电力远动系统自动化方案的应用研究刘凤娜

电力远动系统自动化方案的应用研究刘凤娜

发表时间：2018-09-11T14:19:45.510Z 来源：《河南电力》2018年7期作者：刘凤娜

[导读] 随着自动化技术的普及，电力系统自动化已经得到了很大的发展，让电力系统提高了运转效率

刘凤娜

（陕西省渭河发电有限公司 712085）

摘要：随着自动化技术的普及，电力系统自动化已经得到了很大的发展，让电力系统提高了运转效率。基于此，本文首先分析了电力系统中UCA的应用，然后对电力远动系统自动化方案进行了研究分析。

关键词：电力远动系统；自动化；系统设计

引言：

电力企业整体是一个分布式的系统，在电力自动化系统以及信息管理系统不断发展的情况下，如何能够最大程度上发挥信息系统作用，让电力系统得到完整统一的发展，让电力数据得到实时传递，这也成为了电力行业最为重要的发展方向。

一、电力系统中UCA的应用

在电力系统中，电力企业使用EMS、DCS、SCADA进行数据的传输和交换，UCA体系能够提供模型规范ICCP。这种模型规范具有更加优秀的网络适应性，能够应用在专业网络中，也能够应用在公共网络中。具体的应用方式主要有两种，一种是使用MMS映射包含ICCP 全部定义；另一种则是使用其中一个子集，建立特殊应用。电力公司网使用的数据库集成服务能够实现无缝衔接多个数据库。公司局域网底层的协议能够使用IP类似的UCA协议，能够和OSI协议共存。用户接口也存在多个结构，使得多种用户服务方式得到支持，例如电子计费、故障检测、电能坚实以及远程连接等等多种服务方式。使用CADM的用户接口UCA模型，能够被使用在三层以及七层的子集中，在电力系统中得到广泛的应用。

二、电力远动系统自动化方案的应用分析

（一）电力配电自动化系统设计

电力配电自动化系统是一种新型的自动化监控系统，也就是SCADA系统，这种系统的硬件结构由四个部分构成，分别是后台机、前置机、通讯机以及RTU四个部分。前置机在接收到数据之后通过SOCKET以及UDPCOMM传输过来，主控程序在接收到数据之后能够实时传输数据对数据库以及内存的映射。MMI经过实时数据曲线图表的显示，能够呈现出历史曲线以及趋势曲线。同时还能起到警告、记录的功能，能够展示出遥控界面。前置机在接收到RTU传输的数据之后，一方面能够在串口处得到数据，还能在规约线程上将数据传输到RTU内存映射之中。在网络的辅助下，让线程经由SOCKET发送到后台机MMI中得到处理。另外，规约线程在串口的辅助下下发命令，也包含规约做出的命令，以及后台机通过SOCKET对前置机下发的命令。

（二）101规约设计方案

本文使用ISO-OSI来提高性能结构模型，这种性能结构模型使用了三个层次的设计，分别是物理层次、链路层次以及应用层次[1]。远动系统和传输规约之间存在一定的联系，如图一所示，将分层的思想以程序模块的方式进行呈现，在应用线程的基础上，实现各个层次的同步运作。在其中引进命令队伍，能够使用命令队伍控制各个功能的启动，实现整体协调。在各种应用功能互相独立的情况下，在其中

引入检查机制，让答非所问这种命令形式被替换。

图一通信前置系统软件数据流图

1.物理层

在程序设计中仍然使用三层结构设计，物理层也就是硬件设备，需要串口接受的数据设备，现也设计为串口接受数据，在数据达到链路层经过解包之后要传输给应用层，应用层将继续负责分发数据。与此同时，应用层对命令队伍的检查需要启动下一个应用功能，经过打包处理之后由数据链路层接收。数据链路层要再次进行数据的分装，数据增加了校验以及控制信息之后再进行下发工作。

2.应用层

经过了数据链路层对数据的分发处理之后，展开对命令队伍的检查，并启动应用功能。对于非空信息需要从命令队伍中获取命令自组数对数据的帧发，传输给数据链路层；如果是空命令，则需要增加轮询任务。根据当下接收到报文帧实际启动情况，规定规约服务过程。

3.数据链路层

在数据链路层中，需要接受物理层传输的数据，经过规约解包之后传输到应用层。对于来自应用层的数据帧，则需要对数据帧进行再次封装之后重新下发。

4.命令队伍设计

FunctionQueue，也就是应用功能的命令队伍，能够使用在外分支中。命令字的来源主要有以下这些情况：一是初始化环节中；二是设定的定时任务；三是默认轮询条件；四是其他具体情况，如快速校验过程、启动突发功能、进行文件传输等等。CommandQueue，是对具体功能设置的命令队伍，使用在内分支中。命令字的来源主要是在添加应用功能的服务过程，以及添加应用功能启动的时候。

其他特殊情况下，需要进行遥控操作。在后台机YK将命令字添加到CommandQueue之中，这个时候需要重新将当下的应用功能返回到FuntionQueue之中，进行遥控操作的执行。执行遥控操作之后继续对打断的应用功能进行执行。

在外分支中，对应用功能的命令队伍中，进行功能码的读取，能够让当下应用功能进行启动，在命令队伍中添加命令字。设置WorkFlag=_AppCallData。在FunctionFlag中，_FunctionNormal对应着实现应用功能，_FunctionRead对应着启动应用功能[2]。在内分支中，在命令队伍中取得命令字，使用WorkFlag来实现当下的应用功能。

（三）101规约关键技术

1.初始化

首先需要将主站中和子站中的FCB进行清理准备，做好传输准备，主要可以分成主站和子站初始化以及子站远方初始化。使用非平衡的方式，在刚接入电的时候启动主站进行主站的初始化，在运行的过程中等到子站出现掉电让子站初始化启动。使用平衡方式，在刚刚接上电的时候，主站进行被动初始化，在接受RTU初始化指令之后进行操作。子站进行的初始化启动，要在子站发生掉电的时候，经历过三次重新启动失败之后，进行启动初始化。

2.数据总召唤

在初始化之后对任务启动以及任务定时。首先总站需要召唤子站，经过子站回送确认之后，连续朝向主站传输十六组数据，包含RTU实现准备好的数据，在主站接受数据成功之后，需要展开漏帧检查[3]。对数据进行检查，如果发现没有受到的数据，需要重新召唤数据，在确认召唤完毕之后需要结束总召唤功能。

3.关键技术

首先是启动处理，直接添加命令字在命令队伍中。其次要对总召唤进行延时处理，总召唤在接受十六组数据的时候，只能进行被动的接收。在总召唤的请求帧被发出之后，进入到延时阶段，召唤延时还是件是十六组数据进行全部接受需要的时间，也就是说延时的时间到了，或者说最后一组数据到达时间之后，也就表示着总召唤结束了，需要展开漏帧的检查。最后需要确定十六组数据接收标志。在收到数据之后让所有数据组为1，进行漏帧检查的时候如果发现为0的数据组，那就说明这组数据没有被接收到。在全部十六组数据接收完成之后，让总召唤结束，让时间进行同步。系统完成设计之后，经过主站系统和RTU的测试，完成了数据采集、数据传输以及遥控操作等。在应用搜索组的概念之后，能够进行对故障的分段，实现更优的应用价值。

结论：

综上所述，本文简单分析了电力系统中UCA的应用，具体研究了电力远动系统自动化方案的应用，对电力配电自动化系统设计进行了分析，在101规约设计方案中，需要进行物理层、应用层、数据链路层以及命令队伍的设计。在101规约关键技术中，主要包括初始化、数据总召唤以及其他关键技术。

参考文献：

[1]陈晶.电力系统调度自动化中远动控制技术的应用[J].中外企业家，2017（32）：151+153.

[2]李丽云.浅谈电厂远动系统的功能及应用[J].科技风，2017（17）：212-213.

[3]王霙聿.论电气化铁路牵引供电远动系统改造调试技术[J].通讯世界，2017（05）：212-213.