配電網自動化通信規約測試系統開發研究

張雪華

摘 要：在國民經濟不斷發展以及科學技術不斷進步的當下，人們的生活水平也在不斷的提高，同時對電力需求以及供電質量的要求也在發生著變化。所以，加速配網自動化技術的發展，使其供電技術跟上不斷發展的科學技術也有了現實的意義。而配電網的安全穩定與配電自動化系統的安全穩定運行有著很大的關系，因此，可以看出快速而穩定的通信對配電網有多重要。首先對配電自動化所有系統設備進行應用功能以及通信可靠性的全面測試，在入網前對配電自動化系統多些了解為配電網自動化系統的安全穩定運行極為重要。文章主要通過對配網自動化系統通信的特點進行了研究分析，能夠解決其通信問題。

關鍵詞：配網自動化；通信規約；規約測試

對于配網自動化系統的定義即是集計算機系統、通信系統、信息管理系統、控制系統于一體的并對電力系統中、低壓系統實施檢測、控制以及管理的一種系統。具有改善供電質量，縮短停電時間，提高供電可靠性，把運行費用進行降低和減輕了運行人員的勞動強度的作用。目前配電網自動化系統在我國仍處于探索階段發展的并不成熟，之所以這樣最大的一個原因就是配電網設備分散且數量大，很難解決通信問題。文章針對這一問題進行了討論分析。

1 配電網自動化系統對通信的要求

配電網的終端點數量極大，通信距離短，對數率的要求也比較低，然而配電網自動化系統會涉及到比如自動讀表、負荷控制、饋線自動化到開閉等很多功能要求，所以對通信會有不同的要求。我們在進行配電網通信系統的設計時應考慮到其中的可靠性、費用、通信速率、雙向通信、停電不影響通信以及操作與維護等要求。對于停電不影響通信的要求主要是配電網的自動化和故障區段應該分離開，保證能夠及時恢復正常區域供電的功能，并且在停電的地區通信工作仍確保能正常運行；配電網自動化的通信系統主要由傳送、接收以及網絡系統組成，其每個系統都很復雜，所以在設計時要把維護的方便性考慮進去。

2 配電自動化系統中通信規約

因為配電網自動化系統采用通信方式的不同，所以選擇一種合適的通信規約是很重要的。現在大部分電網調度自動化和變電站綜合自動化應用的是如SC1801的應答式規約、如DXF5TFFU的循環式規約、如DNP3.0的等式規約，但由于配電網自身的一些特點使得這些規約并不能完全適應于配電網自動化的需要。例如：配電網自動化系統分為容量大的區域站、容量小的線路分段開關測控裝置以及配電變壓器測控裝置幾種，對于以前的運動規約來說，其設計主要是對中等規模的數據傳輸有用并不能保證其也適用于數量多而容量小的數據傳遞；配電自動化系統能對比如FTU的故障電流值整定，但以前的運動規約做不到向遠方點下定值。

對數據以及命令的及時、快速傳遞和通信的實現是在配網自動化的建設中最基本的要素。現在國各配網自動化設備的通信規約都是由廠家自行開發，各設備之間相互獨立運行，各種通信協議格式存在著較大的差異性，因而個系統設備間的通信存在著諸多障礙[1]。為了解決這種問題所以在實際的應用中，為了使相同規約的不同設備能夠互聯就要做到設備的規約符合標準，因此要有通信規約的測試分析系統。這一系統可以對配電自動化主站設備和終端設備間的應用功能以及通信可靠性進行檢查，使在入網前有一定的了解，另外對已經運行的設備也可以進行測試，從而得出設備當前的運行狀態，通信規約測試分析系統可以很方便的查找調試、運行、維護以及通信故障和故障發生的原因。

3 系統平臺和硬件設置

配電網自動化通信規約測試系統是在windowsXP以及Microsoft visual studio 2005數據庫的基礎上開發研究的，Miiscrosoft MFC作為基礎類庫，采用C++工具作輔助，可在筆記本或PC服務器上進行安裝方便攜帶；這種系統有許多好處比如多串口通信終端服務器以及網絡交換機等；還有與多個測試對象、通道和多種通道同時接入測試的能力。

在進行測試時每個系統和設備的連接圖如圖1所示。

根據被測對象的不同，可以選擇不同的設備；而且還可以根據通訊途徑的不同，選擇的配置方案也可以不同。

4 測試內容

配電網自動化通信規約測試系統主要用于測試主站系統與終端之間鏈路通信是否正常、應用功能是否符合規約要求[2]。其測試方法主要由規約靜態測試、規約動態測試以及規約性能測試組成。IEC60870-5規約規定的三層參考模型“增強性能體系結構（EPA）”其測試內容主要包括該模型定義的物理層測試、數據鏈路層測試以及應用層測試，測試應用層基本應用功能是否符合標準規約三種功能。對于物理層測試主要是對端口號、波特率等的測試；而數據鏈路層測試的內容主要是復位鏈路、測試鏈路、查詢狀態等；應用層測試的內容是否符合規約要求及其在實現這些功能時所對應的報表是否一致。

5 測試軟件功能

測試系統能夠模擬配電主站系統與被測的終端按照規定的規約來進行通信測試。同時也可以對主站的全部功能包括召喚終端數據、時鐘同步、歷史數據記錄等內容進行模擬。命令下發和實時數據的接收。采用自動、單步或批量執行模式下發遙控操作，從而可以實現對終端設備的通信，另外，可以接收終端上行的數據，同時對報文進行解析。不管是正確還是錯誤的報文都能進行解析，其解析內容由報文的類型標識、傳送原因等組成，如果是錯誤的還能指出錯在哪里。可實現歷史數據的實時查詢。接收到的終端數據會形成文本文件并且均帶有該廠站名以及記錄時間，為用戶以后查詢提供方便。通信內容的監視與記錄。根據前兩條功能可以對終端系統的時效性、數據的正確性以及SOE準確度等內容進行測試試驗，從而可以為終端的調試提供便利之處。

6 結束語

配電自動化滿足可以提高供電可靠性和供電質量的要求，已是城市配電網發展的必然趨勢，隨著配電自動化的發展，為了保證有一個安全的用電環境對配電網自動化規約測試已顯得越來越重要。除此之外，利用配電網自動化規約測試系統不僅能在入網前對配電自動化主站系統設備和終端設備進行通信規約檢測，而且對已經運行的系統照樣可以進行在線測驗，通過測試以及試驗能夠及時發現其中的安全隱患，對配電自動化系統的安全運行有非常大的好處。目前該測試系統的用途已經得到廣泛的應用，在以后應用的將會越來越多。

參考文獻

[1]張勝.提高IEC60870-5-101協議互操性的應用經驗[J].電力系統自動化，2006，30（23）.

[2]沈鴻.遠動通信規約及分析系統[J].廣東電力，2005.3（18）.

[3]狄文輝.基于101規約的電力遠動通信測試軟件[J].計算機工程與設計，2010，30（12）.endprint

摘 要：在國民經濟不斷發展以及科學技術不斷進步的當下，人們的生活水平也在不斷的提高，同時對電力需求以及供電質量的要求也在發生著變化。所以，加速配網自動化技術的發展，使其供電技術跟上不斷發展的科學技術也有了現實的意義。而配電網的安全穩定與配電自動化系統的安全穩定運行有著很大的關系，因此，可以看出快速而穩定的通信對配電網有多重要。首先對配電自動化所有系統設備進行應用功能以及通信可靠性的全面測試，在入網前對配電自動化系統多些了解為配電網自動化系統的安全穩定運行極為重要。文章主要通過對配網自動化系統通信的特點進行了研究分析，能夠解決其通信問題。

關鍵詞：配網自動化；通信規約；規約測試

對于配網自動化系統的定義即是集計算機系統、通信系統、信息管理系統、控制系統于一體的并對電力系統中、低壓系統實施檢測、控制以及管理的一種系統。具有改善供電質量，縮短停電時間，提高供電可靠性，把運行費用進行降低和減輕了運行人員的勞動強度的作用。目前配電網自動化系統在我國仍處于探索階段發展的并不成熟，之所以這樣最大的一個原因就是配電網設備分散且數量大，很難解決通信問題。文章針對這一問題進行了討論分析。

1 配電網自動化系統對通信的要求

配電網的終端點數量極大，通信距離短，對數率的要求也比較低，然而配電網自動化系統會涉及到比如自動讀表、負荷控制、饋線自動化到開閉等很多功能要求，所以對通信會有不同的要求。我們在進行配電網通信系統的設計時應考慮到其中的可靠性、費用、通信速率、雙向通信、停電不影響通信以及操作與維護等要求。對于停電不影響通信的要求主要是配電網的自動化和故障區段應該分離開，保證能夠及時恢復正常區域供電的功能，并且在停電的地區通信工作仍確保能正常運行；配電網自動化的通信系統主要由傳送、接收以及網絡系統組成，其每個系統都很復雜，所以在設計時要把維護的方便性考慮進去。

2 配電自動化系統中通信規約

因為配電網自動化系統采用通信方式的不同，所以選擇一種合適的通信規約是很重要的。現在大部分電網調度自動化和變電站綜合自動化應用的是如SC1801的應答式規約、如DXF5TFFU的循環式規約、如DNP3.0的等式規約，但由于配電網自身的一些特點使得這些規約并不能完全適應于配電網自動化的需要。例如：配電網自動化系統分為容量大的區域站、容量小的線路分段開關測控裝置以及配電變壓器測控裝置幾種，對于以前的運動規約來說，其設計主要是對中等規模的數據傳輸有用并不能保證其也適用于數量多而容量小的數據傳遞；配電自動化系統能對比如FTU的故障電流值整定，但以前的運動規約做不到向遠方點下定值。

對數據以及命令的及時、快速傳遞和通信的實現是在配網自動化的建設中最基本的要素。現在國各配網自動化設備的通信規約都是由廠家自行開發，各設備之間相互獨立運行，各種通信協議格式存在著較大的差異性，因而個系統設備間的通信存在著諸多障礙[1]。為了解決這種問題所以在實際的應用中，為了使相同規約的不同設備能夠互聯就要做到設備的規約符合標準，因此要有通信規約的測試分析系統。這一系統可以對配電自動化主站設備和終端設備間的應用功能以及通信可靠性進行檢查，使在入網前有一定的了解，另外對已經運行的設備也可以進行測試，從而得出設備當前的運行狀態，通信規約測試分析系統可以很方便的查找調試、運行、維護以及通信故障和故障發生的原因。

3 系統平臺和硬件設置

配電網自動化通信規約測試系統是在windowsXP以及Microsoft visual studio 2005數據庫的基礎上開發研究的，Miiscrosoft MFC作為基礎類庫，采用C++工具作輔助，可在筆記本或PC服務器上進行安裝方便攜帶；這種系統有許多好處比如多串口通信終端服務器以及網絡交換機等；還有與多個測試對象、通道和多種通道同時接入測試的能力。

在進行測試時每個系統和設備的連接圖如圖1所示。

根據被測對象的不同，可以選擇不同的設備；而且還可以根據通訊途徑的不同，選擇的配置方案也可以不同。

4 測試內容

配電網自動化通信規約測試系統主要用于測試主站系統與終端之間鏈路通信是否正常、應用功能是否符合規約要求[2]。其測試方法主要由規約靜態測試、規約動態測試以及規約性能測試組成。IEC60870-5規約規定的三層參考模型“增強性能體系結構（EPA）”其測試內容主要包括該模型定義的物理層測試、數據鏈路層測試以及應用層測試，測試應用層基本應用功能是否符合標準規約三種功能。對于物理層測試主要是對端口號、波特率等的測試；而數據鏈路層測試的內容主要是復位鏈路、測試鏈路、查詢狀態等；應用層測試的內容是否符合規約要求及其在實現這些功能時所對應的報表是否一致。

5 測試軟件功能

測試系統能夠模擬配電主站系統與被測的終端按照規定的規約來進行通信測試。同時也可以對主站的全部功能包括召喚終端數據、時鐘同步、歷史數據記錄等內容進行模擬。命令下發和實時數據的接收。采用自動、單步或批量執行模式下發遙控操作，從而可以實現對終端設備的通信，另外，可以接收終端上行的數據，同時對報文進行解析。不管是正確還是錯誤的報文都能進行解析，其解析內容由報文的類型標識、傳送原因等組成，如果是錯誤的還能指出錯在哪里。可實現歷史數據的實時查詢。接收到的終端數據會形成文本文件并且均帶有該廠站名以及記錄時間，為用戶以后查詢提供方便。通信內容的監視與記錄。根據前兩條功能可以對終端系統的時效性、數據的正確性以及SOE準確度等內容進行測試試驗，從而可以為終端的調試提供便利之處。

6 結束語

配電自動化滿足可以提高供電可靠性和供電質量的要求，已是城市配電網發展的必然趨勢，隨著配電自動化的發展，為了保證有一個安全的用電環境對配電網自動化規約測試已顯得越來越重要。除此之外，利用配電網自動化規約測試系統不僅能在入網前對配電自動化主站系統設備和終端設備進行通信規約檢測，而且對已經運行的系統照樣可以進行在線測驗，通過測試以及試驗能夠及時發現其中的安全隱患，對配電自動化系統的安全運行有非常大的好處。目前該測試系統的用途已經得到廣泛的應用，在以后應用的將會越來越多。

參考文獻

[1]張勝.提高IEC60870-5-101協議互操性的應用經驗[J].電力系統自動化，2006，30（23）.

[2]沈鴻.遠動通信規約及分析系統[J].廣東電力，2005.3（18）.

[3]狄文輝.基于101規約的電力遠動通信測試軟件[J].計算機工程與設計，2010，30（12）.endprint

摘 要：在國民經濟不斷發展以及科學技術不斷進步的當下，人們的生活水平也在不斷的提高，同時對電力需求以及供電質量的要求也在發生著變化。所以，加速配網自動化技術的發展，使其供電技術跟上不斷發展的科學技術也有了現實的意義。而配電網的安全穩定與配電自動化系統的安全穩定運行有著很大的關系，因此，可以看出快速而穩定的通信對配電網有多重要。首先對配電自動化所有系統設備進行應用功能以及通信可靠性的全面測試，在入網前對配電自動化系統多些了解為配電網自動化系統的安全穩定運行極為重要。文章主要通過對配網自動化系統通信的特點進行了研究分析，能夠解決其通信問題。

關鍵詞：配網自動化；通信規約；規約測試

對于配網自動化系統的定義即是集計算機系統、通信系統、信息管理系統、控制系統于一體的并對電力系統中、低壓系統實施檢測、控制以及管理的一種系統。具有改善供電質量，縮短停電時間，提高供電可靠性，把運行費用進行降低和減輕了運行人員的勞動強度的作用。目前配電網自動化系統在我國仍處于探索階段發展的并不成熟，之所以這樣最大的一個原因就是配電網設備分散且數量大，很難解決通信問題。文章針對這一問題進行了討論分析。

1 配電網自動化系統對通信的要求

配電網的終端點數量極大，通信距離短，對數率的要求也比較低，然而配電網自動化系統會涉及到比如自動讀表、負荷控制、饋線自動化到開閉等很多功能要求，所以對通信會有不同的要求。我們在進行配電網通信系統的設計時應考慮到其中的可靠性、費用、通信速率、雙向通信、停電不影響通信以及操作與維護等要求。對于停電不影響通信的要求主要是配電網的自動化和故障區段應該分離開，保證能夠及時恢復正常區域供電的功能，并且在停電的地區通信工作仍確保能正常運行；配電網自動化的通信系統主要由傳送、接收以及網絡系統組成，其每個系統都很復雜，所以在設計時要把維護的方便性考慮進去。

2 配電自動化系統中通信規約

因為配電網自動化系統采用通信方式的不同，所以選擇一種合適的通信規約是很重要的。現在大部分電網調度自動化和變電站綜合自動化應用的是如SC1801的應答式規約、如DXF5TFFU的循環式規約、如DNP3.0的等式規約，但由于配電網自身的一些特點使得這些規約并不能完全適應于配電網自動化的需要。例如：配電網自動化系統分為容量大的區域站、容量小的線路分段開關測控裝置以及配電變壓器測控裝置幾種，對于以前的運動規約來說，其設計主要是對中等規模的數據傳輸有用并不能保證其也適用于數量多而容量小的數據傳遞；配電自動化系統能對比如FTU的故障電流值整定，但以前的運動規約做不到向遠方點下定值。

對數據以及命令的及時、快速傳遞和通信的實現是在配網自動化的建設中最基本的要素。現在國各配網自動化設備的通信規約都是由廠家自行開發，各設備之間相互獨立運行，各種通信協議格式存在著較大的差異性，因而個系統設備間的通信存在著諸多障礙[1]。為了解決這種問題所以在實際的應用中，為了使相同規約的不同設備能夠互聯就要做到設備的規約符合標準，因此要有通信規約的測試分析系統。這一系統可以對配電自動化主站設備和終端設備間的應用功能以及通信可靠性進行檢查，使在入網前有一定的了解，另外對已經運行的設備也可以進行測試，從而得出設備當前的運行狀態，通信規約測試分析系統可以很方便的查找調試、運行、維護以及通信故障和故障發生的原因。

3 系統平臺和硬件設置

配電網自動化通信規約測試系統是在windowsXP以及Microsoft visual studio 2005數據庫的基礎上開發研究的，Miiscrosoft MFC作為基礎類庫，采用C++工具作輔助，可在筆記本或PC服務器上進行安裝方便攜帶；這種系統有許多好處比如多串口通信終端服務器以及網絡交換機等；還有與多個測試對象、通道和多種通道同時接入測試的能力。

在進行測試時每個系統和設備的連接圖如圖1所示。

根據被測對象的不同，可以選擇不同的設備；而且還可以根據通訊途徑的不同，選擇的配置方案也可以不同。

4 測試內容

配電網自動化通信規約測試系統主要用于測試主站系統與終端之間鏈路通信是否正常、應用功能是否符合規約要求[2]。其測試方法主要由規約靜態測試、規約動態測試以及規約性能測試組成。IEC60870-5規約規定的三層參考模型“增強性能體系結構（EPA）”其測試內容主要包括該模型定義的物理層測試、數據鏈路層測試以及應用層測試，測試應用層基本應用功能是否符合標準規約三種功能。對于物理層測試主要是對端口號、波特率等的測試；而數據鏈路層測試的內容主要是復位鏈路、測試鏈路、查詢狀態等；應用層測試的內容是否符合規約要求及其在實現這些功能時所對應的報表是否一致。

5 測試軟件功能

測試系統能夠模擬配電主站系統與被測的終端按照規定的規約來進行通信測試。同時也可以對主站的全部功能包括召喚終端數據、時鐘同步、歷史數據記錄等內容進行模擬。命令下發和實時數據的接收。采用自動、單步或批量執行模式下發遙控操作，從而可以實現對終端設備的通信，另外，可以接收終端上行的數據，同時對報文進行解析。不管是正確還是錯誤的報文都能進行解析，其解析內容由報文的類型標識、傳送原因等組成，如果是錯誤的還能指出錯在哪里。可實現歷史數據的實時查詢。接收到的終端數據會形成文本文件并且均帶有該廠站名以及記錄時間，為用戶以后查詢提供方便。通信內容的監視與記錄。根據前兩條功能可以對終端系統的時效性、數據的正確性以及SOE準確度等內容進行測試試驗，從而可以為終端的調試提供便利之處。

6 結束語

配電自動化滿足可以提高供電可靠性和供電質量的要求，已是城市配電網發展的必然趨勢，隨著配電自動化的發展，為了保證有一個安全的用電環境對配電網自動化規約測試已顯得越來越重要。除此之外，利用配電網自動化規約測試系統不僅能在入網前對配電自動化主站系統設備和終端設備進行通信規約檢測，而且對已經運行的系統照樣可以進行在線測驗，通過測試以及試驗能夠及時發現其中的安全隱患，對配電自動化系統的安全運行有非常大的好處。目前該測試系統的用途已經得到廣泛的應用，在以后應用的將會越來越多。

參考文獻

[1]張勝.提高IEC60870-5-101協議互操性的應用經驗[J].電力系統自動化，2006，30（23）.

[2]沈鴻.遠動通信規約及分析系統[J].廣東電力，2005.3（18）.

[3]狄文輝.基于101規約的電力遠動通信測試軟件[J].計算機工程與設計，2010，30（12）.endprint