專利名稱：基于mms的調度主站與變電站的數據交互方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及電力設備的通信技術，特別是涉及基于MMS的調度主站與變電站的數據交互方法及系統。
背景技術：
隨著計算機技術的發展以及電力系統的不斷進步，電力系統對于信息共享以及應用集成的要求越來越高。為此，國際電工技術委員會制定了一系列的電力標準，其中包括 IEC 61970標準以及ffiC 61850標準。IEC 61970 標準為能量管理系統(EMS, Energy Management System)定義了一種應用程序接口，目的在于便于集成不同廠家的EMS內部的各種應用，便于將EMS與調度中心內部的其他系統互聯，以便實現不同調度中心EMS之間的模型交互。IEC 61970主要由接口參考模型、公共信息模型(CIM, Common Information Model)和組件接口規范(CIS, Component Interface Specification)三部分組成。目前國內幾乎所有的EMS系統都是基于IEC 61970標準CM模型進行建模，EMS系統內部的數據交互也是基于CIS接口實現。IEC 61850 標準是為變電站自動化系統(SAS, Substation Automation System) 定義的一種公共的通信標準，通過對設備的規范化，方便變電站中各種IED(Intelligent Electronic Device,智能電子設備)的管理以及設備的互聯等。變電站通信體系IEC 61850將SAS通信體系劃分為三層變電站層、間隔層、過程層。在變電站層和間隔層之間的網絡采用抽象通信服務接口映射到制造報文規范(MMS, Manufacturing Message Specification)、傳輸控制協議/網際協議(TCP/IP)以太網或光纖網。在間隔層和過程層之間的網絡采用單點向多點的單向傳輸以太網。變電站內的智能電子設備(IED， Intelligent Electronic Device)均采用統一的協議,通過網絡進行信息交換。目前，智能變電站已經普遍基于IEC 61850標準進行建設，站內模型基本按照 61850標準進行建模，站內設備之間通過MMS進行實時數據的交互等。為了降低重復建模的復雜性，已經有研究將IEC 61850模型直接轉換為調度主站的IEC 61970模型，實現廠站模型的源端維護，極大的降低了調度主站系統重復建模的難度。但是目前智能變電站與調度主站系統之間的通訊，仍然采用的是傳統的IEC 60870-5-101或者IEC 60870-5-104等規約來進行實時數據的交互。這種方式存在著以下的缺陷。首先，由于智能變電站內部是基于IEC 61850標準并使用MMS來進行實時數據的交互，而與調度主站間的實時數據交互還是使用傳統規約方式，這樣就帶來一個額外的工作一61850的MMS通信方式向傳統規約方式的轉換；其次，由于傳統的規約方式并不支持面向對象的建模方式，必須將IEC 61850的對象轉換為若干個信息點，從而給通信雙方帶來復雜的通信信息點配置工作以及信息點維護工作，極大的增加了調試以及維護難度，間接的加大了通信出錯的幾率；最后，由于各種原因，導致在將IEC 61850的對象轉換為傳統規約方式所需的信息點時，出現信息丟失或導致調度主站系統無法完全查看智能變電站的所有對象的實時數據等問題。
發明內容
基于此，有必要針對上述問題，提供一種基于麗S的調度主站與變電站的數據交互方法及系統，能夠采用面向對象的方式規范調度主站與變電站之間的信息交互。一種基于MMS的調度主站與變電站的數據交互方法，包括對基于MMS的通信模型進行擴展，獲取變電站的系統描述模型，并為該變電站配置代理服務接口；調度主站根據變電站的代理服務接口和系統描述模型，建立所述調度主站的資源標識號與該變電站的資源訪問路徑之間的對應關系，與變電站進行數據交互。相應地,一種基于MMS的調度主站與變電站的數據交互系統,包括變電站代理模塊，用于對基于麗S的通信模型進行擴展，獲取變電站的系統描述模型，并為該變電站配置代理服務接口 ；與所述變電站代理模塊相連的主站通信模塊，用于根據變電站的代理服務接口和系統描述模型，建立所述調度主站的資源標識號與該變電站的資源訪問路徑之間的對應關系，與該變電站進行數據交互。實施本發明，具有如下有益效果本發明創造性地將原本只能應用于變電站內的IED之間的麗S技術應用到了變電站與調度主站的通信，故此，根據IEC 61850協議對智能變電站原本的通信模型進行擴展獲取變電站的系統描述模型(SCD)，并為該變電站配置代理服務接口，調度主站通過代理服務接口便可訪問智能變電站，與變電站進行數據交互。本發明采用面向對象的方式進行通信，從根本上解決了傳統技術中，需要進行規約轉換，需要維護信息點表，不能涵蓋智能變電站內的所有信息類型等問題。進一步地，減少了人工維護的工作量以及降低了失誤。
圖I為傳統的智能變電站與調度主站之間的進行數據交互流程圖；圖2為本發明基于麗S的調度主站與變電站的數據交互方法的流程圖；圖3為本發明基于麗S的調度主站與變電站的數據交互方法的實施列流程圖；圖4為本發明基于MMS的調度主站與變電站的數據交互技術的第一應用方法流程圖；圖5為本發明基于麗S的調度主站與變電站的數據交互技術的第二應用方法流程圖；圖6為本發明基于麗S的調度主站與變電站的數據交互系統的示意圖；圖7為本發明基于麗S的變電站代理|旲塊的結構不意圖；圖8為本發明基于MMS的主站通信模塊的結構示意圖；圖9為本發明基于麗S的調度主站與變電站的數據交互技術的應用系統的示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。圖I為傳統的智能變電站與調度主站之間的進行數據交互流程圖；IEC 60870-5-101 :國際標準傳輸規約IEC60870-5-101，一種電力系統遠動傳輸規約，主要用于調度主站與變電站之間通訊使用，簡稱為101規約。101規約主要適用于串行通道，主要是載波通道以及光纖通道。IEC 60870-5-104 :國際標準傳輸規約IEC60870-5-104，一種電力系統遠動傳輸規約，定義了 IEC60870-5-101規約的應用層與TCP/IP傳輸的功能的結合，主要用于調度主站與變電站之間通訊使用，簡稱為104規約。104規約主要適用于網絡通道，適用于TCP/IP 通訊。如圖I所示，調度主站與智能變電站之間通過規約來實現實時數據交互，采用的規約主要包括CDT規約、101規約、104規約等。智能變電站開始建模時，首先根據站內61850 模型生成通訊點表；然后將此通信點表提供給調度主站，調度主站維護人員將通信點表對應到主站的通訊點表中，之后調度主站維護人員需要與智能變電站維護人員進行聯調實驗，驗證雙邊通訊點表無誤，驗證規約信息傳輸無誤等，方可正式投運。若是傳輸有誤，還需要修訂通訊點表或者修改規約等，解決傳輸錯誤的問題。這種通訊方式存在很多問題首先由于目前智能變電站內部都是采用61850標準的麗S進行通訊，故此，需要智能變電站實現 61850到規約的映射；其次需要通訊雙邊，即調度主站和智能變電站都維護點表，要求維護人員現場實驗核對信號，給維護帶來了復雜度，且容易因人為失誤而出錯。圖2為本發明基于麗S的調度主站與變電站的數據交互方法的流程圖，包括SlOl :對基于MMS的通信模型進行擴展，獲取變電站的系統描述模型，并為該變電站配置代理服務接口；S102:調度主站根據變電站的代理服務接口和系統描述模型，建立所述調度主站的資源標識號與該變電站的資源訪問路徑之間的對應關系，與變電站進行數據交互。MMS !Manufacturing Message Specification,制造報文規范。一項國際標準，限定了控制信息在類似計算機和機器人等智能設備和系統間傳輸的方式。該協議同樣指明了在收到具體信息時應如何進行各種設備的操作。IED !Intelligent Electronic Device,智能電子設備，包含一個或多個處理器， 可接收來自外部源的數據，或向外部發送數據，或進行控制的裝置，例如電子多功能儀表、 數字保護、控制器等。具有一個或多個特定環境中特定邏輯節點行為且受制于其接口的裝置。FCDA Functionally Constrained Data Attribute,功能約束數據屬性。現有的麗S技術是應用于變電站內的IED設備之間的通信，本發明創造性地將其擴展到調度主站與變電站之間的通信。故此，需要根據IEC 61850協議對智能變電站原本的通信模型進行擴展獲取變電站的系統描述模型(SCD)，并為該變電站配置代理服務接口， 調度主站通過代理服務接口便可訪問智能變電站，與變電站進行數據交互。本發明采用面向對象的方式進行通信，解決智能變電站與主站通信時，需要進行規約轉換的問題。降低了傳統規約方式通訊給通訊雙方帶來的維護復雜度。同時，也降低傳統規約通訊的出錯概率， 由于傳統規約模式通訊，需要雙方維護通訊點表，而人為維護將有可能帶來失誤，而本發明盡量避免了人為維護，從而某種意義上降低了傳統規約通訊的出錯概率。
另外，變電站的系統描述模型(SCD)加強了模型數據通訊的完整性，SCD模型中包
權利要求
1.一種基于MMS的調度主站與變電站的數據交互方法，其特征在于，包括對基于MMS的通信模型進行擴展，獲取變電站的系統描述模型，并為該變電站配置代理服務接口；調度主站根據變電站的代理服務接口和系統描述模型，建立所述調度主站的資源標識號與該變電站的資源訪問路徑之間的對應關系，與變電站進行數據交互。
2.根據權利要求I所述的基于MMS的調度主站與變電站的數據交互方法，其特征在于， 對基于MMS的通信模型進行擴展，獲取變電站的系統描述模型的步驟，包括設置描述智能電子設備的屬性與數據信息的功能約束對象；設置區別各個智能電子設備的名稱描述對象。
3.根據權利要求I或2所述的基于麗S的調度主站與變電站的數據交互方法，其特征在于，調度主站根據變電站的代理服務接口和系統描述模型，建立所述調度主站的資源標識號與該變電站的資源訪問路徑之間的對應關系的步驟之前，包括對調度主站的主站系統模型進行擴展，根據所述系統描述模型設置與其相對應的智能電子設備描述對象，根據所述代理服務接口設置與其相對應的MMS通信參數。
4.根據權利要求3所述的基于MMS的調度主站與變電站的數據交互方法，其特征在于， 調度主站根據變電站的代理服務接口和系統描述模型，建立所述調度主站的資源標識號與該變電站的資源訪問路徑之間的對應關系的步驟之后，還包括存儲所述調度主站的資源標識號與各個變電站的資源訪問路徑之間的對應關系。
5.根據權利要求I至4任一項所述的基于MMS的調度主站與變電站的數據交互方法， 其特征在于，調度主站與變電站進行數據交互的步驟，具體包括利用所述資源標識號編輯操作命令；根據所述資源標識號獲取目標變電站的資源訪問路徑，向所述目標變電站發送所述操作命令；當所述目標變電站根據所述操作命令反饋通信數據時，接收所述通信數據；當所述目標變電站上傳請求命令包時，獲取該請求命令包中的設備訪問路徑和/或實時數據。
6.一種基于MMS的調度主站與變電站的數據交互系統，其特征在于，包括變電站代理模塊，用于對基于MMS的通信模型進行擴展，獲取變電站的系統描述模型， 并為該變電站配置代理服務接口；與所述變電站代理模塊相連的主站通信模塊，用于根據變電站的代理服務接口和系統描述模型，建立所述調度主站的資源標識號與該變電站的資源訪問路徑之間的對應關系， 與該變電站進行數據交互。
7.根據權利要求6所述的基于MMS的調度主站與變電站的數據交互系統，其特征在于， 所述變電站代理模塊包括FCDA擴展單元，用于設置描述智能電子設備的屬性與數據信息的功能約束對象；與所述FCDA擴展單元相連的名稱擴展單元，用于在所述功能約束對象的基礎上，設置區別各個智能電子設備的名稱描述對象。
8.根據權利要求6或7所述的基于麗S的調度主站與變電站的數據交互系統，其特征在于，所述主站通信模塊包括MMS通信參數設置單元，用于根據所述代理服務接口設置與其相對應的MMS通信參數， 包括IP地址和端口 ；IED描述單元，用于根據所述系統描述模型設置與其相對應的智能電子設備描述對象；與所述MMS通信參數設置單元、所述IED描述單元分別相連的URI獲取單元，用于根據變電站的代理服務接口和系統描述模型，建立所述調度主站的資源標識號與該變電站的資源訪問路徑之間的對應關系。
9.根據權利要求8所述的基于MMS的調度主站與變電站的數據交互系統，其特征在于， 所述主站通信模塊還包括與所述URI獲取單元相連的URI存儲單元，用于存儲所述調度主站的資源標識號與各個變電站的資源訪問路徑之間的對應關系。
10.根據權利要求6至9任一項所述的基于MMS的調度主站與變電站的數據交互系統， 其特征在于，所述主站通信模塊還包括命令編輯單元，用于利用所述資源標識號編輯操作命令；與所述命令編輯單元相連的命令包發送單元，用于根據所述資源標識號獲取目標變電站的資源訪問路徑，向所述目標變電站發送所述操作命令。
全文摘要
本發明公開了基于MMS的調度主站與變電站的數據交互方法及系統。該方法包括對基于MMS的通信模型進行擴展，獲取變電站的系統描述模型，并為該變電站配置代理服務接口；調度主站根據變電站的代理服務接口和系統描述模型，建立所述調度主站的資源標識號與該變電站的資源訪問路徑之間的對應關系，與變電站進行數據交互。采用本發明，利用面向對象的方式進行通信，從根本上解決了傳統技術中，需要進行規約轉換，需要維護信息點表，不能涵蓋智能變電站內的所有信息類型等問題。進一步地，減少了人工維護的工作量以及降低了失誤。
文檔編號H04L29/06GK102611710SQ20121009451
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月31日 優先權日2012年3月31日
發明者劉菲, 周伊琳, 孫建偉, 孫緒江, 楊鋒, 林國春, 胡亞平, 陳炯聰, 顧博川, 黃縉華 申請人:廣東電網公司電力科學研究院, 積成電子股份有限公司