調度自動化系統聯網方式探討

摘要：隨著我國經濟的快速發展，電網規模已經日益擴大，為提高電網的運行水平，使電網更加安全、經濟地運行。需要調度自動化系統處理更加龐大的實時數據。文章分析了調度自動化系統廣域網絡的概念，研究了廣域網系統的連接以及系統間采用的協議及實現方式，提出了確保電網網絡安全的措施。

關鍵詞：調度自動化系統；廣域網連接；聯網方式；協議

中圖分類號：TM734 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937(2011)24-0095-02

隨著電網改造的深入進行，調度自動系統實時傳輸的數據劇增，過去點對點的數據交換方式已遠遠不能滿足現狀的要求，為保障電網的安全、優質和經濟運行，實現調度自動化系統在生產過程中現代管理的重要作用，在省調和地調兩級調度之間建立信息傳輸的高速公路，實現省調實時系統的數據交換已成為調度自動化系統發展的必然。在這種發展趨勢下，調度自動化系統的聯網方式就顯得尤為重要，本文對調度自動化系統的聯網方式進行了探討。

1 調度自動化系統廣域網絡的概念

調度自動化系統廣域網是利用電力通信網絡的專用通道，聯系全省各地及重要電廠的調度自動化系統，以實現信息和數據的實時雙向交換、各地調監控系統和相關管理信息數據的共享，這就構成了一個范圍廣、可靠性高的實時數據交換網絡，是調度機構進行現代化改革和管理的主要技術手段之一。近年來隨著計算機、通信和控制等學科技術領域的成熟和逐步完善，相關的技術為電網調度自動化系統的發展開辟了廣闊的應用前景。

2 廣域網系統的連接

為了能夠順利實現電網調度自動化系統實時調度和互聯，建議以省調作為廣域網系統的中心主站來配置中心路由器，并以此接入省調的實時系統局域網。同時系統的網絡服務器配置在省調端，通過省調的交換機接入省調局域網與省調SCADA／EMS系統進行數據比較和傳輸。

地調端可以采用經路由器后接入SCADA／EMS系統的方式，也可以采用先接入SCADA／EMS系統的前置子網，再經前置通訊服務器后進入SCADA／EMS系統的主網。或者首先由通道接入終端服務器，再經前置子網進行前置通訊服務器的方式。這幾種方式都可以實現數據的通訊，不同點在于若直接接入SCADA／EMS系統的主網，則其中任何1臺工作站都可以作為聯絡工作站工作，這樣數據交換的效率就更高了一些，而采用接人前置子網時，通常使用前置通信服務器兼做聯網工作站。

遠動終端是變電站控制信息的執行機構，其作用是

主要從事電力調度自動化工作。依照相關的規約完成對于數據的采集和處理、發送和接收的操作功能。遠動終端必須具有安全可靠的傳輸通道與遠動分站通信，傳輸通道是將信息傳輸到遠動終端的通信設備，而調度自動化的主站的作用則是傳輸調度分站的規約和信息，這樣就能滿足遠動終端和調度主站對于信息的實時勝要求。調度自動化主站內設備的作用是提供調度員電網的實時動態信息，從而調度員對于電網經濟、可靠運行的管理要求。無人看守的變電站實時監控是調度自動化主站的另一個重要功能，通過對無人變電站的實時監控，可以監控電網的實時運行正常與否，這對電網的可靠運行有著非常重要的影響，因此調度自動化主站系統的可靠安全工作對電網的可靠安全運行也具有重要的影響。

3 SCADA／EMs系統間采用協議及實現方式

3.1 TASE.2協議

由于TASE.2協議基于英文定義，變量只允許使用英文字母、數字和下劃線等少量符號，如果只有簡單的雙方通信方式，則TASE，2的信息約定只需規定雙方統一。但通常在調度自動化系統實施聯網的過程中，要考慮省調、地調和備調之間的互聯，及各級調度之間的互聯。從這個角度出發，有關單位研制了具有極強操作性的地調聯網規范。這個規范明確規定了各個地調之間的責任和功能，確定了各級信息的歸屬范圍和“三遙”的控制范圍，明確了服務端的控制過程，該規約的實施，便于全省范圍內的調度信息規范的統一管理。

3.2 TASE.2功能

TASE.2的功能就是將多個SCADA／EMS聯為廣域網，然后在它們之間進行資源共享。我們對省調和地調的SCADA／EMS系統進行了分析和研究，建議采用省調高端的接入模式，在該模式下讀、寫的回調及讀、寫的確認不是直接訪問EMS的數據庫，而是訪問EMS服務器的一個數據的緩沖區，在緩沖區的控制范圍內由TASE.2相關的工作站的一個網絡客戶的程序來維護使用，通過對它發送相關請求給EMS中的一個“數據服務的程序”來讀取SCADA／EMS的實時的數據庫，并將數據緩沖暫存在TASE.2服務工作站的一個數據緩沖區；通過網絡服務程序發送請求給EMS中的“數據服務的程序”，將其中的某個數據緩沖區的相關數據寫到EMS的實時的數據庫中。

制定接口規范的目的是規范系統間的數據接口，保證系統的安全性，是本系統成功實施的關鍵環節。應在考慮當地EMS的系統安全穩定運行的前提下再考慮數據的讀取。該通信的接口遵循以下原則：

標準性：滿足不同類型的廠家的EMS系統對于數據讀取和寫入。

高效性：獲取數據時必須滿足速度的要求。

可行性：可實現互動操作的可行性。

易維護性：設計的系統接口可以使客戶端盡可能方便、簡單地維護并保障使用的便利性。

易接人性：如果需要使用相關的接口時，則能保證接入的過程簡單。

SCADA系統的接口的規范包括的主要內容為：SCADA相關的參數數據、實時的潮流數據、有關的計劃值、相關的歷史數據、相關的遙控的命令、相關的升降命令、相關的設點命令。且能保證該接口能夠支持多個用戶的訪問、主備機的切換、滿足變化的數據的要求、速度的指標的要求、可驗證的和管理的用戶的權限。

3.3 系統功能實現方式

通過客戶端建立發送數據的控制總表和接收數據的控制總表，有關的EMS節點表，在各級地調之間應建立發送數據的控制總表和接收數據的控制總表，兩個系統通過TASE.2的程序建立聯系，這個過程要求采用相似廠家的設備和設施，簡化相關的接口以利于調動自動化控制系統的速度并保證數據傳輸的準確性和可靠性。可以以讀取當地的EMS系統的實時數據為例來說說明，在進行交換數據的環節后，通過對Read函數的調用獲取調動自動化系統遠端的相關參數，在讀取函數的過程中需要考慮參數的類型及數量級，這個函數如果讀取的正確，則返回讀取狀態的結果函數READ-INFO和相關的數據集。由于系統對于數據庫的描述為三段式的，因此在訪問數據的時候必須完全遍臨這三段數據，通過對三段數據的完全遍臨才能安全讀取數據，保證數據的可靠性，TAES.2建立了遍臨三段式數據的程序和讀寫數據的保障，這是一個可執行的文件，具有獨立的功能和絕對的安全性，在系統中任何機器上都可以保證隨時應用。

4 電網網絡安全

通常情況下，省調和地調的EMS網絡都是通過電力調度實時網絡實現的，Tase.2的服務器通過對多個跨接網卡的定義和應用，保證了各級EMS系統的安全運行，且考慮了省調和各級調度的網絡接入點兩側部署加密的裝置以保障其防護設施的安全，同時應加強相關接口和用戶的管理，關閉無效的程序和不能運行的服務器，防止其他系統的侵入和干擾。

電力調度的數據管理也具有較高的電網網絡安全性，通常建議從下面兩點進行考慮。

①數據的安全性。在實際數據傳輸的過程中應考慮的數據傳輸的安全性，保證省調、地調兩級服務器的雙邊協議的正常運行，對不同的數據設置不同的共享級，在服務器端對雙邊協議進行合理的檢查，這樣就能保證數據傳輸的安全性。

②網絡的安全性。網絡的安全性也具有非常重要的影響，應通過設置防火墻和過濾的設備，保證網絡的安全性，加強應用層和終端網絡的控制，對網絡進行冗余的設計，提高網絡的可靠性，這些都是保證網絡安全性的措施。

5 結語

通過對系統連接方式、接口方式和網絡安全等方面我們可以看出建設滿足要求的電網調度自動化系統不但需要滿足企業的標準和要求，而且必須充分考慮到現存系統的情況和相關專業技術的發展方向。規劃系統網絡時應考慮到網絡的整體性，注意系統軟硬件平臺和標準的統一并向集成化的方向發展，調度自動化系統的建設涉及到許多新技術和新標準，我們有必要進行更深入的分析，提高其運行的可靠性和準確性，為建設智能電網奠定基