（电力系统及其自动化专业论文）交流采样远动终端测试方法研究.pdf

浙江大学硕士学位论文 目录 a b s t r a c t a f t e ra n a l y z i n gt h el e s tm e t h o d so fa c - s a m p l i n gr e m o t et e r m i n a lu n i t ( r t u ) t h i sp a p e r e x p a t i a t e st h er & dp r o c e s so fan e wa c s a m p l i n gr t ut e s tm e t h o db a s e do nc o m m o n i n f o r m a t i o n m o d e l ( c i m ) e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ( x m l ) a n dc o m m o ni n t e r f a c e s p e c i f i c a t i o nf c i s ) t h i sp a p e ra l s oi n t r o d u c e st h ed e v e l o p m e n to ft h ea c s a m p l i n gr t ut e s t s y s t e ms o f l w a 怕t h ed e f l n m o no fd a t a b a s es t r u c t u r ea n dt h et e s tc o n d i t i o n so fa p p l i c a t i o n p r o g r a m m i n gi n t e r f a c e ( a p i o f f e r e db yt h ec o m p a n i e st h a tp r o d u c ea c s a m p l i n gr t ut e s t i n s t r u m e n t u s i n gt h em i d d l e w a r et e c h n o l o g yc a nm d u e ed i f f i c u l l yi ni n t e r f a c ed e s i g nf o rt h e c o m m u n i c a t i o n sb e t w e e nd i f f e r e n ti n s t r u m e n t s ，a n dc a r li n c r e a s et h er e u s a b i l 脚a n d m a i n t a i n a b i l 时o fa p p l i c a t i o ns o f t w a r e f u d h e rm o r e ，u s i n gt h em i d d l e w a r et e c h n o l o g yc a n e f f e c t i v e l yk e e ps e c r e to fi n s i d er e s o u r c ec o d e a l s oc a nc o v e ru pt h es t r u c t u r a ld i v e r s i t yi n d i f f e r e n ts y s t e m s ，f i n a l l yc a nr e d u c et h ed i f f i c u l t yo fd a t ae x c h a n g eb e t w e e nd i f f e r e n t i n s t r u m e n t s ，m a k et h ei n t e r f a c em o r eo p a na n de x p a n d ab l e u s i n gx m lf i l et od e s c d b et h ec o m m u n i c a t i o ni n t e r f a c e sp a r a m e t e r s t h em o d eo f i n s t r u m e n ta n dt h et e l e m e t e r e ds i g n a l ，a sar e s u r ，w ec a na c h i e v et h ef u n c t i o no fe x t e m a l l j n k sd a t a b a e e ，a n ds e p a r a t et h ea p if u n c t i o nf r o m 皓p a r a m e t e r s f u r t h e rm o r e 。b e c a u s eo f e a c hm a n u f a c t u r e rc a nd e c i d eh o wd e e p l yi st h ee x t e m a f i i n k si e v e io fd a t a b a s e t h ec o n t r o i f u n c t i o nt or t uc a nb e c o m em o r ef l e x i b l e hn i l 一_ 1 前言 交流采样远动终端作为上世纪9 0 年代中期发展起来的一种远动终端设备( r t u ， 主要用于实现电力系统中远方调度中心对现场交流模拟量的监测，它提供的实时测量数 据在电网调度及规划决策工作中作为重要的参考依据。在此之后计算机监控系统得到大 量应用，实现了现场与远方对于测量数据的共享。交流采样远动终端和计算机监控设备 ( 以下统称为交流采样远动终端) 的出现导致了大量电测量指示仪表及变送器在现场应用 的急剧减少。鉴于交流采样远动终端的重要性日显突出，相应的维护校验工作也在基层 电力单位中全面展开。 不过，以往针对传统机械电子式测量仪表的试验方法并不能完全适用于这种新型数 字式多电量测量装置的校验，因此在国家电网公司下发的交流采样测量装置校验规范 中提出“标准装置一般应提供与交流采样测量装置的通讯接口，以实现对不同通信规约 的交流采样测量装置的各工频电量的自动校验”。由于通讯接口及通讯协议的多样性， 仅仅依靠标准装置供应商一方很难实现理想的测试方法。因此如何协调好各方关系，形 成一种规范合理、适用面广同时还必须是可操作性强、各相关方都愿意配合支持的测试 方法，是当前交流采样远动终端维护校验工作面l | 缶的一个非常重要的课题。 为此本论文的工作主要分为以下几方面： 1 ) 新的测试方法研究 对交流采样远动终端的测试方法进行了分析研究，提出了一种由行业制定中间件接 口规范，各硬件厂家负责各自的物理层及数据链路层的通讯接入设计，软件厂家专注于 后台数据库及各种应用程序开发的开放式测试解决方案。 2 ) 公共接口规范定义工作 运用新的面向对象建模的思想，对交流采样远动终端进行模型分析，对其共性部分 进行归纳总结，制定了相关的数据交换标准模型，用于对交流采样终端及其测试装置进 行抽象定义。同时还对交流采样远动终端及其校验装置的应用程序接口进行了定义，制 第l 页共6 0 页 定了相应的公共接口规范用于统一应用程序接口函数格式，实现对交流采样终端及其测 试装置的常用功能进行调用，并应用了x m l 可扩展标志性语言对于接口函数的各项参 数进行描述定义。 3 ) 对应用规范开发的相关d l l 及x m l 文件有效性的测试工作及交流采样半 自动测试等应用软件开发、数据结构设计和调试工作 完成了对a c m 3 3 0 0 及b s l 9 0 5 等交流采样远动终端及测量表计的d l l 及x m l 文 档的编写工作：联系四家厂家对其各自生产的交流采样校验装置依据公共接口规范编写 了相应的d l l 文件，并对其进行了函数功能测试。通过上述工作实现了d l l 及x m l 调用功能的验证。 在此基础上还编写和开发了针对交流采样远动终端及变送器校验的应用程序并对该 程序的数据结构进行了设计构建工作。 第2 页共6 0 页 2 测试方法的理论研究 2 1 交流采样远动终端的工作方式介绍 交流采样远动终端是近些年发展起来的远动终端设备( r t u ) 。其工作方式主要 是将原先的电测量变送器( 将二次的交流模拟量转换成直流模拟量) 和直流采样远动 终端组合到一起，从而简化了交流测量的环节。两种装置工作方式的原理图如下图所 示： p 帆p 盟 l 二一直流模拟量2 直流 区j _ 采样 r t u 卜珥坐l 数字量p ，q j 一l 主站系统 都颁，省调地调； 远动通讯规约 交流采样p , _ t u 罔一嘲一圈 数字量1 , 2 , 3 。l l j 内部通讯协议l ! 竺_ 主站系统 li li内部通讯协议l ：； l 部须7 省谓地调 l 远动通讯规约 变电站 l 数字通信线l调度中心 i 图2 1 交流采样远动终端与变送器+ 直流采样远动终端的比较 从图中可以看出，在传统的电测量变送器+ 直流采样远动终端的测试方法中，被 测交流量首先由变送器将其转化成与之成线形比例的直流模拟量，然后再由直流采样 远动终端进行a d 转换和规约转换后形成符合部颁省调，地调远动通讯规约的数字 量，经通讯线路( 光纤数字载波音频电缆等) 传送到调度中心的主站系统中去。 而在交流采样远动终端中，被测交流量直接由测量单元转化成数字量，然后再由 中央通讯单元进行规约转换，形成符合部颁省调地调远动通讯规约的数字量，经通 第3 页共6 0 页 驯舭 舢槲 一刖 驯“ 浙江大学硕士学位论文正文 讯线路( 光纤数字载波音频电缆等) 传送到调度中心的主站系统中去。 两种方案相比较，交流采样远动终端中由于其测量单元直接完成对交流量的采样 和a d 转换，因此遥测准确度完全取决于其内部采样模块及数据处理模块的速率和 精度；而电测量变送器+ 直流采样远动终端的测试方法中遥测准确度则由电测量变送 器测量准确度和直流采样远动终端中的a d 转换精度决定。由于起初交流采样的技 术不够成熟，因此在发电厂和重要变电所中多采用电测量变送器+ 直流采样远动终端 的测试方法；近些年来随着大规模集成电路制造水平的不断提高，交流采样测量终端 其准确度指示己完全能够满足应用要求。 此外，交流采样远动终端可以分解为交流采样测量单元和中央通讯单元。其中的 交流采样测量单元还可与开关输入偷出单元组合成综合测控装置，近年来大量应用 在变电站及电厂的计算机监控系统中。为了表明与原有的直流采样远动终端的区别， 在本文中仍旧采用了电力行业标准d l r i 6 3 0 1 9 9 7 交流采样远动终端技术条件中 交流采样远动终端进行表述( 简称交流采样r 1 u ) 。 2 2 现有测试方法介绍 现有应用的交流采样远动终端测试方法主要有三种： 第4 页共6 0 页 1 ) 人工测试方法： 图2 ，2 交流采样r t u 铡试方法1 ：人工读数 其方法是用标准源输入二次标准值，然后由测试人员从交流采样远动终端的当地 显示单元或变电所的计算机监控系统中抄读数据。此方案主要优点是结构简单，但存 在需要的人工较多、校验速度较慢，且不便于快速分析被测对象的测量误差状况。 2 ) 从r t u 的通讯单元中读数的测试方法 此方案主要优点是实现了自动测量，减少了人工读取数据的流程，通讯规约公开 单一( i e c6 0 8 7 0 - 1 0 1 或1 0 4 ) ，易于开发。但存在信息处理量大( 往往需对全站上传 数据总表进行处理) 、信息表解读困难( 遥测信息表一般由调度部门制定，且各级调 度的信息表往往不致) 、校验过程中响应时间较长( 全站遥测信息轮循时间较长) 、 无法实现精确测量( 中央通讯单元内部有可能存在较大死区设置) 等问题，尤其是在 分布式r t u 的情况下由于r t u 的中央通讯单元和交流采样测量单元相距较远，所以 较难进行校验。另外由于其得出的测量误差不仅与交流采样装置有关，而且与r t u 中央单元的数据处理方式也有关联，这与国家规程关于交流采样装置的误差定义有所 不同。具体做法方法如图2 3 所示： 数字量p ，q j i 。 部颁，省调，地谓 远动通讯规约 图2 3 交流采样终端测试方法2 ：远动口读数 第5 页共6 0 页 3 ) 从交流采样远动终端的内部通讯总线上读数的测试方法 其方法如图2 4 所示： 图2 4 交流采样远动终端测试方法3 ：内部通讯总线读数 该方案由于采用了直接读取交流采样远动终端装置内部数据的方式，其主要优点是 实现了针对单个终端的自动测量，校验过程中响应时间短，提高了校验效率：测量结果 与国家规程关于交流采样远动终端的误差定义相一致等。但存在不同厂家的内部通讯规 约解读困难等问题，而且由于该方法往往是通过第三方软件厂家单独实施的，由于其对 相关硬件设备的配置情况及通讯规约了解程度存在一定差异，因此并未加以规范化。 2 3 全新测试方法的提出 新的测试方法与上节中提到的最后一种测试方法即采用内部通讯总线读数的测 试方法在总体思路上基本相同，但由于新方法在数据交换上采用了规范化的接口函数 及x m l 格式可扩展数据交换标准等中间件技术，不仅解决了前一方法中远动终端内部 通讯规约解读困难的问题，而且还解决了校验系统与校验装置软硬件无法分离等问 题，从而使得通用校验系统的开发应用成为可能。 新方法将测量所需的各项任务进行了分解，分别交由相关厂家来完成，有效改善 了原先由一家单位独立进行软件开发所产生的弊端。同时将数据交换的分界线从硬件 接1 2 1 后移到软件接口，屏蔽了对侧硬件的物理层和数据链路层，从而减少了装置间互 联互通工作的复杂程度。由于交流采样远动终端厂家内部硬件接口的通讯方式及数据 链路层的通讯规约是事先给定的，因此需要在硬件接口的后面搭建新的公共平台，以 第6 页共6 0 页 实现与后台软件的互联互通。 圈2 5 采用中问件技术( 软件接口) 的交流采样远动终端校验方法设计原理图 这样就形成了一个由行业制定中间件接口规范，各硬件厂家负责个自的物理层及 数据链路层的通讯接入设计，软件厂家专注于后台数据库及各种应用程序开发的开放 型的校验维护工作体系。 第7 页共6 0 页 3 交流采样公共信息模型( o l m ) 的定义 为了实现上述测试方法，必须搭建一个公共的数据交换平台，因此首先需要对研 究对象进行分析，寻找其共性的部分并加以描述，形成一个公共信息模型( c o m m o n i n f o r m a t i o n m o d e ，e l m ) 。本文中的测试对象主要是交流采样远动终端，此外考虑到自动 测试的要求，还需要对交流采样校验装置进行描述定义。 3 1 交流采样公共信息模型分析 由于本文只涉及交流采样远动终端中的测量单元，因此其c i m 模型可以由单支路 的交流采样模块( a cs a m p l i n gu n i t ，a c _ s u ) 组成，每一支路的采样模块中分别具 有一条电压采样回路和一条电流采样回路；另外考虑到部分直流采样远动终端仍有应 用，所以我们还在测量单元模型中增加了直流采样模块( d cs a m p l i n gu n i t ，d c _ s u ) 。 另外由于对采样数据需要进行测量，交流测量数据包括对交流电流、电压、有功功率、 无功功率、频率、功率因数等工频参数，直流测量数据包括直流电流、电压、功率的 参数，同时由于电力系统中的一次设备往往为三相电路，所以还需要测量三相电路中 的相关参数。因此还针对交直流采样模块分别设计了一个多路遥测模块( m u l t i p l e x t e l e m e t e r i n gu n i t m t u ) ，每一个多路遥测模块中有8 路测量通道( m e a s u r e m e n t c h a n n e l 。m c ) ，通道号由为1 8 ，可与c i m 模型中的任意8 路采样模块进行一对一 的映射。此外该遥测模块应能将所测得的数据与外界进行交换。 在交流采样校验装置的c i w 模型中除了应具备上述模块作为其内部计量标准以 取得内部回路中的各种交直流模拟量标准值以外，还需要考虑设置能够输出上述交直 流模拟量的功放模块( a m p l i f i e ru n i t ，a u ) ，此时w t u 还需负责对a u 的输出进行控制 并将a u 输出模拟量的标准值上送，以反映其输出工况。 因此交流采样远动终端及校验装置的c i m 模型组成可以用下列公式表示： a 交流采样远动终端的c l m 模型 c i m r t u = a c _ s u + a c m t u + d c _ s u + d c , m t u 第8 页共6 0 页 b 交流采样校验装置的c i m 模型： c l m s r c = a c _ s u + a c 0 鼻u + a c _ m t u + d c _ _ s u + d c _ a u + d c _ m t u 由于c l m _ s r c 实际上已经包含了c l m r t u 中的内容，因此可以将c l m _ s r c 作为统一的交流采样c i m 模型来进行研究。 考虑到同一个交流采样远动终端中接入的采样回路数量有可能较多，因此本文使 用大写英文字母a b c z 来对采样模块进行排序，与之相对应的功放模块用小写英 字母a b c z 来进行排序，模块数量基本能够满足绝大部分现场要求。数据传输模 块设置8 路主要是考虑到常用校验装置能够同时输出的回路数。这样就形成了一个由 2 6 路测量模块及2 6 路功放模块组成的交流采样c i m 模型，外部设备可以通过多路遥 测模块对其中任意8 路同时进行测量或调节。其示意图如图3 1 所示： 交 流 多 路 遥 测 模 块 ( a c _ m r u ) 图3 1 交流采样c i m 模型定义 组成第一组 三相测量电路 组成第二组 三相测量电路 直流采样公共信息模型与交流采样公共信息模型相类似，具体如图3 2 所示： 第9 页共6 0 页 、lh，l-、0rj 直 流 多 路 遥 测 模 块 d c 盯u ) 图3 2 直流采样c i m 模型定义 3 2 实际测试对象与c i m 模型之间的映射关系举例 从理论上讲，在实际应用中不同厂家的交流采样远动终端或是校验装置均可以抽象 定义为前一节中定义的公共信息模型的一个子集。以下结合现场装置实物具体举几个测 试对象与公共信息模型之间进行映射关系定义的例子。 1 ) c l 3 0 2 三相标准源的公共信息模型定义 a 装置参数化信号表 交流模拟量功放模块， ，：。； 采样模块定义遥测通道次序 a 相电流输出 a cm c l b 相电流输出 i b a cm c 2 交流采样c 相电流输出 1 c a cm c 3 cim 模型 a 相电压输出 a cm c l b 相电压输出 1 i ba cm c 2 c 相电压输出 a cm c 3 直流模拟量电源测量模块采样模块定义 遥测通道次序 直流电流输出 d cm c l 直流采样直流电压输出 d cn c l clm 模型 直流电流输入 i ad cm c 2 直流电压输入 u ad cm c 2 第1 0 页共6 0 页 b ，装置模型 臣j 一 臣j a cm t u f + _ 一 d c _ a u 臣丑一 d cm t u c ) cs u f 订厂- - + 组成直流电压、电流标准源 组成直流电压、电流标准表 图3 3c l 3 0 2 校验装置c 1 m 模型 说明： 夺对交流采样远动终端进行校验时可以只定义其交流功放模块 夺对交直流变送器进行检定时则需定义其交值流功放模块和直流测量模块 力a c m 3 3 0 0 三相四线交流采样远动终端的公共信息模型定义 a 装置参数化信号表 交流模拟量测量模块鼍0 奠，。j 纛。二二 采样模块定义 遥测通道次序 a 相电流输入 i a a cm c l b 相电流输入 i b a cm c 2 交流采样c 相电流输入 i c a cm c 3 cim 模型 a 相电压输入 u a a cm c l b 相电压输入 u b a cm c 2 c 相电压输入 u c a cm c 3 b 装置模型 a cm t u 图3 4a c m 3 3 0 0 交流采样远动终端c i m 模型 ) 组成第一组三相电路 第l i 页共6 0 页 源准标相 三流 交成组 、j 3 ) a m l 7 0 3 测控装置中交流采样板中一个半断路器( 边开关) 的公共信息模型定义 装置参数化信号表 第一块模拟量板a i 一1 3 0 4采样模块定义蓬测通道次序 c 1 1 一a 1 1 一1 1 # 1 主变5 0 0 k v 侧a 相电流 a l 一1 3 0 41 i a a cm c l c 1 1 一a 1 1 一1 2 # 1 主变5 0 0 k v 侧b 相电流a 卜1 3 0 41i ba em c 2 = 1 1 一a 1 1 一1 3 # 1 主变5 0 0 k v 侧c 相电流 a | - 13 0 41 i c a cm c 3 c 1 1 一a 1 1 一u 1 # 1 主变5 0 0 k v 侧a 相电压 a i - 1 3 0 41 u a a cm c l 0 1 1 一a 工1 一u 2 # 1 主变5 0 0 k v 侧b 相电压 a i - 1 3 0 41u ba cm c 2 0 1 1 一a 工1 一u 3 # 1 主变5 0 0 k y 侧c 相电压 a 卜1 3 0 41u ca cm c 3 c 1 1 一a 工1 一u 4 a i 一13 0 41 u d 第二块模拟量板a i 一1 3 0 4 5。， 采样模块定义蓬测通道次序 c 1 1 一a 工2 一工1 5 0 1 1 开关a 相电流a 卜1 3 0 42 i e a cm c 5 c 1 1 一a t 2 一工2 5 0 1 1 开关b 相电流a l - 1 3 0 42 i f a cm c 6 c 1 1 一a 1 2 一工3 5 0 1 1 开关c 相电流a 卜1 3 0 42 i g a cm c 7 c 1 1 一a 1 2 一u 1 # 1 主变5 0 0 k v 侧同期电压a l 一1 3 0 42 u e a cm c 5 c 1 1 一a 1 2 一u 2 a 卜1 3 0 42 u f 0 1 1 一a 1 2 一u 3 a i 一13 0 42 u g 3 1 1 一a 1 2 一u 4 5 0 0 k v 母线l 侧同期电压a i 一1 3 0 42 u ha cm c 8 b 装置模型 q i u 七i u t i i i j 开 u 囡 - 回 回 - 登皇兰箸测 a cm t u ! 竺i 厂 11 竺l 广 ! 竺i 同期电压a cs u 广 ! 塑l 卜刁 - ) 组成第一组三相电路 电流 图3 5a m l 7 0 3 测控装置一个半断路器边开关交流采样c i m 模型 第1 2 页共6 0 页 4 ) a m l 7 0 3 测控装置中交流采样板中关于双母线线路的模型定义 a 装置参数化信号表 第一块模拟量板a i 一13 0 4采样模块定义遥测通道次序 c 3 3 一a i 1 1 2 2 0 k v 丹大4 3 8 7 线a 相电流 a i 一1 3 0 4 i aa cm c l c 3 3 一a 工一工2 2 2 0 k v 丹大4 3 8 7 线8 相电流 a 卜1 3 0 4 i ba cm c 2 c 3 3 一a i 1 3 2 2 0 k v 丹大4 3 8 7 线c 相电流 a i - 1 3 0 4i ca cm c 3 ：3 3 一a i u 1 2 2 0 k v 丹大4 3 8 7 线a 相电压 a i - 1 3 0 4u aa cm c l c 3 3 一a 工一u 2 2 2 0 k v 丹大4 3 8 7 线b 相电压a l 一1 3 0 4 u ba cm c 2 c 3 3 一a 工一u 3 2 2 0 k v 丹大4 3 8 7 线c 相电压a l - 1 3 0 4 u ca cm c 3 c 3 3 一a 工一u 4 2 2 0 k v 丹大4 3 8 7 线侧同期电压 f - 1 3 0 4 u da cm c 4 b 装置模型 a cm 1 u 图3 6a m l 7 0 3 测控装置双母线线路交流采样c 讧模型 5 ) a m l 7 0 3 测控装置中出现多块交流采样板时的公共信息模型定义 当测控装置中出现多个采样模块时，由于受公共信息模型中多路遥测模块通道数量的 限制，无法同时将所有采样模块的数据进行测量。此时可进行对其进行多次测量。首先 可将采样模块一次性定义完毕，多路遥测模块的定义则可以采用针对其单个或部分采样 模块进行局部定义。若测控装置中采样模块数量也超出公共信息模型的限制时，则可采 用将单个测控装置拆分成多个测控装置的方式进行模型定义。 第1 3 页共6 0 页 a 装置参数化信号表 寰棒镶块定义通道方式1 通道方式2 第一块模拟量板a i - 1 3 0 4 霜曝疆块组1多路遥剥模块1 多路遥测模块1 0 9 5 一a 工1 一工1 # t 所变3 8 0 va 相电流 a 卜1 3 0 41 工aa cm c l1a cm c l1 c 9 5 一a 1 1 一工2 # 1 所变3 8 0 vb 相电流 a i 一1 3 0 41 工ba cm c 21a cm c 21 ：9 5 一a 1 1 一工3 # 1 所变3 8 0 vc 相电流 a i 一1 3 0 41 工ca cm c 31a cm c 31 c 9 5 一a 1 1 一u 1 3 8 0 v 母线1a 相电压a 卜1 3 0 4 j t 填a cm c l1a cm c l1 c 9 5 一a 工1 一u 23 8 0 v 母线1b 相电压a i 一1 3 0 41 u ba cm c 21a cm c 21 ：9 5 一a 1 1 一u 3 3 8 0 v 母线1c 相电压 i 一1 3 0 41 u ca cm c 31a cm c 31 c 9 5 一a 工1 一u 4 a i - 1 3 0 4 _ 1 u d 第二块模拟量板a i 一1 3 0 4 ；“”；。 采辑镶块组1多路遥测模块2 多路遥测模块1 c 9 5 一a 1 2 一工1 # 2 所变3 8 0 7a 相电流 a 卜1 3 0 42 工ea cm c l2a cm c 51 c 9 s a 工2 一1 2 # 2 所变3 8 0 vb 相电流 卜1 3 0 42 i f a cm c 22a cm c 61 0 9 5 一a 工2 一工3 # 2 所变3 8 0 7c 相电流 a 卜1 3 0 42i ga cm c 32a cm c 71 c 9 5 一a 工2 一u 1 3 8 0 v 母线2a 相电压 a i - 1 3 0 42 u e a cm c l2a cm c 51 c 9 5 一a 1 2 一u 2 3 8 0 v 母线2b 相电压 a i - 1 3 0 4 _ 2 u f a cm c 22a cm c 61 0 9 5 一a 1 2 一u 3 3 8 0 7 母线2c 相电压 矗i j 3 0 42u g a cm c 32a cm c 7 工 c 9 5 一a 工2 一u 4 a l - 1 3 0 42 u h 第三块模拟量板a i 一1 3 0 4 、“。 “ 群& 女m 1多路遥测模块3多路遥测模块2 c 9 5 一a 1 3 一工1 # 0 所变3 8 0 va 相电流1a l - 1 3 0 43 i ia cm c l3a cm c l2 c 9 5 一a 工3 一工2 # 0 所变3 8 0 v8 相电流1a 卜1 3 0 43 i j a cm c 23 a cm c 22 2 9 5 一a 工3 一工3 # o 所变3 8 0 vc 相电流1 i 一1 3 0 43 i ka cm c 33a cm c 32 z 9 5 一a 工3 一u 13 8 0 v 母线1 相电压a l - 1 3 0 43u 工a cm c l3 a cm c l2 c 9 5 一a 工3 一u 2 3 8 0 v 母线1b 相电压 a j - 1 3 0 43 u ja cm c 23a cm c 22 c 9 5 一k 1 3 一u 3 3 8 0 v 母线1c 相电压 卜1 3 0 43 u ka cm c 33a cm c 32 c 9 5 一a 1 3 一u 4 i - 1 3 0 43 u l i 第四块模拟量板萱卜1 3 0 4 “”。、“”一| 。二； 。 甓辑模块姐l多路遥测模块4多路遥测模块2 2 9 5 一a 工4 一工1 # 0 所变3 8 0 v 相电流2a 卜1 3 0 44 i ma cm c l4a cm c 52 c 9 5 一a 1 4 一工2 o 所变3 8 吖b 相电流2a 卜1 3 0 4 - 4 i na cm c 24a cm c 62 0 9 5 一a 1 4 一r 3 # 0 所变3 8 0 vc 相电流2a i 1 3 0 44 i 0a cm c 34a c 蜒72 0 9 5 一a 工4 一u 1 3 8 0 7 母线2 相电压a i - 1 3 0 4 _ 4 u ma cm c l4a cm c 52 c 9 5 一a t 4 一u 2 3 8 0 v 母线2b 相电压 a i - 1 3 0 44 u na cm c 24a cm c 62 c 9 5 一a 1 4 一l j 3 3 8 0 v 母线2c 相电压 a 卜1 3 0 4 4 u oa cm c 34a cm c 72 c 9 5 a 1 4 l j 4 a 卜1 3 0 44 u p 第1 4 页共6 0 页 b 装置模型定义方式一 u 电i u i 舟u i 起u 恕i 舟u 舟i 惠i 恕u i 唧u 孵i 恕u i u 却i 智u i 鸟u 舶i 第一次测量时的c i m 模型定义 a cm t u 第二次测量时的c i m 模型定义 a cm t u 第三次测量时的c i m 模型定义 a cm t u 第四次测量时的c i m 模型定义 a cm t u ) 组成第一组三相电路 ) 组成第一组三相电冀 图3 7a m l 7 0 3 测控装置出现多个测量模块对的模型定义方式之一 第1 5 页共6 0 页 路电相三组 一 第：【釜组 一、lrj 路电相三组 一 第成组 、，j 4基于可扩展标志性语言( m l ) 的数据结构描述 有了上一节中的交流采样公共信息模型，就可以对其数据结构进行描述。本文采用 的是基于可扩展标志性语言( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ，x m l ) 的数据结构描述。 4 1 关于x m l 的介绍 x m l 是通用标记语言标准( s t a n d a r dg e n e r a l i z e dm a r k u pl a n g u a g e ，s g m l ) 的一个 子集，其作用是采用文本文件来描述结构化数据。它是由万维网联盟( w o r l dw d ew e b c o n s o r t i u m , w 3 c ) 制定并推荐采用的用于描述数据文档中数据的组织和安排结构的语 言。 x m l 中最基本的单元是容器( c o n t i a n e r ) ，一个x m l 文档就是一组容器的集合，容 器由容器标记及容器中的内容组成。其中容器中的内容一般以文本形式出现，但也可以为 空或可以是另外一组或几组容器。一个较完善的x m l 应有两个部分组成：前言和根元 素。其中前言部分主要用于说明该文档所采用x m l 标准的版本号以及所采用的编码方 式等；而根元素即为一组容器集合，一个x m l 文档只能有一个根元素。这有点象俄罗 斯套娃，最大的套娃只能有一个，但可以有多个套娃同时放在一个套娃中。因此从理论 上讲当所采用x m l 标准的版本号以及所采用的编码方式缺省时，每一组容器本身就是 一个x l v l l 文档，而每一个x m l 文档也就可以被看作是一个微型数据库。以此类推， x m l 文档中的容器标记就如同数据库中的记录号和字段名，而容器中的内容就如同数据 库中各条记录中各个字段的数据。 x m l 与a c c e s s ，o r a c l e 和s q ls e r v e r 等数据库不同，数据库提供了更强有力的数据 存储和分析能力，例如：数据索引、排序、查找、相关一致性等，x m l 仅仅是展示数据。 事实上x m l 与其他数据表现形式最大的不同是：他极其简单。这是一个看上去有点琐 细的优点。但正是这点使x m l 与众不同。 x m l 的优越性表现在以下几个方面； 第1 6 页共6 0 页 1 ) 异构系统间的信息互通。 2 ) 数据内容与显示处理分离。x m l 是一种描述结构化数据的语言，它把数据和其 表现形式独立开来，提供了一种公共的信息存储格式，能够使信息内容与描述这些信息 内容的元数据共存于同一个文件中。而在以往，实现这种共存是十分困难的，x m l 的出 现使这种共存变得相当容易。 3 ) 自定义性和可扩展性。在x m l 中可以自由定义标签，充分表达文档的内容，x m l 允许开发者和编写者根据需要定义元素，以满足各种不同的需要。通过扩展，x m l 文档 描述的数据信息对用户来说变得更加清晰可读。 钔此外x m l 文档的解析和编辑也十分方便，微软的i e 5 0 以上均内含器x m l 解析 器，一般的文本编辑器均能够对它进行编辑。 介于x m l 的上述优点，i e c 6 1 8 5 0 和i e c 6 1 9 7 0 中均不同程度的应用了x m l 数据描 述。本方案也采用了x m l 文档作为交流采样公共信息模型的开放式模型定义及对其内 部信息表等参数的数据描述。 4 2 应用可扩展x m l 实现数据库外挂 本论文采用可扩展标志性语言( v 几) 数据描述文件的主要任务是对各厂家交流采 样远动终端的通讯接口、装置模型及信息表等参数进行配置，以实现数据库外挂功能， 使得应用程序接口函数与其相关参数相分离，从而可以保证数据交换的灵活性及d l l 动态库的稳定性。 由于本文中定义的x m l 公共参数数据格式只对重要及通用信息的名称、内容以及 属性等进行定义描述，且所有参数及其内容均为可选项。因此公共参数集的定义仅仅是 一个交集而非全集，应用软件通过应用上述公共参数集应能够实现与交流采样远动终端 的通讯以及数据交换。在实际应用中各厂家在满足这一要求的情况下可自行减少公共参 数集中对于无效参数及其内容的描述；当公共参数集不能满该要求时则需要对公共参数 集及其内容进行扩展。 此外当用户需要对其中个别参数进行修改时，如上述参数已在公共参数集中加以定 第1 7 页共6 0 页 义，则用户可直接通过后台应用软件( 应用软件应支持对本文件规定的公共参数的数值 进行修改) 进行。当上述参数未在交集中加以定义时则用户在理解参数含义并确定需要 改变的情况下可以直接通过文本编辑器修改x m l 文档中的相应参数。接口函数在被调 用时会首先加载x m l 文档中与之有关的所有参数，从而实现参数数据更新。 因此，由于x m l 文档本身有相当大的灵活性和可扩展性，各厂家可自行决定其数 据库外挂层次的深度，或者通过向不同用户提供不同的x m l 文档来实现数据封装；用 户也可以通过自行调整厂家已开放的数据，从而可以更加灵活的实现与现场各种交流采 样远动终端的数据交换。 目前规定的x m l 数据格式文件主要有以下两个： a 一c o m m i n f x m l 该文件必须事先生成好存放在指定目录下，其作用是描述与交流采样远动终端进行 通讯时的各种通讯参数。后台应用软件可对其进行读写操作以查看或设置在与交流采样 远动终端进行通讯时所必需的外部通讯参数。然后利用这些外部通讯参数通过调用d l l 中的通讯设置函数实现与交流采样远动终端的通讯。在后一章中会详细提及上述应用。 b 4 j o m f x i n l 该文件的作用是描述交流采样远动终端的内部信息参数。后台应用软件可对其进行 读操作以了解相关参数名称及其内容，也可进行写操作以实现对部分参数内容的修改。 然后利用这些内部信息参数通过调用d l l 中的相应函数实现与交流采样远动终端的数 据交换，从而实现对当前所联接的交流采样远动终端内部参数状况的显示甚至是修改。 以下是一个交流采样远动终端的x m l 描述文件举例： 下两个i o i n f x m l 文档实例，以展示对于同一种装置的不同描述 第1 个描述文件为a c m 3 3 0 0c o m m l n f x m l ，文件的前缀统一用装置型号来定义。 该文件的内容主要包括主单元( 后台) 的通讯方式、串口号、串口波特率等参数和i o 单元的型号、通讯规约、规约内主站地址、i o 单元地址、广播密码及通讯延时等参数。 第1 个描述文件为a c m 3 3 0 0c o m m l n f x m l ，文件的前缀统一用装置型号来定义。 第1 8 页共6 0 页 ? x m lv e f s i o n = 4 1 0 ”e n c o d i n 9 4 u 7 f 一8 。 一 c ：i o t e s t a c m a c m 3 3 0 0c o h m i n f 1 0 9 一p c ) 2 1 , ：c o m m n o 9 6 0 0 一 0 3 5 3 0 i r c l p a s s w d o t i m e o u tu n i t s - 2 门i m e o u t ，l o u n 畦 当然如厂家认为其中某几个参数对于该种型号的 j o 装置是固定不变的，且无需向 用户公布，则也可以不在v m 中加以描述。如串口波特率、规约内主站地址、广播密 码等参数就可以以默认值封装在接口函数中从而不向用户进行公开。今后若上述参数据 需要变动时则可以在咀。文档中增加相应参数描述及其修正值以完成通讯任务。 以下是a c m 3 3 0 0c o m m l n f x n a l 的简捷型描述： ? x 一垤噶；o n t 。1 o e n c o d i n g - 。u t f - b 。， 一 c ：i o t e s t a c m a c m 3 3 0 0 d l l c ：z o t e s t a c i m a c m 3 3 0 0 _ i o i n f x m k i o i n f g u i d l o g g u d c ：，l o 下e s t ， c m ， c h 3 3 0 0c 0 h 押i 吐l o 口，g 嘶d 一p c 2 g 谢m ，l i o u 瞎t ， m o d 斟 a c m 3 3 0 0 m o d b u s 3 5 3 0 啊m e o u tu n i 乜啦f 2 t i m e o u t 从理论上讲，若用户在对该装置的各种应用操作、各种参数及其调节范围等均己知 的情况下，) ( 】帆文档可以是一个空集。 第2 个描述文件为a c m 3 3 0 0 _ t o i n t x m l ，文件主要用于定义装置内部的参数化信息。 第1 9 页共6 0 页 其内容主要包括p t c t 的变比值、电压接线方式、内部交流参数信息表及其所在的寄存 器地址及m a r k 地址( 调用地址) 等参数。 a 简捷型描述： 孙m iv e r 5 i o n 霉。1 0 。e n c o d i n g = 。蛹f 矿? 一i o u n 靶 m o d e b a c 纠3 3 0 0 c m o d e b 一( a i n ) 一s b 6 t r a c l i n e u a m p s w a b c 0 0 0 0 0 r a m p s w a b c 0 0 0 0 0 “h a r n l o s w 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 i h a n n o s w s t d l i n e l 4 p 一 m e t s c a l e 0 m e t s c a l e ， 5 7 7 4 s 0 0 0 5 u 1 ；u 2 ；u 3 ；u 1 2 ；u 2 3 ；u 3 1 ；i t ；1 2 ；1 3 ；p