配电和调度自动化系统间的数据交换问题研究

侯婷

【摘  要】在电力系统中，调度自动化系统的主要作用是对输电网络进行监控与管理，而配电自动化系统的主要作用是对配电网络进行监控与管理，解决两者之间管理交界问题势在必行，本文主要对两者间的数据交换进行研究探索。本文主要对配电和调度自动化系统间的数据交换问题作以研究。

【关键词】配电自动化系统;调度自动化系统;数据交换

1、设备的数据接入

无论针对配电还是调度自动化系统而言，变电站设备信息的有效获取意义都十分重大，通常其获取方式有三种：

（1）配电系统利用变电站综合自动化系统的串口与其子站进行连接，再经由子站直接将变电站设备信息传送给配电系统，配置设备分析转换之后为己所用。

（2）配电系统发挥调度系统的前置服务器的作用而获取到新的数据信息，配置设备分析转换之后为己所用。

（3）调度系统接收到数据信息并进行处理操作之后，利用两者间的接口再将数据直接传出给配电系统使用。

配电和调度自动化系统间的数据交换主要包括两项：其一是变电站与中心配馈线开关遥控;其二是变电站内部的变压器、母线、出遥信以及遥测数据。

2、信息的接入

由于上文所讲1、2两种信息获取方式都为硬件接口问题，本文主要针对方式3进行分析。

2.1 接口的注意事项

接口过程要保证两个系统能够安全稳定的运行，再经由路由器等相关设备实现有效连接;实时数据信息接入两个系统后，要分工明确，落实责任，为将来系统维护提供依据;高度和配电系统使用相同的数据表，这样既可以使数据统一，又有利于将来系统维护的方便;使用应用层通信协议，保证系统的安全效能;配电系统需要进行故障处理操作，因此变电站10kV出线开关要做好控制，理想办法是将其控制权赋予配电系统;调度系统向配电系统进行数据传输的同时，仍要保证监控工作正常运行，并且还要實现配电系统的实时性需求;自动保留两系统间的需求记录，方便今后的查询分析操作。

2.2 接口的实现

从硬件连接方面来看，配电和调度自动化系统间的连接主要使用路由器实现，可以通过路由设定配电和调度两个系统的互访方式;为保证系统安全，系统网络层/传输层通常使用TCP/IP网络协议，应用层则使用DL476-1992实时数据传输规约，0型规程。下面做以简单说明。

2.3 数据传输模式

配电和调度系统间的数据传输，根据双方共同确定的数据索引来实现;遥测以及遥信数据可以使用全数据或者变化数据进行周期性的传输，该周期具有可调性;数据信息接收后，彼此要立即进行确认报文;变化遥测数据具有一定的缓冲时间，但遥信需要即刻传输;系统连接建立之后，要将彼此的全数据及时发送给对端。

2.4 数据报文说明

对数据报文头和确认报文头进行设置，使其控制域分别为A_DATA和A_DATA_ACK;设置“优先级”，以使每条链路具有惟一性;设置数据报文长度，最大为512字节;多数据包的报文进行分包传送，并标注好起始序号，每次起始序号都为0;全遥测和全遥信数据报文的起始序号要分别进行计算;控制报文中5、6字节代表剩余报文长度;全数据报文报文头包括12个字节，变化数据报文报文头包括10个字节，其中5、6，9、10字节都代表剩余报文长度，11、12字节都代表起始序号。

2.5 数据通信交互说明

从TCP层连接来看，通信进程首先由Client发起，Server处于监听状态;连接建立后进入应用层连接;从握手协议来看，通信进程首先由Client发出A_ASSOCIATE建立链路的握手报文请求，Serve使用A_ASSOCIATE_ACK做出应答。握手成功后进入应用层连接;应用层建立连接后数据传输开始，双方彼此发送各种数据报文，并在接收后及时进行确认报文;Server和Client双方要对彼此通信进程终止情况及时做出反应，等待再次连接的建立或者进行自动切换操作;Server和Client断开连接时，需要彼此发送连接控制报文;Server和Client如无法收到对方报文，需要断开连接并等待再次连接。

3 转发机网络功能层次

由系统硬件连接方式可以看出，转发机通过网络多口开关，一方面要完成与OASyS系统间的TCP/IP协议数据包的交换，采集实时网提供的电网运行实时数据;另一方面要完成与MIS服务器之间的ipx协议数据包交换，将电网运行数据发布到MIS系统中。这就要求转发机同时具有处理TCP/IP协议和ipx协议的网络软件功能。图2为转发机的网络功能层次示意图。

在DOS平台上，转发机要同时实现TCP/IP和ipx协议应用，必须借助于一定的支撑软件。在DOS操作系统中实现ipx协议应用是完全遵从NOVELL网络工作站定义的，但是DOS本身并不具备TCP/IP协议的处理能力，如果要在DOS操作系统下同时实现这两种网络协议应用，并兼用同一的网卡物理驱动，需要寻求一种合适的支撑平台。

通过对系统的应用条件大量调研，广州电力工业局选择了SUN公司出品的PC-NFS软件来实现DOS平台下的两种网络协议转换应用处理。

4 PC-NFS软件的原理和设置

NFS（network？file？system）是UNIX操作系统中的一个标准应用，完成数据文件的网络映射和共享。P-NFS，即在基于DOS操作系统的微机上实现NFS功能。

在转发机上安装PC-NFS软件，可以将OASyS实时系统中充当通信功能工作站的某文件路径映射为转发机的一个当地盘符;同时在转发机上安装NOVELL工作站标准驱动软件，MIS网的NOVELL服务器的某文件路径映射为转发机的另一盘符。转发机的应用程序只需在两个盘符之间完成数据文件内容交换或数据广播，就可实现两个系统之间的数据转发功能。同时，在转发机上还可以运行数据统计打包模块，实现诸如实时、总加、整点等数据分析功能。

要注意NFS的完整应用。不管是提供共享文件的工作站主机，还是享受共享文件内容的机器，都要开放并定义相应的NFS功能。在OASyS系统中，要使用#setup来激活通信节点机的NFS功能，定义开放的子目录，以及定义作为开放对象的机器名称。

在转发机安装PC-NFS软件的步骤为：

a）首先在工作站安装NetWare工作站软件，登录到Net-Ware服务器，注意采用lsl.com+carddriver.com+ipxodi.com的方式，避免使用ipx.com方式。因为ODI方式下，PC-NFS的TCP/IP协议应用可以与ipx协议的网络物理驱动兼用。b）安装PC-NFS软件。根据提示，输入提供NFS服务的主机名称、IP地址、路径，本地（转发机）的名称、IP地址及登录的用户名等内容。

c）运行PC-NFS的mt程序，选择提供NFS服务的主机名称、路径、IP地址、锁文件方式、开机自动映射等荐，使得转发机在开机过程中可以自动形成工作站节点路径的映射盘符。

参考文献：

[1]张建明，李带文，王兴念等.电力自动化系统间数据交换的探索[J].科技创新导报，2010（9）.

[2]方伟忠.基于SOA架构的通用数据交换平台的设计与实现[J].计算机时代，2008（8）.

[3]张建明，李带文，王兴念，催雅莉.电力自动化系统数据交换的探索[J].广东输电与变电技术，2007（3）.

[4]严晓蓉.电力自动化系统中的数据处理[J].电力自动化设备，2005（3）

（作者单位：国网翼城县供电公司）