系统、通信系统、信息管理系统、控制系统于一体的并对电力系统中、低压系统实施检测、控制以及管理的一种系统。具有改善供电质量，缩短停电时间，提高供电可靠性，把运行费用进行降低和减轻了运行人员的劳动强度的作用。目前配电网自动化系统在我国仍处于探索阶段发展的并不成熟，之所以这样最大的一个原因就是配电网设备分散且数量大，很难解决通信问题。文章针对这一问题进行了讨论分析。

1 配电网自动化系统对通信的要求

配电网的终端点数量极大，通信距离短，对数率的要求也比较低，然而配电网自动化系统会涉及到比如自动读表、负荷控制、馈线自动化到开闭等很多功能要求，所以对通信会有不同的要求。我们在进行配电网通信系统的设计时应考虑到其中的可靠性、费用、通信速率、双向通信、停电不影响通信以及操作与维护等要求。对于停电不影响通信的要求主要是配电网的自动化和故障区段应该分离开，保证能够及时恢复正常区域供电的功能，并且在停电的地区通信工作仍确保能正常运行；配电网自动化的通信系统主要由传送、接收以及网络系统组成，其每个系统都很复杂，所以在设计时要把维护的方便性考虑进去。

2 配电自动化系统中通信规约

因为配电网自动化系统采用通信方式的不同，所以选择一种合适的通信规约是很重要的。现在大部分电网调度自动化和变电站综合自动化应用的是如SC1801的应答式规约、如DXF5TFFU的循环式规约、如DNP3.0的等式规约，但由于配电网自身的一些特点使得这些规约并不能完全适应于配电网自动化的需要。例如：配电网自动化系统分为容量大的区域站、容量小的线路分段开关测控装置以及配电变压器测控装置几种，对于以前的运动规约来说，其设计主要是对中等规模的数据传输有用并不能保证其也适用于数量多而容量小的数据传递；配电自动化系统能对比如FTU的故障电流值整定，但以前的运动规约做不到向远方点下定值。

对数据以及命令的及时、快速传递和通信的实现是在配网自动化的建设中最基本的要素。现在国各配网自动化设备的通信规约都是由厂家自行开发，各设备之间相互独立运行，各种通信协议格式存在着较大的差异性，因而个系统设备间的通信存在着诸多障碍[1]。为了解决这种问题所以在实际的应用中，为了使相同规约的不同设备能够互联就要做到设备的规约符合标准，因此要有通信规约的测试分析系统。这一系统可以对配电自动化主站设备和终端设备间的应用功能以及通信可靠性进行检查，使在入网前有一定的了解，另外对已经运行的设备也可以进行测试，从而得出设备当前的运行状态，通信规约测试分析系统可以很方便的查找调试、运行、维护以及通信故障和故障发生的原因。

3 系统平台和硬件设置

配电网自动化通信规约测试系统是在windowsXP以及Microsoft visual studio 2005数据库的基础上开发研究的，Miiscrosoft MFC作为基础类库，采用C++工具作辅助，可在笔记本或PC服务器上进行安装方便携带；这种系统有许多好处比如多串口通信终端服务器以及网络交换机等；还有与多个测试对象、通道和多种通道同时接入测试的能力。

在进行测试时每个系统和设备的连接图如图1所示。

根据被测对象的不同，可以选择不同的设备；而且还可以根据通讯途径的不同，选择的配置方案也可以不同。

4 测试内容

配电网自动化通信规约测试系统主要用于测试主站系统与终端之间链路通信是否正常、应用功能是否符合规约要求[2]。其测试方法主要由规约静态测试、规约动态测试以及规约性能测试组成。IEC60870-5规约规定的三层参考模型“增强性能体系结构（EPA）”其测试内容主要包括该模型定义的物理层测试、数据链路层测试以及应用层测试，测试应用层基本应用功能是否符合标准规约三种功能。对于物理层测试主要是对端口号、波特率等的测试；而数据链路层测试的内容主要是复位链路、测试链路、查询状态等；应用层测试的内容是否符合规约要求及其在实现这些功能时所对应的报表是否一致。

5 测试软件功能

测试系统能够模拟配电主站系统与被测的终端按照规定的规约来进行通信测试。同时也可以对主站的全部功能包括召唤终端数据、时钟同步、历史数据记录等内容进行模拟。命令下发和实时数据的接收。采用自动、单步或批量执行模式下发遥控操作，从而可以实现对终端设备的通信，另外，可以接收终端上行的数据，同时对报文进行解析。不管是正确还是错误的报文都能进行解析，其解析内容由报文的类型标识、传送原因等组成，如果是错误的还能指出错在哪里。可实现历史数据的实时查询。接收到的终端数据会形成文本文件并且均带有该厂站名以及记录时间，为用户以后查询提供方便。通信内容的监视与记录。根据前两条功能可以对终端系统的时效性、数据的正确性以及SOE准确度等内容进行测试试验，从而可以为终端的调试提供便利之处。

6 结束语

配电自动化满足可以提高供电可靠性和供电质量的要求，已是城市配电网发展的必然趋势，随着配电自动化的发展，为了保证有一个安全的用电环境对配电网自动化规约测试已显得越来越重要。除此之外，利用配电网自动化规约测试系统不仅能在入网前对配电自动化主站系统设备和终端设备进行通信规约检测，而且对已经运行的系统照样可以进行在线测验，通过测试以及试验能够及时发现其中的安全隐患，对配电自动化系统的安全运行有非常大的好处。目前该测试系统的用途已经得到广泛的应用，在以后应用的将会越来越多。

参考文献

[1]张胜.提高IEC60870-5-101协议互操性的应用经验[J].电力系统自动化，2006，30（23）.

[2]沈鸿.远动通信规约及分析系统[J].广东电力，2005.3（18）.

[3]狄文辉.基于101规约的电力远动通信测试软件[J].计算机工程与设计，2010，30（12）.endprint

摘 要：在国民经济不断发展以及科学技术不断进步的当下，人们的生活水平也在不断的提高，同时对电力需求以及供电质量的要求也在发生着变化。所以，加速配网自动化技术的发展，使其供电技术跟上不断发展的科学技术也有了现实的意义。而配电网的安全稳定与配电自动化系统的安全稳定运行有着很大的关系，因此，可以看出快速而稳定的通信对配电网有多重要。首先对配电自动化所有系统设备进行应用功能以及通信可靠性的全面测试，在入网前对配电自动化系统多些了解为配电网自动化系统的安全稳定运行极为重要。文章主要通过对配网自动化系统通信的特点进行了研究分析，能够解决其通信问题。

关键词：配网自动化；通信规约；规约测试

对于配网自动化系统的定义即是集计算机系统、通信系统、信息管理系统、控制系统于一体的并对电力系统中、低压系统实施检测、控制以及管理的一种系统。具有改善供电质量，缩短停电时间，提高供电可靠性，把运行费用进行降低和减轻了运行人员的劳动强度的作用。目前配电网自动化系统在我国仍处于探索阶段发展的并不成熟，之所以这样最大的一个原因就是配电网设备分散且数量大，很难解决通信问题。文章针对这一问题进行了讨论分析。

1 配电网自动化系统对通信的要求

配电网的终端点数量极大，通信距离短，对数率的要求也比较低，然而配电网自动化系统会涉及到比如自动读表、负荷控制、馈线自动化到开闭等很多功能要求，所以对通信会有不同的要求。我们在进行配电网通信系统的设计时应考虑到其中的可靠性、费用、通信速率、双向通信、停电不影响通信以及操作与维护等要求。对于停电不影响通信的要求主要是配电网的自动化和故障区段应该分离开，保证能够及时恢复正常区域供电的功能，并且在停电的地区通信工作仍确保能正常运行；配电网自动化的通信系统主要由传送、接收以及网络系统组成，其每个系统都很复杂，所以在设计时要把维护的方便性考虑进去。

2 配电自动化系统中通信规约

因为配电网自动化系统采用通信方式的不同，所以选择一种合适的通信规约是很重要的。现在大部分电网调度自动化和变电站综合自动化应用的是如SC1801的应答式规约、如DXF5TFFU的循环式规约、如DNP3.0的等式规约，但由于配电网自身的一些特点使得这些规约并不能完全适应于配电网自动化的需要。例如：配电网自动化系统分为容量大的区域站、容量小的线路分段开关测控装置以及配电变压器测控装置几种，对于以前的运动规约来说，其设计主要是对中等规模的数据传输有用并不能保证其也适用于数量多而容量小的数据传递；配电自动化系统能对比如FTU的故障电流值整定，但以前的运动规约做不到向远方点下定值。

对数据以及命令的及时、快速传递和通信的实现是在配网自动化的建设中最基本的要素。现在国各配网自动化设备的通信规约都是由厂家自行开发，各设备之间相互独立运行，各种通信协议格式存在着较大的差异性，因而个系统设备间的通信存在着诸多障碍[1]。为了解决这种问题所以在实际的应用中，为了使相同规约的不同设备能够互联就要做到设备的规约符合标准，因此要有通信规约的测试分析系统。这一系统可以对配电自动化主站设备和终端设备间的应用功能以及通信可靠性进行检查，使在入网前有一定的了解，另外对已经运行的设备也可以进行测试，从而得出设备当前的运行状态，通信规约测试分析系统可以很方便的查找调试、运行、维护以及通信故障和故障发生的原因。

3 系统平台和硬件设置

配电网自动化通信规约测试系统是在windowsXP以及Microsoft visual studio 2005数据库的基础上开发研究的，Miiscrosoft MFC作为基础类库，采用C++工具作辅助，可在笔记本或PC服务器上进行安装方便携带；这种系统有许多好处比如多串口通信终端服务器以及网络交换机等；还有与多个测试对象、通道和多种通道同时接入测试的能力。

在进行测试时每个系统和设备的连接图如图1所示。

根据被测对象的不同，可以选择不同的设备；而且还可以根据通讯途径的不同，选择的配置方案也可以不同。

4 测试内容

配电网自动化通信规约测试系统主要用于测试主站系统与终端之间链路通信是否正常、应用功能是否符合规约要求[2]。其测试方法主要由规约静态测试、规约动态测试以及规约性能测试组成。IEC60870-5规约规定的三层参考模型“增强性能体系结构（EPA）”其测试内容主要包括该模型定义的物理层测试、数据链路层测试以及应用层测试，测试应用层基本应用功能是否符合标准规约三种功能。对于物理层测试主要是对端口号、波特率等的测试；而数据链路层测试的内容主要是复位链路、测试链路、查询状态等；应用层测试的内容是否符合规约要求及其在实现这些功能时所对应的报表是否一致。

5 测试软件功能

测试系统能够模拟配电主站系统与被测的终端按照规定的规约来进行通信测试。同时也可以对主站的全部功能包括召唤终端数据、时钟同步、历史数据记录等内容进行模拟。命令下发和实时数据的接收。采用自动、单步或批量执行模式下发遥控操作，从而可以实现对终端设备的通信，另外，可以接收终端上行的数据，同时对报文进行解析。不管是正确还是错误的报文都能进行解析，其解析内容由报文的类型标识、传送原因等组成，如果是错误的还能指出错在哪里。可实现历史数据的实时查询。接收到的终端数据会形成文本文件并且均带有该厂站名以及记录时间，为用户以后查询提供方便。通信内容的监视与记录。根据前两条功能可以对终端系统的时效性、数据的正确性以及SOE准确度等内容进行测试试验，从而可以为终端的调试提供便利之处。

6 结束语

配电自动化满足可以提高供电可靠性和供电质量的要求，已是城市配电网发展的必然趋势，随着配电自动化的发展，为了保证有一个安全的用电环境对配电网自动化规约测试已显得越来越重要。除此之外，利用配电网自动化规约测试系统不仅能在入网前对配电自动化主站系统设备和终端设备进行通信规约检测，而且对已经运行的系统照样可以进行在线测验，通过测试以及试验能够及时发现其中的安全隐患，对配电自动化系统的安全运行有非常大的好处。目前该测试系统的用途已经得到广泛的应用，在以后应用的将会越来越多。

参考文献

[1]张胜.提高IEC60870-5-101协议互操性的应用经验[J].电力系统自动化，2006，30（23）.

[2]沈鸿.远动通信规约及分析系统[J].广东电力，2005.3（18）.

[3]狄文辉.基于101规约的电力远动通信测试软件[J].计算机工程与设计，2010，30（12）.endprint

摘 要：在国民经济不断发展以及科学技术不断进步的当下，人们的生活水平也在不断的提高，同时对电力需求以及供电质量的要求也在发生着变化。所以，加速配网自动化技术的发展，使其供电技术跟上不断发展的科学技术也有了现实的意义。而配电网的安全稳定与配电自动化系统的安全稳定运行有着很大的关系，因此，可以看出快速而稳定的通信对配电网有多重要。首先对配电自动化所有系统设备进行应用功能以及通信可靠性的全面测试，在入网前对配电自动化系统多些了解为配电网自动化系统的安全稳定运行极为重要。文章主要通过对配网自动化系统通信的特点进行了研究分析，能够解决其通信问题。

关键词：配网自动化；通信规约；规约测试

对于配网自动化系统的定义即是集计算机系统、通信系统、信息管理系统、控制系统于一体的并对电力系统中、低压系统实施检测、控制以及管理的一种系统。具有改善供电质量，缩短停电时间，提高供电可靠性，把运行费用进行降低和减轻了运行人员的劳动强度的作用。目前配电网自动化系统在我国仍处于探索阶段发展的并不成熟，之所以这样最大的一个原因就是配电网设备分散且数量大，很难解决通信问题。文章针对这一问题进行了讨论分析。

1 配电网自动化系统对通信的要求

配电网的终端点数量极大，通信距离短，对数率的要求也比较低，然而配电网自动化系统会涉及到比如自动读表、负荷控制、馈线自动化到开闭等很多功能要求，所以对通信会有不同的要求。我们在进行配电网通信系统的设计时应考虑到其中的可靠性、费用、通信速率、双向通信、停电不影响通信以及操作与维护等要求。对于停电不影响通信的要求主要是配电网的自动化和故障区段应该分离开，保证能够及时恢复正常区域供电的功能，并且在停电的地区通信工作仍确保能正常运行；配电网自动化的通信系统主要由传送、接收以及网络系统组成，其每个系统都很复杂，所以在设计时要把维护的方便性考虑进去。

2 配电自动化系统中通信规约

因为配电网自动化系统采用通信方式的不同，所以选择一种合适的通信规约是很重要的。现在大部分电网调度自动化和变电站综合自动化应用的是如SC1801的应答式规约、如DXF5TFFU的循环式规约、如DNP3.0的等式规约，但由于配电网自身的一些特点使得这些规约并不能完全适应于配电网自动化的需要。例如：配电网自动化系统分为容量大的区域站、容量小的线路分段开关测控装置以及配电变压器测控装置几种，对于以前的运动规约来说，其设计主要是对中等规模的数据传输有用并不能保证其也适用于数量多而容量小的数据传递；配电自动化系统能对比如FTU的故障电流值整定，但以前的运动规约做不到向远方点下定值。

对数据以及命令的及时、快速传递和通信的实现是在配网自动化的建设中最基本的要素。现在国各配网自动化设备的通信规约都是由厂家自行开发，各设备之间相互独立运行，各种通信协议格式存在着较大的差异性，因而个系统设备间的通信存在着诸多障碍[1]。为了解决这种问题所以在实际的应用中，为了使相同规约的不同设备能够互联就要做到设备的规约符合标准，因此要有通信规约的测试分析系统。这一系统可以对配电自动化主站设备和终端设备间的应用功能以及通信可靠性进行检查，使在入网前有一定的了解，另外对已经运行的设备也可以进行测试，从而得出设备当前的运行状态，通信规约测试分析系统可以很方便的查找调试、运行、维护以及通信故障和故障发生的原因。

3 系统平台和硬件设置

配电网自动化通信规约测试系统是在windowsXP以及Microsoft visual studio 2005数据库的基础上开发研究的，Miiscrosoft MFC作为基础类库，采用C++工具作辅助，可在笔记本或PC服务器上进行安装方便携带；这种系统有许多好处比如多串口通信终端服务器以及网络交换机等；还有与多个测试对象、通道和多种通道同时接入测试的能力。

在进行测试时每个系统和设备的连接图如图1所示。

根据被测对象的不同，可以选择不同的设备；而且还可以根据通讯途径的不同，选择的配置方案也可以不同。

4 测试内容

配电网自动化通信规约测试系统主要用于测试主站系统与终端之间链路通信是否正常、应用功能是否符合规约要求[2]。其测试方法主要由规约静态测试、规约动态测试以及规约性能测试组成。IEC60870-5规约规定的三层参考模型“增强性能体系结构（EPA）”其测试内容主要包括该模型定义的物理层测试、数据链路层测试以及应用层测试，测试应用层基本应用功能是否符合标准规约三种功能。对于物理层测试主要是对端口号、波特率等的测试；而数据链路层测试的内容主要是复位链路、测试链路、查询状态等；应用层测试的内容是否符合规约要求及其在实现这些功能时所对应的报表是否一致。

5 测试软件功能

测试系统能够模拟配电主站系统与被测的终端按照规定的规约来进行通信测试。同时也可以对主站的全部功能包括召唤终端数据、时钟同步、历史数据记录等内容进行模拟。命令下发和实时数据的接收。采用自动、单步或批量执行模式下发遥控操作，从而可以实现对终端设备的通信，另外，可以接收终端上行的数据，同时对报文进行解析。不管是正确还是错误的报文都能进行解析，其解析内容由报文的类型标识、传送原因等组成，如果是错误的还能指出错在哪里。可实现历史数据的实时查询。接收到的终端数据会形成文本文件并且均带有该厂站名以及记录时间，为用户以后查询提供方便。通信内容的监视与记录。根据前两条功能可以对终端系统的时效性、数据的正确性以及SOE准确度等内容进行测试试验，从而可以为终端的调试提供便利之处。

6 结束语

配电自动化满足可以提高供电可靠性和供电质量的要求，已是城市配电网发展的必然趋势，随着配电自动化的发展，为了保证有一个安全的用电环境对配电网自动化规约测试已显得越来越重要。除此之外，利用配电网自动化规约测试系统不仅能在入网前对配电自动化主站系统设备和终端设备进行通信规约检测，而且对已经运行的系统照样可以进行在线测验，通过测试以及试验能够及时发现其中的安全隐患，对配电自动化系统的安全运行有非常大的好处。目前该测试系统的用途已经得到广泛的应用，在以后应用的将会越来越多。

参考文献

[1]张胜.提高IEC60870-5-101协议互操性的应用经验[J].电力系统自动化，2006，30（23）.

[2]沈鸿.远动通信规约及分析系统[J].广东电力，2005.3（18）.

[3]狄文辉.基于101规约的电力远动通信测试软件[J].计算机工程与设计，2010，30（12）.endprint