电网调度系统中调度协议查询工具的设计与实现

2022-03-26王以波张鹏杨鑫周洁陈元培

电器工业 2022年3期

王以波张鹏杨鑫周洁陈元培

（云南电网有限责任公司昆明供电局）

0 引言

在电网电力调度自动化技术中，1801、101等传统传输通信协议仍占主导地位。传统的传输通讯协议限制了监控中心的数据传输，TASE.2协议成功解决了传统通讯协议的制约因素。例如，传统的通信协议必须多方定义，点数必须匹配，传输数据的数量限制，常见故障难以准确定位。TASE.2协议（Telecontrol Application Service Element 2，遥控业务系统元素协议，又称控制中心通信协议，ICCP）是国际标准化组织明确定义的监控中心之间信息交换的标准协议。它以更高的信息量、更高的处理速度和更高的精度实现了监控中心的传输规则[1]。本文的重点是讨论TASE.2协议在电网二次生产调度中的应用。同时，这也是TASE.2协议首次在全国所有地区作为通信协议使用。工作中产生的便利，为下一步推进云南与当地输电数据传输，完善云南电网生产调度信息化规划，迈出了有利的一步。

1 第二调度系统建设概况

电网第二智能监控系统位于云南省第二地面站曲靖市。二次智能监控系统基础建设的总体目标是在节约成本的条件下，具备EMS的基本要素和尽可能与省调一致的生产调度自动化技术。详细的初级接线方法由以下三部分组成：实体模型、图表和数据信息。采用的方法是：实体模型和图形立即由省专员按照标准化的CIM实体模型和SVG图形文件格式共享到二次生产调度。在信息共享方面，选择了以下方式：220kV及以上省级直调配电站按照TASE共享到二次生产调度，该方法立即连接到第二个生产计划[2]。同时，为了更好地维护本地调度到二次生产调度共享的数据信息的准确性，大家也将省调度自动化技术的数据信息共享到二次生产调度。中介共享的数据信息比较发达，考虑到一定的偏差，可以快速提取不良数据信息。

2 电网TASE.2协议的实现

电网采用TASE.2协议完成EMS互联项目，它是建立在互联网上的电力调度数据信息之上的软件系统，目的是按照Internet的方式完成不同EMS之间实时监控系统信息的传输和交换。同时，赋予南站核心运营管理手段，打造统一管理、控制和运营的实际运营服务平台，总体方案设计的总体目标是提供省级调度、备灾调度和地方调度SCADA/EMS系统之间的实时数据交换。根据电网分级生产调度标准，共享各个SCADA/EMS系统软件采集的不同区域的实时数据，完成实时数据的双重传输。

2.1 TASE.2协议简介

TASE.2协议基于制造消息规范MMS（Manufacturing Message Specification）。TASE.2协议中定义的领域模型和方法基于MMS，为不同SCADA/EMS系统软件的互联提供了标准化的方法和解决方案。当TASE.2协议完成后，它只通知i～MMS必须传输哪些信息内容以及相应的主要传输参数，SCADA/EMS系统具备TASE.2通讯功能后，就可以随意与具备该功能的SCADA/进行通讯[3]。TASE.2协议可以基于TCP/IP协议和OSI协议，因此，它可以立即使用数据安全通道完成局域网内的资源共享，无需多次更改信息内容，节省大量资金，降低出错概率。TASE.2需要一个监控中心之间实时数据交换的系统，也适用于远程监控中心的机器设备操作、通用信息传输和系统控制。由于TASE.2选择了面向对象的编程方式，根据外界可以观察到的数据信息和个人行为，描述了具体的监控中心。目标本质上是一个抽象的定义，促进了它在各种地方的使用，并为高级消息传递和通信技术提供了一个通用的解决方案。因此，TASE.2可以根据局域网（WAN）完成一个电网监控中心与其他电网监控中心、区域监控中心、单个电站等之间的数据传输，交换的信息内容为供电系统监控和操作使用的实时数据和历史记录，由准确的测量数据信息、程序数据信息、电能清零数据信息和实际运行信息内容组成[4]。

2.2 实现方案

由于现阶段部分本地平差系统软件不兼容TASE.2协议，且全国各地平差系统软件厂商不同，为减少开发设计阶段，提高维护方便性系统软件，保障当前SCADA/EMS系统的顺利运行，在地面控制数据联网系统软件中，16个地面控制系统都安装了一套相同的数据信息共享系统软件。系统承担与本地SCADA进行数据信息交互，然后与省调度准备进行沟通。当系统软件与本地SCADA通信时，应用的接口规范可以实现远程信令、监控等工况和PLC传输。信息共享系统配备两台相互预留的TASE.2通信网络服务器，负责与本地EMS系统软件的Socket和通信，以及与省级EMS系统软件按照TASE.2通信协议进行通信[5]。

2.3 与地调EMS系统接口

通信网络服务器与本地EMS系统的通信采用专用的、高效的以太网接口专用Socket，TCP协议为TCP/IP，选择统一标准。不依赖于实际的EMS厂商，有利于调整和互联。

2.3.1接口功能

套接字密钥完成通信网络服务器与EMS系统软件之间的数据信息交互。串行通讯接口在所有系统软件中的位置如下图所示。串口通讯接口负责加载本地EMS系统软件的监控参数表、遥信参数表、厂站参数表、电力参数表等数据信息，并与省调度准备、调度推送等共享。省级调度方将监控、遥信、电量、程序值等数据信息加载到本地EMS系统软件中。

图接口示意图

2.3.2接口规范

制定接口规范的目的是标准系统软件之间的API接口，保证系统的安全系数是系统软件成功实施的重要环节，当地EMS系统优化和平稳运行时，应考虑数据信息。该串行通讯接口符合以下标准：规范性：实现不同厂家EMS系统软件信息的加载和写入；准确性：获取信息应符合调速要求；可行性分析：使用完成方和申请方的可行性分析；易维护：系统软件Socket的设计对于移动客户端应用尽量简单，维护方便；轻松访问的本质：使用Socket时，整个连接过程尽可能简单。SCADA系统软件接口规范的具体内容包括SCADA主要参数数据信息、实时数据、程序值、历史记录、远程控制指令、调整指令、设定点指令等，该套接口适用于多客户端浏览、主备转换、数据信息调节、速率指标值调节、认证和管理方式用户权限。

2.3.3接口的具体实现

以加载本地EMS系统软件数据信息为例，复位数据传输阶段后，读取Read-Scd函数公式，获取SCADA系统相关主要参数。加载函数公式必须带入加载主参数类型READ_INPARA，函数公式返回加载结果状态READ-RETINFO和结果数据bur，设置结果数据的结果数据信息量num。

Read-Scd数据结构如下：

2.4 信息接入范围及统一命名规则

由于TASE.2协议是英文定义的，自变量只允许使用少量的英文字母、数据、下划线等标记，如果相互之间只有简单的交流，那么TASE.2中间承诺的信息内容只需要相互统一即可。但在电网生产调度自动化技术互联网络的实施中，不仅是省级调度与16个地方调度员的互联，还有备用调度与16个地方调度员的互联，以及未来跨省的调度。因此，制定了高机动性的地面调整EMSIIo～net信息定义标准。本规范建立了TASE.2服务器端调度信息定义标准，省级调度和全国各地调度，明确了本地调度所需的信息内容范围和不同类型的监控，本标准的实施有利于对交流信息内容的统一规范管理。

2.5 网络接入与网络安全

省调度、备调度和地方调度之间的EMSI网络是通过选择电力调度数据网络来完成的。TASE.2通讯网络服务器通过多网口跳线连接EMS系统软件和生产调度数据网络，为保证EMS系统软件的维护安全，应考虑垂直部署省内生产调度数据网络接入点两侧的数据加密验证设备或其他可靠的保护措施，同时加强TASE.2通讯工作平台的登录名和动态密码管理方式，关闭TELNET、FTP等与操作无关的端口号和服务项，防止他人入侵系统软件。

3 网络接入与网络安全

互联网互联产生了网络安全问题，危及EMS系统的优化运行。为此，采取以下对策：①在省内TASE.2通信机与无线路由器之间升级了服务器防火墙，并做好保证省内和曲靖市EMS系统软件安全的准备工作。并且，在无线路由器的省级和地方调整方面做出了对策，禁止和关闭使用未使用的服务项和端口号。②EMS系统软件不直接接入电力工程数据网，改善了通信子网与电力工程数据网的连接。TASE.2通信工作平台通过多网口跳线连接EMS与通信子网之间，通信工作平台作为EMS与电力工程数据网之间的桥梁。

4 关键技术

①如何保证省级调度与二次生产调度的一致性，降低值班人员在紧急情况下应用二次智能监控系统的距离感；根据计划EMS系统软件中的物理模型和监控将进行调整，将远程通信数据信息引导到第二次生产调度，解决了这个问题。②如何将地方调查共享数据信息的物理模型和图形与省级调查共享数据信息进行整合，保证数据的准确性。针对二次生产调度和本地调整侧，制定了统一的数据信息TASE.2用户标识标准，解决了数据信息匹配问题。同时，基于省地调查数据对比，合理快速解决数据信息准确性问题。