浅析电力自动化系统中的数据交换

申建杭,杨慧军,申时成,朱江

摘要 电力系统调度的自动化技术发展至今，已经相对比较成熟，对电力的供给、需求已经可以十分精确的掌控。而电力企业为了能够及时的了解管理调度的相关信息，提高执行调度指令的效率，从而提高生产效率，又对配电系统做了一系列的改造。本文就针对电力自动化系统中数据交换技术的应用做出研究。

关键词 电力自动化系统；数据交换；处理

中图分类号TM76 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）43-0047-02

在对电力自动化系统改造的过程中，新技术经过一段时期的实践与发展，使得配电系统无论是在配电网络的管理与监控方面，还是提高供电可靠性及供电的服务水平方面，都有了长足的进度。在具体的实施过程中，配电自动化系统与调度自动化系统存在着一定的管理交界，为了使得数据资源、通信网络资源得到更为充分的利用，降低投资成本，在建设网站时都会通过一定的方法，在二者之间实现系统的数据交换，从而实现数据资源共享。

1 调度系统与配电系统

为了进一步了解配电自动系统与调度自动系统数据是如何实现数据交换的，我们先来看一下这两种系统对应的功能：

1）调度自动化系统

调动自动化系统的作用是实现对整个试点网络的实时监控，从而保证电供应以及电力调度过程中发生的突发事件可以得到及时有效的解决，进一步的保证电力供应运行水平安全可靠。监控系统的主要监控对象有：主变压器、电压互感器和电流互感器、断路器以及高压室开关和主控室电源盘、控制盘盘面等等。

2）配电自动化系统

配电自动化系统的主要作用是对配电网络进行实时监控及管理。为了进一步满足监控的需要，配电自动化系统对调度系统的部分监控对象也要做相应的管理，比如母线开关以及变压器低压侧开关等装置。

2 设备数据的接入方式

在建立调度自动系统及配电自动系统的过程中，通常采用以下3种方法进行设备数据的接入：其一，直接经过子站将信息传送至配电系统；其二，利用调度系统中的前置服务器实现数据信息向配电系统中的传递；其三，调度系统在接收到数据信息后进行相应的处理，再利用和配电自动化系统的接口，将数据信息直接传递出去。本文以第三种方法为例做分析。调动系统和配电系统间实现数据传递的内容主要有：变电站和中心配馈线开关遥控，变电站内的变压器、母线及出遥信和遥测数据等。

3 系统的连接

在连接配电系统及调度系统的过程中，需要考虑以下问题：其一，要保证二者的安全性；其二，数据的传递要保证是及时且有效的；其三，数据信息的传递格式要进一步的规范。

3.1 系统的连接安全

连接配电系统及调度系统时，要保证二者的运行安全，所以实际设计时，系统的传输层及网络层采用TCP/IP网络协议；而应用层则采用相应的实时数据传送规约。首先来看下TCP连接，其建立基础是以三次握手协议为前提的，配电系统向调度系统申请连接时，二者之间会先建立起一个套接字——socket，此时调度系统会采用bind()，把套接字和配电系统相连接，这时配电系统就可以调用connect()实现和调度系统的连接，最终实现数据信息的传递与接收。等到数据传递完毕，调度系统及配电系统就会同时调用close socket()，以关闭套接字。

再来看实时数据传送规约，调度系统及配电系统进行数据的传输，是按照共同确定数据索引来实现的，其所采用的是周期性传送，彼此收到对方的数据信息，要及时的做确认报文。其中数据信息分为遥信数据及遥测数据，而传输的方式又分为变化数据传输及全数据传输两种。变化遥测数据可以有一定时间的缓冲，但是遥信数据信息要即刻传送。两个系统建立起连接后，要首先向对端发送全数据。

3.2 数据传送的有效性与及时性

从硬件方面来看，在进行系统的接口时，可以通过路由器实现及时有效的连接；而数据共享可以通过内存文件映射，把文件的具体内容和进程虚拟地址空间部分进行联系。内存映射文件时可以多进程数据共享的问题。而由文件处理来看，可以采用数据流的方法进行处理，数据信息进入系统后就会在系统内部不停流动；数据包中包括厂站号、描述、属性、点号以及质量位置信息，从某种程度上保证了信息的有效性，并且后续电力企业进行系统的维护也非常方便。

3.3 规范数据的传递格式

数据的传递格式是一种对数据信息加以识别、提高数据有效性的重要途径之一，对其规范可以由以下几个方面进行：其一，可以设置数据报文头以及数据确认报文头；其二，对报文的优先级别进行设置；其三，对于多个数据包的报文，要对数据包的总数、当前的传递个数以及剩余的个数做出标注；其四，可以自动保存所传送的数据信息记录，必要时可以进行相关的查询及分析。

3.4 操作界面可视化

在调度系统与配电系统进行数据交换的过程中，双方均提供自身的信息系统Web功能，其数据的交换可以通过调用彼此Web界面来实现。现在多数电厂所采用的均是与电网相关的专业系统Web页面。此外，在调度系统向着配电系统进行数据信息传送的过程中，不可影响到自身的监控功能，并且要进一步满足配电系统对系统数据所要求的实时性。

4 数据交换的操作控制

本文以配电系统指令发出的过程为例加以说明：一旦配电系统按照其所接收的数据进行分析，发现需要发送相应的操作指令时，就会进行以下步骤的操作：首先，要先判断指令是否合理，如果合理就可以传送至调度系统做检查，如果不合理则返回；其次，调度系统检查配电系统所发送的信息指令，如果判断结果合理，则向配电系统传送执行指令，如果不合理则返回；最后，配电系统执行指令也要经过上述步骤才可以最终执行。在数据交换过程中，系统进行指令审查的申请或执行，均需经过TCP/IP规定的相关步骤，才能实现数据交换。

参考文献

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