变电站监控系统网络化接入调度自动化主站系统

电力18讯：    
河南省漯河市电业局  李启林  

摘要：该文介绍了变电站监控系统网络化接入调度自动化主站系统的实现方法，即通过将现有调度自动化主站系统的通信服务器前移至变电站端，并利用光纤通信网的以太网传输接口实现变电站监控系统信息的网络化传输。网络化传输提高了远动通道传输速率，增加了通道可靠性，且可方便地利用网络测试命令进行通道的远程维护。对老站网络化接入改造是一个很好的解决方案。该方案同样适用于其它型号、厂家的调度自动化主站系统。

关键词：变电站监控系统；调度自动化主站；通信服务器

中图分类号：TM734 文献标志码：B 文章编号:1003-0867(2006)09-0035-03

通常，变电站监控系统（本文中的监控系统包括变电站综合自动化系统、计算机监控系统及常规RTU远动装置）接入调度自动化主站系统的方式有两种：即模拟四线E/M (MODEM)方式和低速数据传输（如RS232、RS422/RS485等）方式。随着光纤通信技术的发展和应用，目前，大多数变电站均具备了信息的数字化、光纤化、网络化传输。如何在现有条件下，利用光端机提供的以太网接口实现变电站监控系统信息的网络化传输，提高传输质量、增强维护性，是一个既现实又有意义的问题。本文介绍了漯河市电业局变电站监控系统实现网络化传输，接入调度自动化主站系统的一种尝试。

1 通信服务器简介

通信服务器是异步串行口（RS-232、RS-422/485）和以太网RJ45接口间的一个转换器，是一个带有CPU和嵌入式OS（Operation System）及完整TCP/IP协议栈的独立智能设备。完成RS-232、RS422/485格式与以太网传输的IP包之间的数据转换，从而给传统的串行设备增加联网功能。常用的通信服务器有GTS、MOXA、CHASE等。以下以GTS为例，简要说明通信服务器的特点。GTS通信服务器可连接众多异步设备，并提供网络资源服务，每台通信服务器只占用一个网络节点，是高性能的终端服务器、打印服务器、远程异步路由器以及异步设备的控制器。GTS支持SLIP/CSLIP和PPP，允许服务器通过串行线运行TCP/IP。适用于任何支持TCP/IP的网络环境。根据具体型号的不同，可以提供1～16路串口数据输入。

2 变电站监控系统常规接入模式

漯河市电业局调度自动化主站采用东方电子DF8002系统，系统支持多种通道接入方式和接口设备，且配置灵活。目前，变电站监控系统常规方式接入调度自动化主站系统的模式如图1所示。

变电站监控系统通常配置两路通道接入调度自动化主站系统，互为热备用。两路通道通常以模拟四线E/M(MODEM)方式或RS232等低速数据接口与光端机PCM的对应接口板相连；经光纤通道传输后，调度端由光端机的PCM对应接口接入DF8002系统的MODEM或数据通道隔离器，处理后再以RS232接口输入通信服务器（如GTS、MOXA、CHASE等）。若干个厂站的RS232接口数据通过通信服务器打包后，以TCP/IP协议、10～100 Mbit/s 速率及RJ45接口输出，直接接到DF8002系统的A网、B网交换机上，完成信息采集与交换。


图1　变电站监控系统常规方式接入调度自动化主站系统模式
常规接入方式数据传输速率受监控系统及光端机四线E/M板或低速数据接口板的综合限制，通常较低（模拟通道最高1200 bit/s，数据通道通常最高9600 bit/s）且远程维护性差。随着无人（少人）值守变电站的建立，变电站监控系统信息量越来越大，在低速传输方式下，信息的时延会达到令人难以忍受的程度。另外，通道一旦故障，必须尽快恢复，提供必要的远程判断手段将事半功倍，而常规方式只能按照接线顺序逐步查找，因此有必要探索新的传输方式。笔者认为，监控系统网络化传输是解决该问题的有效手段。

3 变电站监控系统网络化接入的实现

变电站监控系统网络化接入需要对系统硬件和软件进行相应的改动。以下将分别说明。

3.1 硬件改动

硬件改动方案有两种：将主备两路通道均改造为网络传输模式；将其中一路改造为网络传输模式作为主通道，保留一路常规传输模式作为备用通道。

主备通道均采用网络化传输模式。该模式硬件连接关系如图2所示。

利用光端机的以太网接口功能，将原有调度端的通信服务器前移至变电站端，即变电站监控系统以RS232等接口经数据通道隔离器隔离后直接与通信服务器对应接口相连，通信服务器以以太网接口输出接至光端机的以太网口上。在调度端，光端机以太网输出直接接到调度自动化主站DF8002系统的交换机上，达到信息交换的目的。

该模式需注意以下几点。

为保证主备通道的独立性，主备通道都采用网络化传输接口时每站需要配置两套数据通道隔离器及通信服务器，并占用两路独立的光端机以太网接口，主备通道分别接入调度自动化主站系统的A网、B网交换机。