SNMP协议在变电站中的应用研究

1前言

随着智能变电站建设的全面推进，变电站内自动化设备的模型不断被细化，模型信息描述更加复杂。构建变电站自动化设备的管理信息库，可以有效解决上述难题。采用简单网络管理协议（SNMP），可保证信息传递的准确性、全面性和实时性，可为建立设备的管理信息库提供有力支撑，可为电网智能化提供高效的信息通讯手段和安全运行保障，是智能电网发展过程中的可借鉴的技术手段。令人遗憾的是，在本领域中业内至今没有制定出一套统一的技术规范。而变电站中自动化设备的生产厂家众多，技术水平参差不齐。只有部分设备具有简单的运行工况的监视功能。高、中端设备中部分已具有信息自动收集、运行工况监视等功能。但是由于缺乏本领域的技术规范，各类具体的功能实现没有统一的标准要求，使得不同设备的信息模型、功能范围等均存在差异，这就为信息通讯体系带来了很大的压力。

2管理信息库的构建

管理信息库是一个系统设施的实时信息库，为了便于存储及查询，管理信息库多采用层次化的树形结构。管理信息库的结构定义与外围网络管理协议无关，任何新定义的节点只要遵守信息库的互联标准，就可以被加入到管理信息库内，成为被管理的对象。

2.1管理信息库的对象

变电站自动化设备在广义上包括所有自动运行的装置。获得设备的实时运行状态信息，是管理信息库的核心任务。现有变电站中的测控装置、保护装置、保护测控一体化装置、智能设备、通信控制器、计算机、打印机等智能网络设备，都以IT技术为基础，按照各自的功能需求配置了不同的服务。随着计算机、网络技术的发展，这些设备的功能范围也得到了大幅提升，采集技术不断精细化、灵活性更强，因此也导致通讯处理的数据流量大幅增加。

针对变电站的管理信息库，应具备运行设备的信息查询功能和实时状态监视功能，同时还应当具备设备定值配置功能。例如：通过管理信息库，可以查询任一台设备的厂站名（同一变电站内的所有设备都相同）、生产厂家、设备型号、基本功能配置、运行程序版本及运行定值等基本数据，这些数据应当以相同结构的数据表格实现。

各种设备的功能属性和配置信息被整合为一系列节点和节点属性，这些信息统一构成了变电站自动化设备管理信息库。

2.2管理信息库的主要内容

设备配置信息：DevConfig；设备运行状态信息：DevRunStatus；功能信息：主要是四遥（遥测、遥信、遥控、遥调）信息，DevTelemetry、DevTelesignalling、DevTelecontrol、DevTeleset；TRAP信息：DevTrap，设备重启等信息。

2.3管理信息库的生成及对象标示符

设备配置信息值具体内容包括设备ID、设备名称、设备类型、安装地点、所属单位、厂站名、所接设备个数、所接设备ID表、投运时间、设备型号、生产厂家、出厂时间、设备外部存储介质容量、设备内部存储介质容量、设备通信接口容量、数据表个数、通信接口配置表、软件系统个数、软件系统信息表、软件系统任务个数、软件系统任务表等。其中所接设备ID表、通信接口配置表、软件系统信息表、软件系统任务表为表格结构，表格结构支持多条表记录。

设备运行状态信息值具体内容包括设备上电（启动）次数、设备故障次数、设备通信异常次数、设备修改次数、设备修改成功次数、定值修改时间、设备运行状态、设备通信状态、设备对时状态、设备CPU负荷率、设备通信接口负载、设备复位状态等。

遥测信息值具体内容包括采集遥测容量、遥测表名称表和遥测数据表等。其中遥测表名称表和遥测数据表为表格结构，表格结构支持多条表记录；遥信、遥控、遥调信息的内容与遥测类似。

TRAP信息值具体内容包括设备重新启动、设备复位确认、设备运行状态异常、设备运行状态恢复、设备通信状态异常、设备通信状态恢复等。

3简单网络管理协议（SNMP）的数据访问

互联网工程任务组织（Internet Engineering Task Force）基于简单网关监视协议（SGMP：Simple Gateway Monitor Protocol），采用了Client／Server模型，通过双方的交互工作完成关于管理信息库定义信息的各种查询。

简单网络管理协议的报文结构固定不变的部分是公共SNMP 部和get／set首部，只有变量绑定部分是可变的。在变量绑定个数较少时，消息的传输效率较高。变电站自动化设备的管理信息库中的信息数据，绝大部分在设备出厂时就已经确定。只有运行数据会发生实时变化，因此必须明确划定出需要实时传输的数据范围，才能有效限定传输流量，尽量减少对实时运行系统的影响。

3.1简单网络管理协议的数据访问实现

现有的数据访问方式可以归结为主动发送和问答交互2种。早期的主动循环发送方式在数据量剧增的情况下已经无法胜任，问答交互方式成为了保证数据访问高效性和正确性的唯一选择。为了进一步改善数据访问的方式，智能化的主动发送和问答交互相结合的方式已经开始广泛应用。

简单网络管理协议对于变电站自动化设备的管理信息库的访问也使用最基本的4种方式。每种方式在消息传输时只绑定最少的2个变量，即对象标识符和数据信息值。

管理信息库中的TRAP数据信息，通常采用主动发送方式，如：设备运行状态的变化和通信状态的变化等。每次发送一个对象标识符对应一个信息值。这种少量的实时信息传输也完全满足设备管理要求。

通过上述基本的数据访问方式，管理信息库的信息可以利用变电站自动化设备最少的资源实现远方传输，同时又不降低设备的原有功能。

现有的数据传输大多基于实时变化的信息，为了提高物理传输的效率，数据的描述及其他属性一般具有由传输双方约定特殊的含义和格式，这些内容并不参与数据传输。随着智能化要求的提出和物理传输能力的提高，数据的描述及（下转第163页）

SNMP协议在变电站中的应用研究

张东欣张鹏何思源

（国电南瑞科技股份有限公司，江苏南京210061）

摘要：通过对变电站自动化设备模型进行分析，以构建其管理信息库（MIB），研究简单网络管理协议（SNMP）访问在信息的自动收集、运行定值管理、运行工况的监视和控制、缺陷管理和统计分析、质量的评价等方面的适用性，并对智能变电站中SNMP协议的应用远景进行了论述。

关键词：简单网络管理协议；变电站；自动化设备