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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
0、 引言
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（如图1所示）或通过两个系统进行数据交互来共享已有的数据。本文对共用信道方式不作详细介绍，主要对两个系统数据交互进行讨论。
一、变电站设备数据接入
变电站信息，对于配电自动化系统和调度自动化系统来说，都是必须的。如何获得变电站设备的信息，在现场一般采用3种方式，如图2：
方法1：在建设调度自动化时，变电站综合自动化系统通过串口把信息上传时，一般至少都留有一路备有串口，在上配电自动化系统时，使用该备用串口，通过备用串口与配电自动化系统的子站连接，通过子站把变电站设备信息上传给配电自动化系统。配电自动化系统通过配置设备相应的点号、系数，进行分析转换后，供自己使用。
方法2：如果在变电站综合自动化系统没有备用串口并且也不想新增串口，配电自动化系统可以通过调度自动化系统的前置服务器获得新数据，配电自动化系统通过配置设备相应的点号、系数，进行分析转换后，供自己使用。
方法3：在调度自动化系统接受变电站设备信息进行处理后，通过两个系统之间的接口，调度自动化系统把处理好的数据直接传给配电自动化系统。配电自动化系统负责接收数据为自己所用。
配电自动化系统和调度自动化系统之间数据交互的内容包括：①变电站、中心配馈线开关遥控；②变电站内变压器、母线、出线的遥信、遥测数据。
二、信息接入方案
对于上面提到的方式1和方式2，因为基本上都是涉及硬件方面的接口，在这里不做多的介绍，主要介绍方式3。
2．1调度自动化系统与配电自动化接口应该注意的问题
1)在进行接口时，必须保证两个分布在两个不同网段的系统安全运行，通过路由器等必要设备进行快速有效的连接；
2)两个系统都接入了变电站设备的实时信息，应该明确配、调两个系统的责任、分工，为日后维护明确责任，有据可依；
3)两个系统同一数据表，包括：场站号、点号、描述、属性、质量位等，方便日后供电企业系统维护，进一步保证配、调两个系统数据的一致性。
4)选用统一、安全、高效的应用层通信协议。
5)对于变电站10kV出线，由于配电自动化系统要实现故障的处理，需要控制出线开关，最好把出线开关的控制权限下放给配电自动化系统；
6)调度自动化系统传送数据给配电自动化系统时不能影响本身的监控，同时要满足配电自动化系统实时性的要求。
7)对于配电自动化系统对调度自动化系统的要求，需要自动留下记录，以便在必要时候进行查询和分析。
2．2调度自动化系统与配电自动化接口具体实现方案
1)硬件连接方式：配电自动化系统和调度自动化系统通过路由器进行连接，在路由中设定两个系统的互访方式。
2)采用规约，网络层／传输层：TCP／IP网络协议；应用层：DL476-1992实时数据传输规约，0型规程。现对应用层DL476-1992实时数据传输规约简单介绍。
2．3传输模式
1)双方所需数据，依照共同确认的数据索引表，由对侧定期发送。
2)遥测和遥信数据的传送均采用全数据传送和变化数据传送两种方式。每种数据传送方式均采用周期性传送，周期可调。
3)对侧收到数据报文后，给予数据确认报文。
4)变化遥测数据可以缓冲一定时间再传输，时间可调。
5)变化遥信立即传输。
6)建立通信连接后，双方首先向对端发送全数据。
2．4报文说明
1)数据报文头控制域为A_DATA。
2)数据确认报文头控制域为A_DATA_ACK。
3)数据报文第4个字节“优先级”，各条链路唯一。
4)数据报文最大长度512个字节。
5)全数据报文可以采用分包传送，每个全数据报文必须标明起始序号。第一包全数据報文起始序号为0；若第一包全数据报文包含n个记录，则第二包全数据报文起始序号为n，第n包为前包(n-1)全数据报文所包含记录的总数。
6)全遥测数据报文与全遥信数据报文起始序号分别计算。
7)每次全数据报文发送，起始序号从0计算。
8)控制报文：第5、6两个字节表示剩余报文长度。
9)全数据报文报文头12个字节：第5、6两个字节表示剩余报文长度；
10)第9、10两个字节表示剩余报文长度；
11)第11、12两个字节表示起始序号；
12)变化数据报文报文头10个字节：第5、6两个字节表示剩余报文长度；
13)第9、10两个字节表示剩余报文长度。
14)变化数据报文数据记录序号从0开始计数。
2．5通信交互过程说明
1)客户端(Client)通信进程首先发起TCP层连接，服务器端(Server)通信进程处于监听状态；TCP层连接建立后，就可以准备建立应用层连接。
2)客户端(Client)通信进程首先发出A_ASSOCIATE请求建立链路的握手报文，服务器端(Server)通信进程用A_ASSOCIATE_ACK应答。握手成功后Client与Server~建立了应用层连接。
3)应用层建立连接后，就可以进行数据传输，Client与Server可以向对端周期性发送全遥测、全遥信、变化遥测、变化遥信数据报文(周期可调)，对端收到数据报文后，应回送数据确认报文，或数据否认报文。
4)如果Client端通信进程终止，Server端进程应能判断链路断开，并等待Client端再次建立链接。同样，如果Server端进程终止，Client端进程应能判断链路终止，并准备重新建立连接(或自动切换与Server端备用机进行通信)。
5)客户端／月艮务器端断开连接时，应该向对侧发送相关连接控制(放弃、释放等)ta文，对侧收到相应报文后，应断开连接，准备重新建立连接。
6)客户端服务器端长时间不能收到对侧报文时，应断开连接，准备重新建立连接(时间可调)。
2．6通信端口说明
cc2000系统计算机通信子系统作为服务器端时只用一个端口监听客户端的连接，监听端口号可以统一设置。作为客户端时可以设置灵活的端口去连接远方服务器端。
1)具体实现：自动化系统和调度自动化系统采用TCP／IP协议进行通信，配电自动化系统作为协议的客户端，调度自动化系统作为协议的服务端。作为客户端的配电系统，可通过其网络实时监控机制向服务端的调度系统提出建立TCP／IP连接的要求，一旦该要求得到服务端的响应确认，配电系统即可与调度系统进行数据的交换处理。
2)数据传输：两个系统的网络连接确立后，所交换的数据一般为：10kV线路的定周期遥信／遥测数据，实时变化的遥信／遥测数据。用户既可指定“周期数据传输的频率”和“变化数据的检测精度”，也可灵活定制两个系统的数据交换内容，还可以选择配网子站数据优先或者后台数据交换优先。
2．7控制操作
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。具体的步骤见图3。
为了保证调度系统的安全性和明确区分出线开关是那个系统和人员进行控制的，配电系統发给调度自动化系统的遥控指令中包含了操作人员、时间等相关信息。
三、工程实例
在实施配电自动化系统时，根据局的实际情况，对于变电站设备数据的获取，采用了两种方式：①使用变电站综合自动化备有串口，连接配电自动化系统子站，通过子站把变电站信息传给配电自动化系统。②变电站信息通过调度自动化系统与配电自动化系统之间的接口，获取变电站设备信息。见图4所示。
配电自动化系统采取逐步实施的过程，在本次仅有6个站的配电设备接入了配电自动化系统。在配电自动化系统与调度自动化接口时把所有变电站的信息都接入了配电自动化系统，在接口中采用基于TCP／IP规约进行网络连接和基于DL476—1992规约进行实时数据交换。
在实施的过程中，针对个别变电站信息既从与变电站综自连接的配电自动化系统子站获得了变电站数据，又从与调度自动化系统接口中获得变电站信息的情况，进行双数据源的特殊处理。即在配电自动化子站获得数据正确的情况下，以它为优先，如果在配电自动化子站获得数据异常，自动转换到以调度自动化传过来的数据为优先。
现在配电自动化系统和调度自动化系统的接口在现场已经投入运行，运行稳定可靠。
四、结束语
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。
注：文章内所涉及的公式和图表请用PDF格式打开
关键词：电力自动化；调度系统；配电系统；数据交换
0、 引言
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（如图1所示）或通过两个系统进行数据交互来共享已有的数据。本文对共用信道方式不作详细介绍，主要对两个系统数据交互进行讨论。
一、变电站设备数据接入
变电站信息，对于配电自动化系统和调度自动化系统来说，都是必须的。如何获得变电站设备的信息，在现场一般采用3种方式，如图2：
方法1：在建设调度自动化时，变电站综合自动化系统通过串口把信息上传时，一般至少都留有一路备有串口，在上配电自动化系统时，使用该备用串口，通过备用串口与配电自动化系统的子站连接，通过子站把变电站设备信息上传给配电自动化系统。配电自动化系统通过配置设备相应的点号、系数，进行分析转换后，供自己使用。
方法2：如果在变电站综合自动化系统没有备用串口并且也不想新增串口，配电自动化系统可以通过调度自动化系统的前置服务器获得新数据，配电自动化系统通过配置设备相应的点号、系数，进行分析转换后，供自己使用。
方法3：在调度自动化系统接受变电站设备信息进行处理后，通过两个系统之间的接口，调度自动化系统把处理好的数据直接传给配电自动化系统。配电自动化系统负责接收数据为自己所用。
配电自动化系统和调度自动化系统之间数据交互的内容包括：①变电站、中心配馈线开关遥控；②变电站内变压器、母线、出线的遥信、遥测数据。
二、信息接入方案
对于上面提到的方式1和方式2，因为基本上都是涉及硬件方面的接口，在这里不做多的介绍，主要介绍方式3。
2．1调度自动化系统与配电自动化接口应该注意的问题
1)在进行接口时，必须保证两个分布在两个不同网段的系统安全运行，通过路由器等必要设备进行快速有效的连接；
2)两个系统都接入了变电站设备的实时信息，应该明确配、调两个系统的责任、分工，为日后维护明确责任，有据可依；
3)两个系统同一数据表，包括：场站号、点号、描述、属性、质量位等，方便日后供电企业系统维护，进一步保证配、调两个系统数据的一致性。
4)选用统一、安全、高效的应用层通信协议。
5)对于变电站10kV出线，由于配电自动化系统要实现故障的处理，需要控制出线开关，最好把出线开关的控制权限下放给配电自动化系统；
6)调度自动化系统传送数据给配电自动化系统时不能影响本身的监控，同时要满足配电自动化系统实时性的要求。
7)对于配电自动化系统对调度自动化系统的要求，需要自动留下记录，以便在必要时候进行查询和分析。
2．2调度自动化系统与配电自动化接口具体实现方案
1)硬件连接方式：配电自动化系统和调度自动化系统通过路由器进行连接，在路由中设定两个系统的互访方式。
2)采用规约，网络层／传输层：TCP／IP网络协议；应用层：DL476-1992实时数据传输规约，0型规程。现对应用层DL476-1992实时数据传输规约简单介绍。
2．3传输模式
1)双方所需数据，依照共同确认的数据索引表，由对侧定期发送。
2)遥测和遥信数据的传送均采用全数据传送和变化数据传送两种方式。每种数据传送方式均采用周期性传送，周期可调。
3)对侧收到数据报文后，给予数据确认报文。
4)变化遥测数据可以缓冲一定时间再传输，时间可调。
5)变化遥信立即传输。
6)建立通信连接后，双方首先向对端发送全数据。
2．4报文说明
1)数据报文头控制域为A_DATA。
2)数据确认报文头控制域为A_DATA_ACK。
3)数据报文第4个字节“优先级”，各条链路唯一。
4)数据报文最大长度512个字节。
5)全数据报文可以采用分包传送，每个全数据报文必须标明起始序号。第一包全数据報文起始序号为0；若第一包全数据报文包含n个记录，则第二包全数据报文起始序号为n，第n包为前包(n-1)全数据报文所包含记录的总数。
6)全遥测数据报文与全遥信数据报文起始序号分别计算。
7)每次全数据报文发送，起始序号从0计算。
8)控制报文：第5、6两个字节表示剩余报文长度。
9)全数据报文报文头12个字节：第5、6两个字节表示剩余报文长度；
10)第9、10两个字节表示剩余报文长度；
11)第11、12两个字节表示起始序号；
12)变化数据报文报文头10个字节：第5、6两个字节表示剩余报文长度；
13)第9、10两个字节表示剩余报文长度。
14)变化数据报文数据记录序号从0开始计数。
2．5通信交互过程说明
1)客户端(Client)通信进程首先发起TCP层连接，服务器端(Server)通信进程处于监听状态；TCP层连接建立后，就可以准备建立应用层连接。
2)客户端(Client)通信进程首先发出A_ASSOCIATE请求建立链路的握手报文，服务器端(Server)通信进程用A_ASSOCIATE_ACK应答。握手成功后Client与Server~建立了应用层连接。
3)应用层建立连接后，就可以进行数据传输，Client与Server可以向对端周期性发送全遥测、全遥信、变化遥测、变化遥信数据报文(周期可调)，对端收到数据报文后，应回送数据确认报文，或数据否认报文。
4)如果Client端通信进程终止，Server端进程应能判断链路断开，并等待Client端再次建立链接。同样，如果Server端进程终止，Client端进程应能判断链路终止，并准备重新建立连接(或自动切换与Server端备用机进行通信)。
5)客户端／月艮务器端断开连接时，应该向对侧发送相关连接控制(放弃、释放等)ta文，对侧收到相应报文后，应断开连接，准备重新建立连接。
6)客户端服务器端长时间不能收到对侧报文时，应断开连接，准备重新建立连接(时间可调)。
2．6通信端口说明
cc2000系统计算机通信子系统作为服务器端时只用一个端口监听客户端的连接，监听端口号可以统一设置。作为客户端时可以设置灵活的端口去连接远方服务器端。
1)具体实现：自动化系统和调度自动化系统采用TCP／IP协议进行通信，配电自动化系统作为协议的客户端，调度自动化系统作为协议的服务端。作为客户端的配电系统，可通过其网络实时监控机制向服务端的调度系统提出建立TCP／IP连接的要求，一旦该要求得到服务端的响应确认，配电系统即可与调度系统进行数据的交换处理。
2)数据传输：两个系统的网络连接确立后，所交换的数据一般为：10kV线路的定周期遥信／遥测数据，实时变化的遥信／遥测数据。用户既可指定“周期数据传输的频率”和“变化数据的检测精度”，也可灵活定制两个系统的数据交换内容，还可以选择配网子站数据优先或者后台数据交换优先。
2．7控制操作
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。具体的步骤见图3。
为了保证调度系统的安全性和明确区分出线开关是那个系统和人员进行控制的，配电系統发给调度自动化系统的遥控指令中包含了操作人员、时间等相关信息。
三、工程实例
在实施配电自动化系统时，根据局的实际情况，对于变电站设备数据的获取，采用了两种方式：①使用变电站综合自动化备有串口，连接配电自动化系统子站，通过子站把变电站信息传给配电自动化系统。②变电站信息通过调度自动化系统与配电自动化系统之间的接口，获取变电站设备信息。见图4所示。
配电自动化系统采取逐步实施的过程，在本次仅有6个站的配电设备接入了配电自动化系统。在配电自动化系统与调度自动化接口时把所有变电站的信息都接入了配电自动化系统，在接口中采用基于TCP／IP规约进行网络连接和基于DL476—1992规约进行实时数据交换。
在实施的过程中，针对个别变电站信息既从与变电站综自连接的配电自动化系统子站获得了变电站数据，又从与调度自动化系统接口中获得变电站信息的情况，进行双数据源的特殊处理。即在配电自动化子站获得数据正确的情况下，以它为优先，如果在配电自动化子站获得数据异常，自动转换到以调度自动化传过来的数据为优先。
现在配电自动化系统和调度自动化系统的接口在现场已经投入运行，运行稳定可靠。
四、结束语
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。
注：文章内所涉及的公式和图表请用PDF格式打开