CSM—320E系列网络信息管理与控制装置数据解析系统的设计分析

结合CSM-320E系列网络信息管理与控制装置数据解析困难的现状，探讨了依赖人工解析数据时存在的问题，给出了提高数据解析可靠性的方案，并开发出相应的数据解析系统。通过实验证明，该数据解析系统的正确性和适用性。

【关键词】网络信息管理与控制装置 数据解析 遥测数据 遥控数据 遥信数据

随着现代化进程的不断深入，政治、经济、军事等对电能的需求日益增加，使得电力系统的结构和运行方式日趋复杂，为了保证电力系统运行的安全性、稳定性和经济性，地区电网的自动化维护水平需要不断地提高。地区电网调度自动化的主要任务是迅速、准确、全面地掌握电力系统的实际运行状态，从而对运行中的各种问题能够及时准确地提出解决对策。

目前呼和浩特供电局多个变电站正在使用北京四方继保自动化股份有限公司（以下简称北京四方公司）研制的CSM-320E系列网络信息管理与控制装置（以下简称信息管理装置），实现数据采集、设备控制、测量及各类信号报警等各项功能。由于没有相应完善的数据维护软件，对该信息管理装置的数据维护只能采用人工手动编辑数据，数据错误时有发生，数据解析成为当前亟待解决的课题。

1 信息管理装置的结构

1.1 信息管理装置的特点

CSM-320E系列网络信息管理与控制装置是一种新型的变电站自动化信息管理与控制设备，适用于各种电压等级的变电站自动化系统中远动和通信管理机的应用，其功能特点如下：

1.1.1 分布式RTU

可与远动调度端通信，实现多个通道、多种远动协议同时运行。支持各种远动协议DL451-91（部颁CDT）、DL/T634-2002.5101（idtIEC60870-5 -101）、DL/T634-2002.5104（idtIEC60870-5-104）、DNP3.0、N4F、SC1801、 8890、CDC-TYPEⅡ、DL476-92等常用远动协议。支持GPS时钟同步或者调度端远方对时功能。变电站内协议支持四方继保CSC2000协议和DL/T667-1999（IEC60870-5-103）协议。

1.1.2 协议转换器

可作为RS-485、RS-232、以太网、LonWorks网络等各种通信接口和各种应用协议的转换装置。支持各种保护协议，包括DL/T667-1999（idtIEC60870-5-103）、LFP、94、MODBUS 、SPA、MLINK+协议、COURIER等国内外设备通信协议。

1.1.3 保护管理机

可作为四方继保间隔层设备的管理机使用。支持的转出协议有DL/T667-1999 （idtIEC60870-5-103）協议、MODBUS协议等。

1.1.4 介质转换装置

可实现现场总线网络和工业以太网的介质转换。

1.2 信息管理装置数据的结构

信息管理装置数据主要由三个数据文件构成，分别是遥信数据文件、遥控数据文件、遥测数据文件，如图1-3所示。数据文件由若干的逻辑结点组成，逻辑结点的主要类型由逻辑组、间隔名称、逻辑属性、逻辑ID、结点描述等组成，数据文件的数据逻辑结点如图4-6所示。

2 存在的问题

目前信息管理装置维护数据时完全是手工计算编辑，速度慢，精度差、可靠性低。由于只能采用人工方式手动编辑遥测、遥信、遥控等逻辑数据，导致数据错误时有发生，这些错误信息会影响调控中心对电力系统运行状态的判断结果，产生决策错误，更为严重的是，数据错误会导致远方遥控错误断路器开关的严重后果，更直接关系到电网安全运行。

3 数据解析系统设计原则

信息管理装置数据解析系统应满足功能完整、操作简单、数据真实有效的基本原则，具要有较高的集成度及针对不同新投运设备的良好兼容性。变电站综合自动化系统是一个设备多、功能复杂的综合集成系统，解析的数据必须满足运行特点，所以数据解析系统的功能、使用条件具有的要求和特点，具体可归纳为以下几点：

3.1 安全性

系统应符合信息安全技术、信息系统安全等级保护基本要求相关规定。

3.2 可靠性

采取安全的技术或协议，不能增加变电站综合自动化系统的负但。

3.3 开放性

系统应支持站内新设备的数据接入和旧设备的数据淘汰。

3.4 可扩展性

系统应支持二次开发，支持标准的数据交互接口，可实现数据交互。

4 数据解析系统的总体构架

为了有效克服目前信息管理装置数据维护方法的局限性与不足，围绕电力系统自动化领域的应用需求，分析当前存在的主要问题，为了改善工作状态，提高工作效率，根据目前变电站设备的特点，积极探索现代计算机自动、高效的适应性维护方法，开展电力科学与计算机科学两个层面上的学科横向技术研究。

4.1 系统建模

综合数据平台的搭建，采用模块化设计，每个功能模块独立设计，以并行计算进行标准化建模，因此在数据模型上采用了服务器+逻辑设备+逻辑节点+数据的分层结构，模型如图7所示。

4.2 非法数据检测

当信息管理装置数据中出现非法逻辑数据时，说明此刻出现了无效数据，将此类信息进行标注提示，保证检测结果的准确性。

4.3 数据重复数据校验

根据信息管理装置数据中的逻辑数据，当发现重复数据时，将此类信息进行标注提示，保证检测结果的可靠性，重复数据检测算法为：

其中：F为信息管理装置的数据，F（1）为变电站综合自动化系统数据中的遥测数据，F（2）为变电站综合自动化系统数据中的遥信数据，F（3）为变电站综合自动化系统数据中的遥控数据。

4.4 数据解析校验

根据当前数据中的遥测逻辑数据，当发现数据异常时，将此类信息进行标注提示，保证检测结果的可靠性。遥测数据检测算法为：

ε=F∩F（1）

其中：F為网络信息管理装置的数据，F（1）分别为变电站综合自动化系统数据中的遥测数据、遥信数据、遥控数据。

5 结语

建成的信息管理装置数据解析系统，自动解析变电站综合自动化系统数据中的遥测、遥信、遥控等数据，提高了数据准确性，满足变电站综合自动化运行要求，为完善调度自动化管理提供技术支撑，实现调度自动化运行标准化管理，切实发挥调度自动化系统在提高供电可靠性方面的作用，促进内蒙电网自动化的建设。

参考文献

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作者简介

赵晓炜（1980-），男，内蒙古鄂尔多斯市人。硕士学位。工程师。主要研究方向为电力通信技术研究。

赵彦博（1980-），男，内蒙古鄂尔多斯市人。硕士学位。工程师。主要研究方向为电力系统自动化技术研究。

作者单位

1.内蒙古电力信息通信中心 内蒙古自治区呼和浩特市 010020

2.呼和浩特供电局 内蒙古自治区呼和浩特市 010050