配电和调度自动化系统间的数据交换问题研究

配电和调度自动化系统间的数据交换问题研究

龚闻绪王雪枫

（国网宿州供电公司安徽省宿州市234000）

摘要：结合工程实践，本文主要针对配电网络进行监控和管理的自动化系统，在调度自动化系统和配电自动化系统之间存在着管理交界的区域，为了充分利用数据资源、节约投资成本，实现调度系统和配电系统之间数据的交换成为发展的必然。笔者通过近几年的实践发展,配电系统在监控和管理配电网络、供电可靠性和供电服务水平上有了很大的提高。

关键词：电力自动化；调度系统；配电系统；数据交换

电力调度自动化技术目前已经相当成熟，在掌握和控制电力的供给和需求方面可以达到相当精确的程度。电力生产企业为了及时了解调度管理信息，更好地执行调度指令，提高生产效率,对配电系统进行了一系列的新技术改造，调度自动化系统监控管理输电网络，配电动化系统监控管理配电网络，两个自动化系统之间存在管理交界的地方，部分供电企业明确划分两个自动化系统之间的管理权限。调度自动化系统负责对整个变电站设备的监视控制，配电自动化系统负责对从出线开关开始的户外开关的监视控制，为了能够满足配电自动化系统的需要，变电站变压器低压侧设备信息，如变压器低压侧开关、母联开关、出线开关等的信息配电自动化系统也需要使用。为了能够充分利用资源（如通信网络）、节约投资，供电企业一般在建设有通信通道的地方采用两个系统公用或通过两个系统进行数据交互来共享已有的数据。

1、设备的数据接入

无论针对配电还是调度自动化系统而言，变电站设备信息的有效获取意义都十分重大，通常其获取方式有三种：

（1）配电系统利用变电站综合自动化系统的串口与其子站进行连接，再经由子站直接将变电站设备信息传送给配电系统，配置设备分析转换之后为己所用。

（2）配电系统发挥调度系统的前置服务器的作用而获取到新的数据信息，配置设备分析转换之后为己所用。

（3）调度系统接收到数据信息并进行处理操作之后，利用两者间的接口再将数据直接传出给配电系统使用。

配电和调度自动化系统间的数据交换主要包括两项：其一是变电站与中心配馈线开关遥控；其二是变电站内部的变压器、母线、出遥信以及遥测数据。

2、信息的接入

由于上文所讲1、2两种信息获取方式都为硬件接口问题，本文主要针对方式3进行分析。

2.1接口的注意事项

接口过程要保证两个系统能够安全稳定的运行，再经由路由器等相关设备实现有效连接；实时数据信息接入两个系统后，要分工明确，落实责任，为将来系统维护提供依据；高度和配电系统使用相同的数据表，这样既可以使数据统一，又有利于将来系统维护的方便；使用应用层通信协议，保证系统的安全效能；配电系统需要进行故障处理操作，因此变电站10kV出线开关要做好控制，理想办法是将其控制权赋予配电系统；调度系统向配电系统进行数据传输的同时，仍要保证监控工作正常运行，并且还要实现配电系统的实时性需求；自动保留两系统间的需求记录，方便今后的查询分析操作。

2.2接口的实现

从硬件连接方面来看，配电和调度自动化系统间的连接主要使用路由器实现，可以通过路由设定配电和调度两个系统的互访方式；为保证系统安全，系统网络层／传输层通常使用TCP／IP网络协议，应用层则使用DL476-1992实时数据传输规约，0型规程。下面做以简单说明。

2.3数据传输模式

配电和调度系统间的数据传输，根据双方共同确定的数据索引来实现；遥测以及遥信数据可以使用全数据或者变化数据进行周期性的传输，该周期具有可调性；数据信息接收后，彼此要立即进行确认报文；变化遥测数据具有一定的缓冲时间，但遥信需要即刻传输；系统连接建立之后，要将彼此的全数据及时发送给对端。

2.4数据报文说明

对数据报文头和确认报文头进行设置，使其控制域分别为A_DATA和A_DATA_ACK；设置“优先级”，以使每条链路具有惟一性；设置数据报文长度，最大为512字节；多数据包的报文进行分包传送，并标注好起始序号，每次起始序号都为0；全遥测和全遥信数据报文的起始序号要分别进行计算；控制报文中5、6字节代表剩余报文长度；全数据报文报文头包括12个字节，变化数据报文报文头包括10个字节，其中5、6，9、10字节都代表剩余报文长度，11、12字节都代表起始序号。

2.5数据通信交互说明

从TCP层连接来看，通信进程首先由Client发起，Server处于监听状态；连接建立后进入应用层连接；从握手协议来看，通信进程首先由Client发出A_ASSOCIATE建立链路的握手报文请求，Serve使用A_ASSOCIATE_ACK做出应答。握手成功后进入应用层连接；应用层建立连接后数据传输开始，双方彼此发送各种数据报文，并在接收后及时进行确认报文；Server和Client双方要对彼此通信进程终止情况及时做出反应，等待再次连接的建立或者进行自动切换操作；Server和Client断开连接时，需要彼此发送连接控制报文；Server和Client如无法收到对方报文，需要断开连接并等待再次连接。

2.6数据通信端口说明

cc2000系统计算机的通信子系统，Server仅用一个端口监听Client连接，可统一监听端口号。Client能够实现与远方Server的连接。具体的实现途径是：配电和调度系统之间使用TCP／IP协议，配电系统作为Client，通过网络实时监控机制与调度系统的Server建立连接，实现数据交换。其具体的数据交换是指10kV线路的定周期遥信／遥测数据以及实时变化的遥信／遥测数据。用户可以对数据交换内容进行设置，此外还能自由选择配后台数据以及网子站数据的优先级别。

2.7数据交换的操作控制

对于配电自动化系统来说，事故区间定位、事故区间隔离和非事故区间的停电区段恢复供电的实现，一般都涉及对变电站l0kV出线开关的遥控，依赖变电站内出线断路器开断故障电流容量大，站外馈线多半是符合开关，开断故障电流容量少。在没有上配电自动化系统之前，10kV出线开关的控制权属于调度自动化系统；投入配电自动化系统监控后，为准确及时地定位／隔离事故区间、快速恢复对非事故区间的供电，l0kV线路出线开关的控制权必然向配电自动化系统开放。

为了电网的安全性，在配电自动化系统发控制指令的时候一方面配电自动化系统根据自身系统进行检查，在条件满足的情况下，把选择控制指令发给调度自动化系统，调度自动化系统在接受到指令后也根据自身的系统的运行情况进行检查，在满足条件下，把选择指令发给现场设备，在选择成功的情况下，把选择成功的结果返回给配电自动化系统。配电自动化系统在收到选择成功的情况，再发执行的控制指令，再发控制指令的时候配电自动化系统还要再次进行条件检查，在条件允许的情况下，再发给调度自动化系统，调度自动化系统进行再次检查后，发出控制指令，调度自动化系统把控制结果发给配电自动化系统。

3、结语

随着配电自动化系统的相继建立，配电系统和调度系统等相关自动化系统之间的数据交换成为发展的必然，既可以节省设备的重复投资，又可以介绍重复调试的时间，本文以配电自动化系统和调度自动化系统之间的数据交换为例进行了分析，并通过工程实施，验证了方案的正确性和可行性。认为，着重从数据交换的安全性、有效性、规范性和操作的可视性进行了总结，为可行方案的建立提供一定的依据。

参考文献

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[2]方伟忠.基于SOA架构的通用数据交换平台的设计与实现[J].计算机时代,2008(8).

[3]张建明,李带文,王兴念,催雅莉.电力自动化系统数据交换的探索[J].广东输电与变电技术,2007(3).

[4]严晓蓉.电力自动化系统中的数据处理[J].电力自动化设备,2005(3).