配電和調(diào)度自動化系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換問題研究

在電力系統(tǒng)中，調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要作用是對輸電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控與管理，而配電自動化系統(tǒng)的主要作用是對配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控與管理，解決兩者之間管理交界問題勢在必行，本文主要對兩者間的數(shù)據(jù)交換進(jìn)行研究探索。
1、設(shè)備的數(shù)據(jù)接入
無論針對配電還是調(diào)度自動化系統(tǒng)而言，變電站設(shè)備信息的有效獲取意義都十分重大，通常其獲取方式有三種：
(1)配電系統(tǒng)利用變電站綜合自動化系統(tǒng)的串口與其子站進(jìn)行連接，再經(jīng)由子站直接將變電站設(shè)備信息傳送給配電系統(tǒng)，配置設(shè)備分析轉(zhuǎn)換之后為己所用。
(2)配電系統(tǒng)發(fā)揮調(diào)度系統(tǒng)的前置服務(wù)器的作用而獲取到新的數(shù)據(jù)信息，配置設(shè)備分析轉(zhuǎn)換之后為己所用。
(3)調(diào)度系統(tǒng)接收到數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行處理操作之后，利用兩者間的接口再將數(shù)據(jù)直接傳出給配電系統(tǒng)使用。
配電和調(diào)度自動化系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換主要包括兩項：其一是變電站與中心配饋線開關(guān)遙控；其二是變電站內(nèi)部的變壓器、母線、出遙信以及遙測數(shù)據(jù)。
2、信息的接入
由于上文所講1、2兩種信息獲取方式都為硬件接口問題，本文主要針對方式3進(jìn)行分析。
2.1接口的注意事項
接口過程要保證兩個系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，再經(jīng)由路由器等相關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)有效連接；實(shí)時數(shù)據(jù)信息接入兩個系統(tǒng)后，要分工明確，落實(shí)責(zé)任，為將來系統(tǒng)維護(hù)提供依據(jù)；高度和配電系統(tǒng)使用相同的數(shù)據(jù)表，這樣既可以使數(shù)據(jù)統(tǒng)一，又有利于將來系統(tǒng)維護(hù)的方便；使用應(yīng)用層通信協(xié)議，保證系統(tǒng)的安全效能；配電系統(tǒng)需要進(jìn)行故障處理操作，因此變電站10kV出線開關(guān)要做好控制，理想辦法是將其控制權(quán)賦予配電系統(tǒng)；調(diào)度系統(tǒng)向配電系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r，仍要保證監(jiān)控工作正常運(yùn)行，并且還要實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的實(shí)時性需求；自動保留兩系統(tǒng)間的需求記錄，方便今后的查詢分析操作。
2.2接口的實(shí)現(xiàn)
從硬件連接方面來看，配電和調(diào)度自動化系統(tǒng)間的連接主要使用路由器實(shí)現(xiàn)，可以通過路由設(shè)定配電和調(diào)度兩個系統(tǒng)的互訪方式；為保證系統(tǒng)安全，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層／傳輸層通常使用TCP／IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，應(yīng)用層則使用DL476-1992實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約，0型規(guī)程。下面做以簡單說明。
2.3數(shù)據(jù)傳輸模式
配電和調(diào)度系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸，根據(jù)雙方共同確定的數(shù)據(jù)索引來實(shí)現(xiàn)；遙測以及遙信數(shù)據(jù)可以使用全數(shù)據(jù)或者變化數(shù)據(jù)進(jìn)行周期性的傳輸，該周期具有可調(diào)性；數(shù)據(jù)信息接收后，彼此要立即進(jìn)行確認(rèn)報文；變化遙測數(shù)據(jù)具有一定的緩沖時間，但遙信需要即刻傳輸；系統(tǒng)連接建立之后，要將彼此的全數(shù)據(jù)及時發(fā)送給對端。
2.4數(shù)據(jù)報文說明
對數(shù)據(jù)報文頭和確認(rèn)報文頭進(jìn)行設(shè)置，使其控制域分別為A_DATA和A_DATA_ACK；設(shè)置“優(yōu)先級”，以使每條鏈路具有惟一性；設(shè)置數(shù)據(jù)報文長度，最大為512字節(jié)；多數(shù)據(jù)包的報文進(jìn)行分包傳送，并標(biāo)注好起始序號，每次起始序號都為0；全遙測和全遙信數(shù)據(jù)報文的起始序號要分別進(jìn)行計算；控制報文中5、6字節(jié)代表剩余報文長度；全數(shù)據(jù)報文報文頭包括12個字節(jié)，變化數(shù)據(jù)報文報文頭包括10個字節(jié)，其中5、6，9、10字節(jié)都代表剩余報文長度，11、12字節(jié)都代表起始序號。
2.5數(shù)據(jù)通信交互說明
從TCP層連接來看，通信進(jìn)程首先由Client發(fā)起，Server處于監(jiān)聽狀態(tài)；連接建立后進(jìn)入應(yīng)用層連接；從握手協(xié)議來看，通信進(jìn)程首先由Client發(fā)出A_ASSOCIATE建立鏈路的握手報文請求，Serve使用A_ASSOCIATE_ACK做出應(yīng)答。握手成功后進(jìn)入應(yīng)用層連接；應(yīng)用層建立連接后數(shù)據(jù)傳輸開始，雙方彼此發(fā)送各種數(shù)據(jù)報文，并在接收后及時進(jìn)行確認(rèn)報文；Server和Client雙方要對彼此通信進(jìn)程終止情況及時做出反應(yīng)，等待再次連接的建立或者進(jìn)行自動切換操作；Server和Client斷開連接時，需要彼此發(fā)送連接控制報文；Server和Client如無法收到對方報文，需要斷開連接并等待再次連接。
2.6數(shù)據(jù)通信端口說明
cc2000系統(tǒng)計算機(jī)的通信子系統(tǒng)，Server僅用一個端口監(jiān)聽Client連接，可統(tǒng)一監(jiān)聽端口號。Client能夠?qū)崿F(xiàn)與遠(yuǎn)方Server的連接。具體的實(shí)現(xiàn)途徑是：配電和調(diào)度系統(tǒng)之間使用TCP／IP協(xié)議，配電系統(tǒng)作為Client，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時監(jiān)控機(jī)制與調(diào)度系統(tǒng)的Server建立連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。其具體的數(shù)據(jù)交換是指10kV線路的定周期遙信／遙測數(shù)據(jù)以及實(shí)時變化的遙信／遙測數(shù)據(jù)。用戶可以對數(shù)據(jù)交換內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置，此外還能自由選擇配后臺數(shù)據(jù)以及網(wǎng)子站數(shù)據(jù)的優(yōu)先級別。
2.7數(shù)據(jù)交換的操作控制
本文主要針對配電自動化系統(tǒng)控制指令的發(fā)出過程加以分析說明：配電系統(tǒng)根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)分析后認(rèn)為有必要發(fā)送操作指令時，會進(jìn)行如下過程操作：對判斷指令的合理性做出判斷，認(rèn)為指令合理時會將指令傳送給調(diào)度自動化系統(tǒng)進(jìn)行檢查，認(rèn)為不合理時會進(jìn)行返回；調(diào)度自動化系統(tǒng)對配電自動化系統(tǒng)發(fā)送來的指令進(jìn)行檢查，認(rèn)為合理時執(zhí)行該指令，認(rèn)為不合理時會進(jìn)行返回；以此類推，配電自動化系統(tǒng)執(zhí)行指令的過程也是如此。配電和調(diào)度自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換，兩系統(tǒng)指令審查的申請和執(zhí)行都必須按照TCP/IP規(guī)定步驟方能實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]張建明,李帶文,王興念等.電力自動化系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換的探索[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2010(9).
[2]方偉忠.基于SOA架構(gòu)的通用數(shù)據(jù)交換平臺的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].計算機(jī)時代,2008(8).