申建杭,楊慧軍,申時成,朱江

摘要 電力系統(tǒng)調(diào)度的自動化技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)相對比較成熟，對電力的供給、需求已經(jīng)可以十分精確的掌控。而電力企業(yè)為了能夠及時的了解管理調(diào)度的相關(guān)信息，提高執(zhí)行調(diào)度指令的效率，從而提高生產(chǎn)效率，又對配電系統(tǒng)做了一系列的改造。本文就針對電力自動化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)交換技術(shù)的應(yīng)用做出研究。

關(guān)鍵詞 電力自動化系統(tǒng)；數(shù)據(jù)交換；處理

中圖分類號TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2011）43-0047-02

在對電力自動化系統(tǒng)改造的過程中，新技術(shù)經(jīng)過一段時期的實踐與發(fā)展，使得配電系統(tǒng)無論是在配電網(wǎng)絡(luò)的管理與監(jiān)控方面，還是提高供電可靠性及供電的服務(wù)水平方面，都有了長足的進(jìn)度。在具體的實施過程中，配電自動化系統(tǒng)與調(diào)度自動化系統(tǒng)存在著一定的管理交界，為了使得數(shù)據(jù)資源、通信網(wǎng)絡(luò)資源得到更為充分的利用，降低投資成本，在建設(shè)網(wǎng)站時都會通過一定的方法，在二者之間實現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享。

1 調(diào)度系統(tǒng)與配電系統(tǒng)

為了進(jìn)一步了解配電自動系統(tǒng)與調(diào)度自動系統(tǒng)數(shù)據(jù)是如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的，我們先來看一下這兩種系統(tǒng)對應(yīng)的功能：

1）調(diào)度自動化系統(tǒng)

調(diào)動自動化系統(tǒng)的作用是實現(xiàn)對整個試點網(wǎng)絡(luò)的實時監(jiān)控，從而保證電供應(yīng)以及電力調(diào)度過程中發(fā)生的突發(fā)事件可以得到及時有效的解決，進(jìn)一步的保證電力供應(yīng)運行水平安全可靠。監(jiān)控系統(tǒng)的主要監(jiān)控對象有：主變壓器、電壓互感器和電流互感器、斷路器以及高壓室開關(guān)和主控室電源盤、控制盤盤面等等。

2）配電自動化系統(tǒng)

配電自動化系統(tǒng)的主要作用是對配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實時監(jiān)控及管理。為了進(jìn)一步滿足監(jiān)控的需要，配電自動化系統(tǒng)對調(diào)度系統(tǒng)的部分監(jiān)控對象也要做相應(yīng)的管理，比如母線開關(guān)以及變壓器低壓側(cè)開關(guān)等裝置。

2 設(shè)備數(shù)據(jù)的接入方式

在建立調(diào)度自動系統(tǒng)及配電自動系統(tǒng)的過程中，通常采用以下3種方法進(jìn)行設(shè)備數(shù)據(jù)的接入：其一，直接經(jīng)過子站將信息傳送至配電系統(tǒng)；其二，利用調(diào)度系統(tǒng)中的前置服務(wù)器實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息向配電系統(tǒng)中的傳遞；其三，調(diào)度系統(tǒng)在接收到數(shù)據(jù)信息后進(jìn)行相應(yīng)的處理，再利用和配電自動化系統(tǒng)的接口，將數(shù)據(jù)信息直接傳遞出去。本文以第三種方法為例做分析。調(diào)動系統(tǒng)和配電系統(tǒng)間實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞的內(nèi)容主要有：變電站和中心配饋線開關(guān)遙控，變電站內(nèi)的變壓器、母線及出遙信和遙測數(shù)據(jù)等。

3 系統(tǒng)的連接

在連接配電系統(tǒng)及調(diào)度系統(tǒng)的過程中，需要考慮以下問題：其一，要保證二者的安全性；其二，數(shù)據(jù)的傳遞要保證是及時且有效的；其三，數(shù)據(jù)信息的傳遞格式要進(jìn)一步的規(guī)范。

3.1 系統(tǒng)的連接安全

連接配電系統(tǒng)及調(diào)度系統(tǒng)時，要保證二者的運行安全，所以實際設(shè)計時，系統(tǒng)的傳輸層及網(wǎng)絡(luò)層采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；而應(yīng)用層則采用相應(yīng)的實時數(shù)據(jù)傳送規(guī)約。首先來看下TCP連接，其建立基礎(chǔ)是以三次握手協(xié)議為前提的，配電系統(tǒng)向調(diào)度系統(tǒng)申請連接時，二者之間會先建立起一個套接字——socket，此時調(diào)度系統(tǒng)會采用bind()，把套接字和配電系統(tǒng)相連接，這時配電系統(tǒng)就可以調(diào)用connect()實現(xiàn)和調(diào)度系統(tǒng)的連接，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳遞與接收。等到數(shù)據(jù)傳遞完畢，調(diào)度系統(tǒng)及配電系統(tǒng)就會同時調(diào)用close socket()，以關(guān)閉套接字。

再來看實時數(shù)據(jù)傳送規(guī)約，調(diào)度系統(tǒng)及配電系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，是按照共同確定數(shù)據(jù)索引來實現(xiàn)的，其所采用的是周期性傳送，彼此收到對方的數(shù)據(jù)信息，要及時的做確認(rèn)報文。其中數(shù)據(jù)信息分為遙信數(shù)據(jù)及遙測數(shù)據(jù)，而傳輸?shù)姆绞接址譃樽兓瘮?shù)據(jù)傳輸及全數(shù)據(jù)傳輸兩種。變化遙測數(shù)據(jù)可以有一定時間的緩沖，但是遙信數(shù)據(jù)信息要即刻傳送。兩個系統(tǒng)建立起連接后，要首先向?qū)Χ税l(fā)送全數(shù)據(jù)。

3.2 數(shù)據(jù)傳送的有效性與及時性

從硬件方面來看，在進(jìn)行系統(tǒng)的接口時，可以通過路由器實現(xiàn)及時有效的連接；而數(shù)據(jù)共享可以通過內(nèi)存文件映射，把文件的具體內(nèi)容和進(jìn)程虛擬地址空間部分進(jìn)行聯(lián)系。內(nèi)存映射文件時可以多進(jìn)程數(shù)據(jù)共享的問題。而由文件處理來看，可以采用數(shù)據(jù)流的方法進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)信息進(jìn)入系統(tǒng)后就會在系統(tǒng)內(nèi)部不停流動；數(shù)據(jù)包中包括廠站號、描述、屬性、點號以及質(zhì)量位置信息，從某種程度上保證了信息的有效性，并且后續(xù)電力企業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)的維護(hù)也非常方便。

3.3 規(guī)范數(shù)據(jù)的傳遞格式

數(shù)據(jù)的傳遞格式是一種對數(shù)據(jù)信息加以識別、提高數(shù)據(jù)有效性的重要途徑之一，對其規(guī)范可以由以下幾個方面進(jìn)行：其一，可以設(shè)置數(shù)據(jù)報文頭以及數(shù)據(jù)確認(rèn)報文頭；其二，對報文的優(yōu)先級別進(jìn)行設(shè)置；其三，對于多個數(shù)據(jù)包的報文，要對數(shù)據(jù)包的總數(shù)、當(dāng)前的傳遞個數(shù)以及剩余的個數(shù)做出標(biāo)注；其四，可以自動保存所傳送的數(shù)據(jù)信息記錄，必要時可以進(jìn)行相關(guān)的查詢及分析。

3.4 操作界面可視化

在調(diào)度系統(tǒng)與配電系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的過程中，雙方均提供自身的信息系統(tǒng)Web功能，其數(shù)據(jù)的交換可以通過調(diào)用彼此Web界面來實現(xiàn)?，F(xiàn)在多數(shù)電廠所采用的均是與電網(wǎng)相關(guān)的專業(yè)系統(tǒng)Web頁面。此外，在調(diào)度系統(tǒng)向著配電系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳送的過程中，不可影響到自身的監(jiān)控功能，并且要進(jìn)一步滿足配電系統(tǒng)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)所要求的實時性。

4 數(shù)據(jù)交換的操作控制

本文以配電系統(tǒng)指令發(fā)出的過程為例加以說明：一旦配電系統(tǒng)按照其所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)需要發(fā)送相應(yīng)的操作指令時，就會進(jìn)行以下步驟的操作：首先，要先判斷指令是否合理，如果合理就可以傳送至調(diào)度系統(tǒng)做檢查，如果不合理則返回；其次，調(diào)度系統(tǒng)檢查配電系統(tǒng)所發(fā)送的信息指令，如果判斷結(jié)果合理，則向配電系統(tǒng)傳送執(zhí)行指令，如果不合理則返回；最后，配電系統(tǒng)執(zhí)行指令也要經(jīng)過上述步驟才可以最終執(zhí)行。在數(shù)據(jù)交換過程中，系統(tǒng)進(jìn)行指令審查的申請或執(zhí)行，均需經(jīng)過TCP/IP規(guī)定的相關(guān)步驟，才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

參考文獻(xiàn)

[1]嚴(yán)曉蓉.電力自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理[J].電力自動化設(shè)備，2005(3).

[2]張建明，李帶文，王興念，催雅莉.電力自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的探索[J].廣東輸電與變電技術(shù)，2007(3).

[3]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).

[4]方偉忠.基于SOA架構(gòu)的通用數(shù)據(jù)交換平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機時代，2008(8).