談電網調度自動化系統與MIS數據接口的連接與實施

張曉義

摘 ?要：電網調度自動化系統中，會產生大量數據，在數據的應用中，借助MIS接口能夠實現對數據的傳輸，由自動控制系統完成對這些數據的整理和分析。基于對MIS系統運行原理和構成內容的了解與分析，該文提出了該項技術在電網調度自動化系統中的應用方式，尤其是對于數據接口的連接和實施方法，在此基礎上提高整個系統的運行精度，提高系統對電網的調度質量。

關鍵詞：電網調度自動化系統 ?MIS數據接口 ?接口連接

中圖分類號：TM734 ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）05（b）-0049-02

MIS技術在運行中，具有很高的數據處理效率，為整個自動調度系統提供了通信基礎，同時該系統能夠實現對產生數據的高效處理，為電力調度過程提供理論方案。由于電網調度自動化系統中的數據主要來源為SCADA，為降低外部網絡對電網自動調度系統的沖擊，需要最大限度降低SCADA的接口數量，提高整個系統的運行穩定性。

1 ?電網調度自動化系統與MIS數據接口的連接方案

在接口連接方案的制定中，需要考慮的內容包括網絡的基本互連方式、數據的傳輸方式和描述約定，同時這些接口方案中都擁有其獨特的研究內容，需要分析各類連接方法的應用方法。連接方案的具體內容如下。

1.1 網絡的基本互連方式

網絡的基本互連方式有兩種，即基于網絡層的連接方式和基于物理層的連接方式。前者的構成設備包括網橋和路由器，借助通信協議實現連接，這種連接方式對網絡系統的要求為：系統完善中已經制定了完善的SCADA與MIS系統以太網，網絡中的協議為TCP/IT，其中IP協議的功能為傳輸網絡中產生的數據，出現數據丟失問題時向系統中發送報錯信息，TCP協議的作用為問題檢測和鏈路恢復[1]。這種連接方式的優勢為：可以實現遠距離通信，同時通訊速度較快，應用的兩種協議可以實現端對端通信。缺點是：受以太網帶寬影響較大，導致數據傳輸速度波動較大，同時在運行中，更容易受到網絡攻擊的影響，需要加入安全保障系統。

后者有兩種接口模式，即并口方式與串口方式，串口常用方式為RE322，數據的傳輸距離為15km，數據的最高傳輸速度為115.2kbit/s。并口方式有多種信號，在數據傳輸速度方面，性能優于串口方式，但是數據的傳輸距離小于串口方式。這種方法的優勢在于實現了物理端的點對點通信，并且串口上的接口為計算機具備的內容，降低編程和控制的難度。缺陷在于數據傳輸速度較慢，并且傳輸距離較近，提高了系統的施工成本。

1.2 數據的傳輸方式

在數據傳輸中，數據類型主要包括實時數據和歷史數據。其中，實時數據在傳輸中不可間斷訪問頻率很高，歷史數據的總量很大訪問頻率較低。在電力調度系統中，整個系統內的日間工作量很大，工作內容為分析各類實時數據，夜間工作量較小，所以在數據傳輸中，為防止由于訪問的數據量過大引發的通路堵塞問題，該文按照時間制定了兩種數據傳輸方式[2]。

對于歷史數據來說，數據傳輸方法為網橋模式，將一臺計算機作為歷史數據的存儲設備，另外一臺計算機為數據顯示設備。為實現MIS和SCADA之間的分隔，這兩臺計算機之間需要設置一臺服務器，在系統運行中，數據展示計算機不可直接顯示存儲計算機中的數據，需要通過發揮網橋功能的服務器，完成數據傳輸。

對于實時數據來說，可以應用串口方式實現數據傳輸，SCADA側和MIS側的服務器設置于不同區域，應用光纖連接，針對不同數據側應用不同類型的計算機，完成對數據的存儲和實時傳輸。

1.3 描述約定

在電網調度系統運行中，建成的SCADA和MIS側網絡描述庫有所不同，最明顯的差異為，SCADA描述庫對數據的實時性和安全性要求很高，所以在具體設計中，需要落實描述約定工作。

該項工作涵蓋三方面內容，首先為描述庫的簡化工作，描述庫的接收內容為，管理中必須具備的部件類型、廠站、部件名稱等。其次為設備標識名要求，各廠站要以廠站名稱為唯一標識，而負荷量的計算點在管理中，將這些計量點并入到各類負荷計算站點，對于各類設備，需要設置對應的標簽。最后為數據單位統一，如負荷單位為MW、電壓為kV、無功為var等。

2 ?電網調度自動化系統與MIS數據接口的連接實施方法

2.1 接口選擇

該文從SCADA和MIS兩個系統角度，分析了在系統運行中可以選用的接口，在今后分析中，需要選用相關系統完成對整個系統的完善和優化工作。

對于SCADA系統來說，應用的接口連接方式為物理接口方法中的網橋模式，通過對這種方法的應用，可以更好地分析整個系統的運行狀態，提高系統的完善程度。應用方法為，需要在數據存儲計算機中建成數據存儲、數據分析等功能的軟件，在數據傳輸到該系統時，這類軟件為整個數據傳輸系統中的溝通橋梁，將經過分析后的數據存儲到歷史數據服務器中。針對網橋服務器，設置的軟件發揮功能為數據提取、數據調用和數據解析，當數據顯示服務器向系統中發生指令時，由該系統向歷史數據服務器發出指令，由服務器調取相關數據。

對于MIS系統來說，可以考慮應用基于互聯網的連接方法，通過對這種方法的應用，實現各類數據的高速傳輸，提高了整個系統的運行效率。

2.2 系統總體設計

在電網調度自動化系統設計中，已經根據各個系統內的具體作用形式，完成對接口的設計，所以在后續的工作中，需要根據這種接口情況，分析確保整個系統正常穩定運行的方案[3]。

針對以太網的通信系統，設計內容包括網關信息、路由器設置數量、路由器安裝位置等，這些內容都需要從系統的實際通信質量角度出發，同時在一定程度上考慮系統的建設成本，當這兩種設計思想有效融合時，可以提高整個系統的運行精度，讓整個系統能夠高效穩定運行。

對于物理通信系統的接口設計，由于該技術對通信距離的要求較高，所以在端口設計中，需要考慮端口之間的通信距離。在網橋模式的應用中，系統中間設置了發揮橋梁作用的服務器，在系統設計中，應用串口模式實現通信，所以在整個系統的應用中，應有計算機上現有的接口連線，并設計和構建相應的軟件，最終實現點對點物理層通信。

2.3 數據的一致性維護

在MIS技術的應用中，該文指出了數據一致性的重要性，所以需要采用合理方法達到這一效果。在原有的網絡系統中加入MIS系統后，該系統會對原有的網絡造成強大沖擊，為了提高整個系統的運行質量，需要應用合理方法完成操作。

在調度系統的優化、投建及完善中，系統中的各類信號會發生變更，尤其是對于上文中提到的各類因素，在整個系統的運行中，要按照相關標準完成對新型設備編號工作。對于SCADA的描述表變化來說，應用信息的轉發程序向MIS系統中發送相關信息，MIS系統在此基礎上讀取新的描述表;對于調度畫面修改來說，將這類信息傳輸到工作站之后，這類畫面信息會被傳輸到整個調度系統的WEB中，通過通信網絡將信息傳輸到MIS中，使該系統能夠完成對調整后畫面的識別;對于歷史數據來說，會由于一些客觀因素的存在，導致存儲的數據出現錯誤，針對這種情況，需要具有控制權限的工作人員手動修正數據庫中的數據，并在完成后，手動轉入MIS系統中，由系統將修正后的數據存入到數據庫中。

3 ?結語

綜上所述，在電網調度自動化系統的運行中，調度系統和MIS接口之間的連接方案有兩種，一種為基于互聯網的接口連接方式，另一種為基于物理端口的連接方式，通過對這些接口優缺點的研究和分析，選用正確的接口方式，在此基礎上完成對整個系統的設計和優化工作，同時需要重視對整個系統中各類設備的統一作用，以提高整個系統的運行質量。

參考文獻

[1] 陳樂平，黃麗娟，牛文娟.基于CIM/XML的電網調度可視化系統數據接口設計[J].廣西電力，2009，32（6）：18-21.

[2] 徐紅梅，劉略.電網調度自動化系統與MIS數據接口[J].農村電氣化，2008（S1）：4-7.

[3] 郝良英，岳素華.邢臺電網調度自動化系統與MIS數據接口[J].河北電力技術，2003（3）：30-32.