基于现代计算机与通信技术的农网营销

杜月

摘要：通过电力调度数据网的建设，从根本上改变了传统的点对点信息传送方式，为生产调度信息资源的充分开发和优化配置提供了基础，大大改善了信息传输通道的质量，提高了信息的准确性和信息的冗余度，为电力调度和电力生产数据业务提供高速、稳定的网络通道保障。

关键词：计算机;数据通信;电力数据网;远动通信;帧结构

当下电网正在迅速的发展着，对电网可以安全的运行，以及保证供用电，供电的可靠性提高等问题都是电力系统亟待处理的问题。这就要求如果要实现配网的自动化，首先就要将通信的问题解决，通信系统要选用比较可靠的，以此保证配电自动化的系统可以正常的工作。

1电力数据网结构特性分析

电力数据网是通过VPN（虚拟专用网络）实现各级调度中心之间以及调度中心与相关发电厂、变电站之间的互联，在专用通道上利用IP路由交换设备组网，实现在SDH或PDH层面上与系统内公用的电力信息包括SCADA/EMS调度自动化系统（综合自动化、远）、电能量计费系统（电能量采集装置）、继电保护管理信息系统、动态预警监测系统（功角测量装置）和安全自动装置信息等数据传输业务。从而满足电力生产、电力调度、继电保护等信息传输需要，协调电力系统发、送、变、配、用电等组成部分的联合运转，保证电网安全、经济、稳定、可靠运行。

2电力数据网建设方案

2.1设计电力调度数据网技术体制

（1）虚拟局域网技术

虚拟局域网技术（VPN）是指网络中的站点不拘泥于所处的物理位置，可以根据需要灵活地加入不同的逻辑子网中的一种网络技术。在网络中根据不同业务需求划分了几个虚拟局域网（VLan）：EMS、自动化、保护、方式、调度等。因为VLan间是不通的，所以在链路末端的交换机上可以划分属于不同VLan的端口。在这些端口上公用一个该VLan的网关，并且分配一个子网，这样接在该VLan上的工作站只需与该网关进行通讯，该网关再为数据寻找路由。这样，不同业务的工作站只需接到自己的VLan端口，再将自己的IP地址改为网段中的地址，再设上相应的网关和掩码即可，实现数据包的转发。

（2）多协议标签交换协议

多协议标签交换协议（MPLS）是核心路由器利用含有边缘路由器在IP分组内提供的前向信息的标签（label）或标记（tag）实现网络层交换的一种交换方式。由于骨干网内全网部署MPLSVPN，为降低网络复杂度，需要在全网PE上运行MP-BGP。并可通过建立路由反射器（RR）来实现MP-BGP的路由交换。MPLS的工作原理是通过路由表对相应的转发等价类（FEC）查询并分配，同时采用固定长度的标签对该FEC进行描述与编码，并将此标签附加到IP报头的前面。相应的处于LSP中的标签交换路由器，利用报文携带的标签信息库（LIB）进行索引，确定相应的下一跳，在LSR出端口用新的标签替换原有标签，实现携带新标签的报文便沿着LSP向目的地转发。

2.2设计网络拓扑结构方案

网络拓扑（Topology）结构是指构成网络的成员间特定的物理的即真实的、或者逻辑的即虚拟的排列方式。电力调度数据网采用分层设计，内部结构分为核心层、骨干层和接入层三层。三层设计便于组织网络路由，优化网络结构，简化厂站接入。网络拓扑结构设计原则应遵循以下几点。

（1）拓扑可靠性原则

网络的拓扑设计应遵循N-1的电路可靠性和N-1的节点可靠性原则。即要求每个节点至少有2条不相关的链路与其他节点相连，去掉拓扑中任何1条链路，对节点的连通性无影响;N-1的节点可靠性是指去掉拓扑中任何1个节点，对其他节点的连通性无影响，如某个地调节点故障应不影响其他节点的连通。

（2）双出口原则

國调局域网、每个网调局域网都有两个出口。同时，为防止因外部原因（如停电）造成两出口同时失效，两个出口应位于不同的地理位置，两出口的外联电路中至少有两条没有相关性。

（3）流量优化与时延原则

根据网络的流量和流向，合理配置电路及其带宽。网络流量分布均匀，各电路带宽得到较充分的利用，不存在网络带宽瓶颈，并适度考虑“N-1”情况下的网络流量。

2.3分站的各种通信方式

目前，电力数据网络分站和主站之间的通信方式主要有两种：一种是循环式，适用于点对点的远动通道结构，其主要特点是以厂站端为主动方，循环不断地向调度端发送遥测、遥信等数据。另一种是问答式，它的主要特点是主站掌握通信的主动权，主站可以按需要指定分站传送某一个或某种类型的远动数据，传送中有差错时主站可要求重传。问答式远动的分站为了准备遥测、遥信等数据，和循环式一样需要相应的硬件和软件，以一定的扫描速度来采集遥信和遥测等数据，并判别是否有遥信变位，遥测越阈值等情况发生。和循环式不同的是这些数据采集之后并不立即发送，而是先行存储，等主站需要时才将它们按规定的格式组装发送。可见问答式远动中分站的工作，对遥信、遥测而言可分为两步，一是数据准备，以一定的扫描频率采集实时数据，适当处理后存储待用，二是按主站的要求组装发送。问答式远动主站的工作主要是轮流询问各个分站，并接收分站送来的信息加工处理。和循环式相比主要是增加了主动轮询各分站的任务。至于遥控、遥调，在循环式中主动权也在主站，因此问答式和循环式没有什么差别。

当用计算机通信技术实现远动功能时，分站和主站的硬件部分，无论是按循环式或按问答式工作，都必须提供数据采集、处理、存储、发送、接收以及输出执行等的物质条件，因而硬件部分对于循环式或问答式并没有实质性的差别。问答式和循环式的主要差别在于软件，即在于主站和分站之间的对话方式。

厂站端远动装置遥测、遥信部分的主要功能是组织好遥测、遥信等远动信息发往调度端。远动数据的传送应按约定的格式进行，收发两端应事先对传送速率、同步方式、数据结构等相互约定，共同遵守。这些约定称为通信规约。发送端按通信规约的规定及时组织好要发送的远动字，然后按字节逐一递交给串行通信接口，再经调制器发往信道。调度端经解调器解调按规定格式逐一接收。

3电力数据网循环式远动通信

3.1循环传送方式的帧结构和字结构：

循环式远动系统中，厂站端按约定的规则循环不断地向调度端发送远动数据。每帧由若干远动字组成，以同步字SYN开头。一帧结束后再按规约规定传送下一帧，如此不断循环。以微机构成的远动装置通常以8位的字节作为基本单位，例如一个远动字占用6个字节，共48位，同步字可采用三组EB90H，也是48位。

远动字基本结构用以识别各个远动字。地址字也称点号或功能码。最后一个字节为校验码，用作抗干扰保护。中间的4个字节为远动数据。如为遥测远动字则可传送2个遥测量，每个遥测量占2个字节共16位，其中12位为遥测量的数值，另4位用作标志位，表明遥测量的数值是否有效等。如为遥信远动字，则可传送2组遥信数据，每组2个字节16位，总共4个字节32位，可以传送32个开关量的状态。

3.2电力数据网问答式远动通信

目前问答式远动装置的分站端大多采用模块式结构，一般按功能划分，以模块为单位。遥测量、遥信量等分别存放在指定的模块中。每个模块都有自己的地址。一个模块包含若干個字，例如8个字，每个字有16位，需要访问有关数据时可直接指定模块地址、字地址。传送的报文以8位字节为单位，附加起始位和停止位，但不带奇偶校验位。其报文格式、各种信息类型以及主站与分站之间的应答过程，此处就不再加以详述。

4结语

随着各级电网调度自动化系统的建立和运行，各级系统之间信息交互的需求已经越来越迫切。计算机通信主要指计算机之间和计算机与终端之间的数据通信，数据通信也就是计算机通信。建立电力数据网，通过计算机网络在各级调度中心的主站系统之间共享信息，是必然的趋势。分站和主站之间的通信方式主要有两种，一种是循环式：适用于点对点的远动通道结构，其主要特点是以厂站端为主动方，循环不断地向调度端发送遥测、遥信等数据。另一种是问答式：和循环式不同的是这些数据采集之后并不立即发送，而是先行存储，等主站需要时才将它们按规定的格式组装发送。

参考文献

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[2]刘斌.电力线通信技术与实践.机械工业出版社，2011（6）.

[3]杨刚.电力线通信技术.电子工业出版社，2011（6）.

[4]Gerd Keiser（格尔德凯泽）.光纤通信（第四版）（英文版），电子工业出版社，2011（6）.