带规约功能之通信服务器的研究

一、目的和意义

随着电网调度数据通信专网的建立和完善，网络通信的高速、可靠、低成本已经显示出明显的优势，使用网络进行电力数据通信已经是大势所趋。

但在我国电网中，还有不少变电站和发电厂远动（RTU/监控系统）、功角测量、电量计费、即时信息系统、保护信息子站，还在使用着低速的串口通信和老的通信规约，不但数据传输速度提不上去，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，原因如下：

1.软件方面：老的厂站RTU或测控单元型号多，厂家杂，多规约，多版本；硬件方面：串口遵循多种标准，没有网口；除此之外，变电站内还运行着多种需要接入的IED设备，等等。

2.虽然变电站到调度端的通信已经具备了网络传输条件，但原有变电站内的设备，存在着各种物理接口、不同规约、以及各种不同厂家的多种软硬件版本，无法做到即插即用。

有了信息高速公路却不能用，大家仍然挤在狭窄的串口通道上，这是很不合理的。解决的办法，就是要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，使得从调度主站端看过去，像是一台使用网络通信并符合主站规约及其版本的设备一样。

只有这样，厂站侧设备的数据，才能走上网络通信这条高速公路，高效、可靠地完成数据传送的任务。

要实现以上转变，必须研制一款符合上位（调度主站）条件和下位（采集装置）设备当前条件的通信服务器，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。

该设备如果研制成功，将为我国差模电感器电网的中低压变电站的通信改造，找到一个合适可行的解决方案，实现所有变电站数据的网络传输。

二、 国内外研究现状

由于技术方向的趋同性，在国外，同样的问题也是存在的，这就是国际电工委员会（IEC）提出电力信息互联的新标准IEC-61850-8/9的原因，这一标准在理论上是很具前瞻性的，但实际执行中有许多技术困难目前还无法解决。

首先，它是一个过程层-间隔层-站控层的全网络化通信的三层模型，要实现这种网络构造，首先要求各个设备必须是网络口的，并且要求具备全电子化的智能传感器。

对于新建厂站，在新设备遵循其通信标准的前提下，可以一步到位地实现；而对于老的厂站，几乎没有可能满足这些条件，这是困难之一。

第二，国内的测控装置所遵循的IEC-103规约，是一个定义松散的标准，事实上现在各个厂家生产的测控单元的数据结构，多达数百种，http://www.dgfpc.com/贴片电感 基本上是一个产品一种规约，要实现上述IEC-61850-8/9的互联，几乎没有可能。

所以总体上说，IEC-61850-8/9的互联标准，只是指出了今后发展的方向，以便在新建厂站的设计中，逐步推广和采用。

就国内而言，目前还没有一种设备符合上述老厂站通信网络化的要求，因此，我们提出带规约功能通信服务器的概念，既考虑了历史上遗留下来的当前厂站设备的现状，又能满足全电网数据传输网络化的要求，在国内尚处于领先地位。

三、 方案的可行性分析

对于在各个不同时期投运、并且现在正在运行的设备，要对它们本身直接进行硬件或软件的改造是不现实的，比如：

1.更换老设备为带有网口的新设备，不但成本高，改造的工程量也很大，是不可行的；

2.给各个设备添加独立的网口转换装置后上送，不但要改动所有的在线运行设备，而且转换口各自独立，有的还需要独立电源，整体性差，也不利于现场管理，因而也是不可行的；

3.如果考虑到各个采集设备与主站的规约匹配，那么还有更改这些在线设备的规约软件和版本的工作，对现场设备来说是一种伤筋动骨的变动，不但现场调试的工作量很大，而且会影响现有设备的当前运行，也是不可行的；

4.综合以上，我们的方案是：添加一个中间设备，即带规约功能的通信服务器，使得这个中间设备不论是软件还是硬件接口，它的上位端，符合调度主站的网络通信标准，以及相匹配的规约和版本；它的下位端，配置多种不同的接口，以适合现有运行设备的硬件标准和相关规约及版本。显而易见，这是唯一简单可行的办法。当然，这里面一定会牵涉到所传送的数据要在不同的规约之间进行转换的问题。