電網調度系統中調度協議查詢工具的設計與實現

王以波 張鵬 楊鑫 周潔 陳元培

（云南電網有限責任公司昆明供電局）

0 引言

在電網電力調度自動化技術中，1801、101等傳統傳輸通信協議仍占主導地位。傳統的傳輸通訊協議限制了監控中心的數據傳輸，TASE.2協議成功解決了傳統通訊協議的制約因素。例如，傳統的通信協議必須多方定義，點數必須匹配，傳輸數據的數量限制，常見故障難以準確定位。TASE.2協議（Telecontrol Application Service Element 2，遙控業務系統元素協議，又稱控制中心通信協議，ICCP）是國際標準化組織明確定義的監控中心之間信息交換的標準協議。它以更高的信息量、更高的處理速度和更高的精度實現了監控中心的傳輸規則[1]。本文的重點是討論TASE.2協議在電網二次生產調度中的應用。同時，這也是TASE.2協議首次在全國所有地區作為通信協議使用。工作中產生的便利，為下一步推進云南與當地輸電數據傳輸，完善云南電網生產調度信息化規劃，邁出了有利的一步。

1 第二調度系統建設概況

電網第二智能監控系統位于云南省第二地面站曲靖市。二次智能監控系統基礎建設的總體目標是在節約成本的條件下，具備EMS的基本要素和盡可能與省調一致的生產調度自動化技術。詳細的初級接線方法由以下三部分組成：實體模型、圖表和數據信息。采用的方法是：實體模型和圖形立即由省專員按照標準化的CIM實體模型和SVG圖形文件格式共享到二次生產調度。在信息共享方面，選擇了以下方式：220kV及以上省級直調配電站按照TASE共享到二次生產調度，該方法立即連接到第二個生產計劃[2]。同時，為了更好地維護本地調度到二次生產調度共享的數據信息的準確性，大家也將省調度自動化技術的數據信息共享到二次生產調度。中介共享的數據信息比較發達，考慮到一定的偏差，可以快速提取不良數據信息。

2 電網TASE.2協議的實現

電網采用TASE.2協議完成EMS互聯項目，它是建立在互聯網上的電力調度數據信息之上的軟件系統，目的是按照Internet的方式完成不同EMS之間實時監控系統信息的傳輸和交換。同時，賦予南站核心運營管理手段，打造統一管理、控制和運營的實際運營服務平臺，總體方案設計的總體目標是提供省級調度、備災調度和地方調度SCADA/EMS系統之間的實時數據交換。根據電網分級生產調度標準，共享各個SCADA/EMS系統軟件采集的不同區域的實時數據，完成實時數據的雙重傳輸。

2.1 TASE.2協議簡介

TASE.2協議基于制造消息規范MMS（Manufacturing Message Specification）。TASE.2協議中定義的領域模型和方法基于MMS，為不同SCADA/EMS系統軟件的互聯提供了標準化的方法和解決方案。當TASE.2協議完成后，它只通知i～MMS必須傳輸哪些信息內容以及相應的主要傳輸參數，SCADA/EMS系統具備TASE.2通訊功能后，就可以隨意與具備該功能的SCADA/進行通訊[3]。TASE.2協議可以基于TCP/IP協議和OSI協議，因此，它可以立即使用數據安全通道完成局域網內的資源共享，無需多次更改信息內容，節省大量資金，降低出錯概率。TASE.2需要一個監控中心之間實時數據交換的系統，也適用于遠程監控中心的機器設備操作、通用信息傳輸和系統控制。由于TASE.2選擇了面向對象的編程方式，根據外界可以觀察到的數據信息和個人行為，描述了具體的監控中心。目標本質上是一個抽象的定義，促進了它在各種地方的使用，并為高級消息傳遞和通信技術提供了一個通用的解決方案。因此，TASE.2可以根據局域網（WAN）完成一個電網監控中心與其他電網監控中心、區域監控中心、單個電站等之間的數據傳輸，交換的信息內容為供電系統監控和操作使用的實時數據和歷史記錄，由準確的測量數據信息、程序數據信息、電能清零數據信息和實際運行信息內容組成[4]。

2.2 實現方案

由于現階段部分本地平差系統軟件不兼容TASE.2協議，且全國各地平差系統軟件廠商不同，為減少開發設計階段，提高維護方便性系統軟件，保障當前SCADA/EMS系統的順利運行，在地面控制數據聯網系統軟件中，16個地面控制系統都安裝了一套相同的數據信息共享系統軟件。系統承擔與本地SCADA進行數據信息交互，然后與省調度準備進行溝通。當系統軟件與本地SCADA通信時，應用的接口規范可以實現遠程信令、監控等工況和PLC傳輸。信息共享系統配備兩臺相互預留的TASE.2通信網絡服務器，負責與本地EMS系統軟件的Socket和通信，以及與省級EMS系統軟件按照TASE.2通信協議進行通信[5]。

2.3 與地調EMS系統接口

通信網絡服務器與本地EMS系統的通信采用專用的、高效的以太網接口專用Socket，TCP協議為TCP/IP，選擇統一標準。不依賴于實際的EMS廠商，有利于調整和互聯。

2.3.1接口功能

套接字密鑰完成通信網絡服務器與EMS系統軟件之間的數據信息交互。串行通訊接口在所有系統軟件中的位置如下圖所示。串口通訊接口負責加載本地EMS系統軟件的監控參數表、遙信參數表、廠站參數表、電力參數表等數據信息，并與省調度準備、調度推送等共享。省級調度方將監控、遙信、電量、程序值等數據信息加載到本地EMS系統軟件中。

圖 接口示意圖

2.3.2接口規范

制定接口規范的目的是標準系統軟件之間的API接口，保證系統的安全系數是系統軟件成功實施的重要環節，當地EMS系統優化和平穩運行時，應考慮數據信息。該串行通訊接口符合以下標準：規范性：實現不同廠家EMS系統軟件信息的加載和寫入；準確性：獲取信息應符合調速要求；可行性分析：使用完成方和申請方的可行性分析；易維護：系統軟件Socket的設計對于移動客戶端應用盡量簡單，維護方便；輕松訪問的本質：使用Socket時，整個連接過程盡可能簡單。SCADA系統軟件接口規范的具體內容包括SCADA主要參數數據信息、實時數據、程序值、歷史記錄、遠程控制指令、調整指令、設定點指令等，該套接口適用于多客戶端瀏覽、主備轉換、數據信息調節、速率指標值調節、認證和管理方式用戶權限。

2.3.3接口的具體實現

以加載本地EMS系統軟件數據信息為例，復位數據傳輸階段后，讀取Read-Scd函數公式，獲取SCADA系統相關主要參數。加載函數公式必須帶入加載主參數類型READ_INPARA，函數公式返回加載結果狀態READ-RETINFO和結果數據bur，設置結果數據的結果數據信息量num。

Read-Scd數據結構如下：

2.4 信息接入范圍及統一命名規則

由于TASE.2協議是英文定義的，自變量只允許使用少量的英文字母、數據、下劃線等標記，如果相互之間只有簡單的交流，那么TASE.2中間承諾的信息內容只需要相互統一即可。但在電網生產調度自動化技術互聯網絡的實施中，不僅是省級調度與16個地方調度員的互聯，還有備用調度與16個地方調度員的互聯，以及未來跨省的調度。因此，制定了高機動性的地面調整EMSIIo～net信息定義標準。本規范建立了TASE.2服務器端調度信息定義標準，省級調度和全國各地調度，明確了本地調度所需的信息內容范圍和不同類型的監控，本標準的實施有利于對交流信息內容的統一規范管理。

2.5 網絡接入與網絡安全

省調度、備調度和地方調度之間的EMSI網絡是通過選擇電力調度數據網絡來完成的。TASE.2通訊網絡服務器通過多網口跳線連接EMS系統軟件和生產調度數據網絡，為保證EMS系統軟件的維護安全，應考慮垂直部署省內生產調度數據網絡接入點兩側的數據加密驗證設備或其他可靠的保護措施，同時加強TASE.2通訊工作平臺的登錄名和動態密碼管理方式，關閉TELNET、FTP等與操作無關的端口號和服務項，防止他人入侵系統軟件。

3 網絡接入與網絡安全

互聯網互聯產生了網絡安全問題，危及EMS系統的優化運行。為此，采取以下對策：①在省內TASE.2通信機與無線路由器之間升級了服務器防火墻，并做好保證省內和曲靖市EMS系統軟件安全的準備工作。并且，在無線路由器的省級和地方調整方面做出了對策，禁止和關閉使用未使用的服務項和端口號。②EMS系統軟件不直接接入電力工程數據網，改善了通信子網與電力工程數據網的連接。TASE.2通信工作平臺通過多網口跳線連接EMS與通信子網之間，通信工作平臺作為EMS與電力工程數據網之間的橋梁。

4 關鍵技術

①如何保證省級調度與二次生產調度的一致性，降低值班人員在緊急情況下應用二次智能監控系統的距離感；根據計劃EMS系統軟件中的物理模型和監控將進行調整，將遠程通信數據信息引導到第二次生產調度，解決了這個問題。②如何將地方調查共享數據信息的物理模型和圖形與省級調查共享數據信息進行整合，保證數據的準確性。針對二次生產調度和本地調整側，制定了統一的數據信息TASE.2用戶標識標準，解決了數據信息匹配問題。同時，基于省地調查數據對比，合理快速解決數據信息準確性問題。

5 結束語

總的來說，TASE.2協議的使用改變了以往統一按照情況表進行多邊定義的做法，為監控中心之間的通信提供了更加便捷、合理的方式。在這個新項目中，TASE.2協議第一次在全國范圍內使用。隨著電網信息化規劃的不斷推進，遙控信息內容從傳統遙控到通信網絡的傳輸，以及符合國家標準也是一個必然的全過程。