电力监控系统实时级互联的研究

1/7电力监控系统实时级互联的研究OSIRM为计算机系统互联提出了一种功能性结构框架，成为ISO以后开发各种网络协议标准的基础，确保了联机系统朝开放性的方向发展。电力监控系统体系结构电力监控系统由监控中心、远方终端和信息传输通道3部分构成。就其数据交换的工作原理而论，它与联机系统十分类似，但实际上在网络拓扑结构、四遥信息帧格式长度及其端到端传输时延等方面，存在着有别于广域计算机联网系统的特殊性要求。因此，电力监控系统的体系结构是一种接近OSIRM模型的简化模式，IEC8705系列和DNP是电力监控系统体系结构的两个基本框架2。IEC8705系列和DNP两个文本是目前电力监控系统中最具权威性的国际标准，它们将电力监控系统的体系结构概括为如图1所示的3个或4个功能层次。图1电力监控系统的体系结构THEARCHITECTUREOFELECTRICPOWERSUPERVISORYANDCONTROLSYSTEM2系统互联的基本技术数据信息种类为确保电网安全经济运行，电力监控系统间交互的2/7信息一般有下述两类实时类信息，这类信息主要指电力监控系统内部所交换的四遥信息，对站间信息传输时延有严格的要求；应用类信息，这类信息主要指根据应用的需要将实时类信息分类加工整理的二次产品，如各种历史数据、统计报表及各类电子邮件等，系统间信息交换的传输时延没有严格的要求。系统互联分类根据上述信息分类，电力监控系统间的互联在概念上也分为两类实时级互联，这种互联方式借助于互联系统的作用，将四遥信息从某一监控系统传送到另一监控系统；应用级互联，这种互联方式借助于互联系统的作用，使一个监控系统能够访问另一个监控系统中的应用类数据，例如网桥和路由器等。实时级互联的原理两个监控系统采用不同的通信协议时，实时级互联系统R的作用和地位如图2所示。图2监控系统实时级互联的原理THEINTERCONNECTIONPRINCIPLEOFSUPERVISORYANDCONTROLSYSTEMONREALTIMEBASIS实时级互联具备下述特点A互联系统R中的例程R12仅实现两个监控系统帧3/7格式及代码的转换。B互联系统R不影响两个监控系统的运行，互联系统R对于两侧的监控系统来说完全透明。3实时级互联的应用实时级互联任务分析实时级互联在电力监控系统中，最典型的是电力通信网综合监控系统的开发和建设。我国各级电力部门自80年代以来，先后引进了大量的数字微波、光纤和程控交换等现代通信设备，这些设备一般都配有先进的监控系统。将引进通信设备的监控系统纳入统一的电力通信网综合监控系统进行管理，最经济、最有效的途径就是采用实时级互联技术。实时级互联技术的应用西北某地区从意大利引进了一条含32个微波站的PCM480数字微波干线，并配有TELETTRATIC100004监控系统。监控中心将表征32个微波站运行工况的实时信息导出，并转换成部颁标准格式后接入电力通信网综合监控系统，实现了监控系统实时级互联，以此为例加以说明。原系统数据链层帧格式TETETTRATIC100004监控系统中帧格式由若干码字构成，任何一个码字均含10位信息位，紧跟其后有5位校验位，构成15，10BCH码，监控中心和各远方终端间4/7交换的帧格式3如图3所示。图3TELETTRATIC1000/04系统的帧格式THEFRAMEFORMATOFTELETTRATIC1000/04IND作为功能码字，含地址码和功能码，以区分不同的微波站和不同的信息种类；信息码字DAT，用于携带微波站的遥信YX和遥测YC信息。部颁数据链层帧格式国家电力公司调度通信局19911201号文本电力通信网监控系统数据采集层传输规约定义了电力通信网监控系统数据链层各远方终端与监控中心间信息交换的帧格式、编码及传输规则，其中帧格式4如图4所示。图4部颁帧格式THENATIONALAUTHORIZATIONFRAME协议转换处理协议转换处理是监控系统在实时级实现互联的关键，其实质是将TELETTRATIC100004监控系统中某一功能的帧格式转换成同一功能的部颁标准文本格式，其实现机理是一种帧格式向另一种帧格式一一对应的映射处理，含帧格式的转换和信息编码的转换，其中帧格式的转换包含下述字段的转换和生成处理同步码、控制码、地址码、5/7用户数据、校验码、结束码。系统互联尝试西北地区TELETTRATIC100004微波监控系统与电力通信网综合监控系统实时级互联实施过程中，经资料收集、系统仿真和现场试验几个阶段，弄清了原微波监控系统数据链层帧格式的结构、信息编码和各字段的含义，理清了原微波监控系统中，表征32个微波站运行工况的近2000个YX和YC量在信息帧中的位置和顺序，导出了两个YC量的近似计算公式，并于1996年初于现场互联成功。现场抽样试验和长期运行情况表明，YX和YC量识别准确率高达100，YC量近似公式计算的相对误差小于，系统性能远优于国家电力公司调度通信局在电力通信网监测系统技术规范中所规定的技术指标。4结论本文根据电力监控系统的体系结构，分析了实时级互联的基本原理和技术，并通过西北某地区将TELETTRATIC100004微波监控系统成功接入电力通信网综合监控系统的尝试，得出下述结论A不同电力监控系统实现实时级互联，只需接入少量的互联设备，它是扩大实时类信息资源共享范围的最经济有效的措施。B不同电力监控系统，在数据链层通过协议转换便6/7能实现系统实时级互联，互联系统对于两侧的监控系统是完全透明的。C受ISO互联参考模型OSIRM的影响，加上电力监控系统IEC8705系列和DNP标准的颁布，监控系统必将朝开放性方向发展，因此，电力监控系统在实时级实现互联是电力系统自动化发展的必然趋势。作者简介敬东，男，1944年生，教授，主要从事计算机通信和实时监控系统的研究工作。滕福生，男，1929年生，教授，博士生导师，主要从事电力系统实时分析计算和电网调度自动化系统的研究工作。作者单位敬东滕福生张晓四川大学电力工程系610065成都李成印李世望徐向东甘肃省电力局中调所730050兰州参考文献1谢希仁，陈鸣，张兴元计算机网络北京电子工业出版社，19942蔡运清IEC8705系列及D