规约转换技术在变电站数据网改造中的应用

吴刚

摘 要：随着智能电网调度技术支持系统的全面建设，数据网的全覆盖，逐步形成以双网络模式往主站传输电力生产数据，形成互备。在最低限度减少对电网二次设备影响的前提下，通过经济的、高效的技术改造，将不具备网络通信变电站的电力生产数据接入到调度数据网。同时保证变电站自动化系统生产数据接入的完整性和准确性成为急需解决的问题。文章提出利用现代计算机模拟技术、规约解析技术，规约转换技术和相关的通信仿真、规约仿真分析技术，以最经济、最稳定、最可靠对区域供电影响最小的技术手段来实现变电站生产数据的网络化接入的改造，实现调度数据网的全覆盖。

关键词：变电站 数据网建设 双平面传输 规约转换 通讯集中管理

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）02（a）-0055-03

目前，随着电力调度数据网的全面建设，要求实现调度控制中心对所辖变电站的网络全覆盖、数据全接入。虽然，近些年经过大量的综自改造工程和新建的变电站，他们的自动化系统对外通信都具备网络（104）通信能力，但仍然有部分建设时间早，且又不具备全站改造时限要求的变电站存在，这些变电站大都以串口规约实现和主站的通信，不具备在短时间内通过停电改造来实现调度数据网的全覆盖，且全面改造投资巨大容易形成浪费。同时这些变电站都是带负荷实时在线运行的变电站，承担这着一个区域的供电任务。

该文就是在这种情况下，提出利用规约转换扩展技术来实现这部分变电站与主站系统的网络传输，从而实现调度数据网的全覆盖。并在实际改造经验基础上对各种改造技术方案加以比较和总结，以最经济、最稳定、最可靠对区域供电影响最小的技术手段来实现变电站数据网全接入的传输改造、并且为将来数据网双平面传输统网络传输改造提供技术积累。

1 现状分析

目前，绵阳供电公司所辖部分变电站综自系统与地调主站之间的通讯规约为CDT、101、DISA、9702等串口规约。这些变电站的远动总控单元不具备网络通道接口，也不能在本机通信总控单元上实现规约转换改造。调度数据网建成后这些变电站不能以网络方式和主站通信，还在使用着低速的串口通信和老的通信规约，导致数据传输速度低下，误码率也较高，面对已经完善的调度数据专网，这些变电站却无法利用这条信息高速通道。

2 现实要求

目前，绵阳地区调度数据网已经建成，具备接入条件的都已接入，根据接入要求各个变电站必须提供一路接网络通道（104）到地调主站，一路101专线通道也接主站，形成互备。其结构示意图如图1所示。

3 改造目标

为实现绵阳地区调度数据网的全覆盖无缝了连接，确保各变电站与调度自动化主站通信的可靠性，实现变电站自动化系统通信机双通道运行模式。通过调度101专线和104数据网双通道同时与调度主站系统进行通讯。实现了对各级电网运行人员的有效支撑，为运行人员正确操作提供支持，实现电网运行人员的有效决策，确保整个电力系统操作正常。

经过几次研究，提出通过换主板、加板卡、更换总控单元等方式对变电站进行改造，然而都面临改造成本太大，常规方法无法达到改造目标。

解决的办法如下。

为了使厂站设备的软硬件接口及其规约，符合现有调度通信网络及主站在规约方面的要求，这就需要对现有厂站设备的通信接口、通信软件、以及规约版本，进行调整和整合。必须研制一款符合上位（调度主站）条件和下位（采集装置）设备当前条件的、具有双平面传输能力的协议通讯转换装置，使得在不改变上下位通信条件的情况下，厂站的所有设备实现网络化数据传输。其连接示意如图2所示。

目前，通过上述方法对安县供电公司乐兴变的技术改造已经完成，成功实现了调度数据网的全接入。

4 研究技术路线

4.1 技术工作原理

研制的协议通讯转换装置内部工作原理如图3所示。

研制的协议转换装置具备主站仿真和子站仿真功能。

协议转换装置通过仿真CDT主站接收远动RTU上送的遥测、遥信信息并将解析后遥测、遥信点值写入至101和104的子站中最终通过101转发通道和104数据网转发通道上送至地调OPEN3000主站系统；同样101或104子站接收到OPEN3000下发的遥控指令后将解析后的指令写入CDT主站，最终再由CDT主站下发同样的遥控指令给远动RTU并将遥控返校结果以同样的方式上送至OPEN3000主站系统如图4。

4.2 技术特点及功能扩展

协议转换装置能够将不同规约的通信报文分别采集，经过程序编码实现规约的转换，同时具有报文记录功能，实时记录采集和转发的通信报文，为事后事件追溯提供可靠调查依据。使用该规议转换装置即可非常方便地实现CDT、9702、DISA、101等规约和101、104规约之间的相互转换，以达到规约扩展的目的。

5 结语

该文结合绵阳供电公司乐兴变电站数据接入工程改造。利用现代计算机模拟技术、规约解析技术，规约转换技术和相关的通信仿真、规约仿真分析技术，以最经济、最稳定、最可靠对区域供电影响最小的技术手段来实现变电站生产数据的网络化接入的改造，实现调度数据网的全覆盖。并在实际改造经验基础上研究规约扩展技术，从安全经济的角度出发，研究基于规约转换扩展技术来实现变电站自动化系统通信网络化改造，实现了通过专线通道和调度数据网双通道同时与调度主站系统进行规约通讯。通过一个简单易行且比较经济的技术方法，为有类似双通道传输改造者提供技术借鉴。

参考文献

[1] 叶飞，金鑫，朴林，等.基于电力调度数据网双平面的主站控制多机多链路采集方案[J].电力系统自动化，2015（8）：155-158.

[2] 陈少华，陈章宝，陶涛，等.CDT和IEC60870-5-101规约转换的软件实现研究[J].水力发电，2008，34（8）：105-107.

[3] 高志勇，宋康，陈勇，等.一种通用的基于“观察者模式”的规约转换器设计方案[J].电力自动化设备，2011，31（9）：108-110.

[4] 刘彤，罗毅.规约转换在馈线远动终端中的实现方法[J].现代电子技术，2003（3）：68-70.