安防之家讯：cript>电力监控系统实时级互联的研究敬东　滕福生　张晓　李成印　李世望　徐向东摘　要　根据电力监控系统的体系结构，提出了电力监控系统在实时级和应用级互联的一种新概念，探讨了电力监控系统在实时级互联的基本理论和技术，并通过两种不同类型的实际系统成功互联的尝试，验证了该理论和技术的可行性，为电力监控系统实时级互联提供了可以借鉴的经验。
关键词　体系结构　实时级　互联　监控系统
分类号　TM764STUDYONTHEREAL-TIMEBASISINTERCONNECTION
OFELECTRICPOWERSUPERVISORYANDCONTROLSYSTEMSJingDong,TengFusheng,ZhangXiao
(SichuanUniversity,610065,Chengdu,China)
LiChengyin,LiShiwang,XuXiangdong
(DispatchingCenterofGansuElectricPowerBureau,730050,Lanzhou,China)Abstract　Accordingtothearchitectureofelectricpowersupervisoryandcontrolsystem,anewconceptofinterconnectionofelectricpowersupervisoryandcontrolsystemsonreal-timeandapplicationbasisisproposed.Thebasicprincipleandtechniqueofsupervisoryandcontrolsysteminterconnectiononreal-timebasisarediscussed.Thefeasibilityoftheproposedprincipleandtechniqueisverifiedbyagivensampleofinterconnectionoftwodifferentkindsofactualsupervisoryandcontrolsystems.Meanwhile,someusefulexperiencesabouttheinterconnectionofelectricpowersupervisoryandcontrolsystemsonreal-timebasisaregiven.
Keywords　systemarchitecture；real-timebasis；interconnection；supervisoryandcontrolsystem0　引言
电力监控系统互联是指将不同的监控系统通过互联设备连接起来，以扩大信息共享的范围。电力监控系统中，系统互联从功能和概念上可划分为应用级和实时级两类。应用级互联是指像电子表格一类的应用类信息能够在一个系统和另一个系统之间传送交互；实时级互联是指将一个系统所采集到的原始“四遥”实时信息，根据需要能够从一个系统传送到另一个系统。
1　系统体系结构
1.1　联机系统体系结构
联机系统涉及到各种不同类型的计算机、用户终端和信息传输设备，机间通信任务极其复杂，因此，有必要把完成机间通信任务的全部硬、软件功能划分成若干功能层次，不同计算机系统的同等层间在协议的约束下进行信息交互。
层和协议的集合构成联机系统的体系结构。国际标准化组织ISO的数据处理委员会TC97于1979年公布了开放系统互联参考模型OSI／RM，表1列出了OSI／RM各层功能［1］的分布概要。表1　OSI／RM各层功能
Table1　ThefunctionsofeachlayerforOSI/RM编号名称基本功能概要1物理层将比特流送到物理媒体上传输2数据链层在相邻节点间的链路上无差错地传送帧格式3网络层报文分组传送、路由选择、信息流量控制等4传送层端系统间经通信子网透明地传送报文5会话层会话管理及数据传输的同步处理等任务6表示层数据格式的代码转换、加密和解密等7应用层与用户应用进程的接口
OSI／RM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。
1.2　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OSI／RM模型的简化模式，IEC870—5系列和DNP3.0是电力监控系统体系结构的两个基本框架［2］。IEC870—5系列和DNP3.0两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
Fig.1　Thearchitectureofelectricpowersupervisoryandcontrolsystem2　系统互联的基本技术
2.1　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信息一般有下述两类：①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；②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。
2.2　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：①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；②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。
2.3　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
Fig.2　Theinterconnectionprincipleofsupervisoryandcontrolsystemonreal-timebasis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
3.1　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。
3.2　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TELETTRATIC1000／04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。
3.2.1　原系统数据链层帧格式
TETETTRATIC1000／04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(15，10)BCH码，监控中心和各远方终端间交换的帧格式［3］如图3所示。图3　TELETTRATIC1000/04系统的帧格式
Fig.3　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。
3.2.2　部颁数据链层帧格式
国家电力公司调度通信局1991—12—01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[1][2]下一页安防之家专注于各种家居的安防,监控,防盗,安防监控,安防器材,安防设备的新闻资讯和O2O电商导购服务，敬请登陆安防之家：http://anfang.jc68.com/