智能变电站和调度主站无缝通信中代理服务器的应用

摘 要：本文主要以智能变电站和调度主站无缝通信中代理服务器的应用为重点阐述，从代理服务器的功能设计、代理服务器实现技术、代理服务器的应用这几方面进行深入探索与研究，其目的在于提高智能变电站和调度主站无缝通信中代理服务器的应用效率。

关键词：智能变电站；调度主站无缝通信；代理服务器

1 引言

在智能变电站中，代理服务器属于一种特殊的IED，把全站SCD模型作为基础，对模型进行定制配置，对下把其和装置创建通信连接，并订阅报告，把实时数据上传到本地实时库，对上提供通信服务。因此，代理服务器的功能较为全面，其覆盖了共享建模和模型统一配置以及无缝连接。在未来代理服务器会代替传统远动工作站，成为新的变电站通信网关装置。本文这都能智能变电站和调度主站无缝通信中代理服务器的应用进行深入探究。

2 代理服务器在智能变电站和调度主站无缝通信中的功能

代理服务器在智能变电站和调度主站无缝通信中的功能主要有建模方式和配置方式、服务映射、实时数据库、IEC 61850客户端等。代理服务器把变电站SCD模型作为基础，对自身的模型进行扩展，其中包括通信状态和系统运行状态[1]。代理服务器的信号输入是全站IED、配置模型是全站SCD文件，并且其中具有当地实时数据库，可以为通信提供服务。配置模型主要是利用配置工具的图形界面的操作，把变电站SCD配置模型打开，对一次设备接线图进行绘制，并自动形成一次设备模型和拓扑连接关系，然后经过界面对二次设备逻辑节点进行关联。再完成配置以后，对新的SCD进行输出，形成SVG单线图。

代理服务器对上是服务器端，在设计时，需要设计通用的IEC 61580 ACSI服务端接口，这样可以有助于通信映射的扩展。代理服务器的核心就是实时数据库，代理服务器在对装置报告进行订阅以后，对实时数据进行接收，并把接收的数据及时更新到本地实时数据库。代理服务器对下是IEC 61850客户端，其和变电站IED进行通信连接。在代理服务器启动时，对SCD和IED通信参数进行解析，从而自动进行关联。

3 代理服务器在智能变电站和调度主站无缝通信中实现技术

代理服务器实现积水需要把数字化变电站配置模型作为基础，并进行扩充。利用配置工具，对设备接线图进行绘制，其中需要有主变和开关以及线路等，并可以自动生成端子与连接点[2]。并且设备的名称需要符合调度命名的规范。然后利用鼠标右键创建设备UI想和逻辑节点之间的关系。在配置完成以后，对SCD模型文件进行输出。

共享建模直接利用智能变电站规范的SCD模型文件，利用模型映射，从而生成CIM RDF模型。模型转换主要可以分为两种，一种是静态模型转换，另一种是动态模型转换。静态模型转换主要是指资源描述智能变电站一次设备和其拓扑连接关系；动态模型转换主要是指资源描述量测信号。这两种模式转换相比，静态模型转换更为直接，动态模型转换过于复杂，因此需要通过SCD模型与CIM静态模型对象索引映射，才可以生成量测模型，并且创建关联关系。CIM资源的读取需要通过配置工具，然后经过配置工具绘制图形输出SVG单线图，并创建模型和图形之间的关联关系。

调度主站无缝连接主要是通过IEC 60870-5-104进行通信映射，传输实时数据。在模型进行转换时，会自动生成具体通信映射量测信号编码和IEC 61970CIM以及IEC 61850引用之间的关联关系。因此，可以看出共享建模和统一配置以及调度主站无缝连接都是模型驱动，智能变电站的建模过程需要人为进行，图模关联和模型转换以及通信映射量测编码等程序都是自动实现的，从而实现对源端进行维护[3]。

4 代理服务器在智能变电站和调度主站无缝通信中的应用

在2009年7月，代理服务器成功在浙江金华500kV芝堰变电站保护信息子站中得到应用，并且一直处于稳定可靠的运行状态中。代理服务器利用MMS协议和变电站100多套测控保护装置之间创建连接，对各种装置5号报告控制块进行订阅，其中实时信息有事件、告警、波形等，并且还会提供MMS服务，把信号及时传输给浙江省调和华东网调以及金华地调[4]。代理服务器的配置模型主要是来源于监控系统，对GOOSE、故障录波器等模型进行剔除，并把监控系统的通信容量参数进行修改，把每个报告控制块实例的最大个数修改成8个，从而形成了代理服务器配置模型文件，代理服务器配置模型文件大小为26.8MB。

代理服务器配置模型文件利用电子邮件的形式传给调度主站，然后各个调度主站把模型导入，对代理服务器1、2、3号报告控制块进行订阅，从而对数据进行实时传输。在对保护装置进行录波以后，形成报告，代理服务器召唤装置波形文件列表，然后把波形文件列表上传到本地，触发录波完成，并把报告传输给调度主站，调度主站对代理服务器文件列表进行召唤，把最新的波形文件传给调度主站。利用每个命令，调度主站可以召唤代理服务器的本地录波文件，也可以利用代理服务器直接对装置波形文件进行召唤。代理服务器有一个维护客户端和三个主站客户端，并且每个都有相应的访问权限和报告实例号[5]。目前，结合用户的需求，代理服务器对目录服务和遥控以及修改定值等操作是屏蔽的，从而使其更加安全稳定的运行。

想要在智能变电站与调度主站之间完成一次设备与二次设备模型的无缝连接，代理服務器就需要进行改进和升级，开发出新的配置工具，把模型进行自动转换，把图模进行自动关联，对ACSI服务结构层进行抽象，创建IEC 60870-5-104通信映射方式，实现实时传输运动信号。

5 结束语

代理服务器在智能变电站的应用中，可以提供通信服务，还可以对一些非法访问站的内装置进行屏蔽。代理服务器将会成为智能变电站关键的通信网关节点，其会给我国智能变电站的建设和发展带来良好的影响。对一次设备配置描述进行扩充，从SCD模型到CIM模型的映射，都可以把变电站SCD模型直接转变成主站CIM模型，从而完成智能变电站与主站之间的共享建模。在进行模型转换时，自动形成的通信映射量测信号编码，从而实现了智能变电站和调度主站的无缝通信。在这一过程中，共享建模和统一配置以及无缝通信之间是相辅相成的，并且在代理服务中已经融合成了一体，利用SVG单线图和SCD模型文件以及CIM模型文件完成功能分解，从而可以有效减少异构系统模型之间的融合工作量，并且还有效解决了对源端进行维护的问题。

参考文献：

[1] 朱桂英，张鸿，黄海峰，胡继昊，张海东，许先锋.一种应用于智能变电站和调度主站之间的通信映射方法[J].电力系统保护与控制，2014（14）：112～116.

[2] 肖碧涛.SQ Lite数据库在智能变电站通信服务器中的应用[J].电力信息与通信技术，2014（8）：15～19.

[3] 赵月亚.智能变电站通信网络中高可用性无缝环网的运用[J].大科技，2013（36）.

[4] 李澄，陆玉军，王宁，等.智能变电站远程虚拟终端访问系统设计与实现[J].电测与仪表，2016（13）：123～128.

[5] 先伟.综合自动化控制技术在智能变电站电力调度中的应用[J].大科技，2015（11）.

作者简介：

彭昭华（1979—）男，助理工程师，本科，主要从事改调度通信工作。