一种扩展iec61970接口后的变电站远动通讯方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力自动化领域，尤其涉及一种扩展IEC61970接口后的变电站远动 通讯技术。
【背景技术】
[0002] 传统的远动通讯协议(如IEC60870-5)是面向点和标签名（Tag),由于受网络传 输能力影响，为增加网络峽信息承载量，协议格式严格按照比特位进行编码，为降低信息双 方对协议包的识别、接收和处理难度，该些协议都需要做出某些特殊的规定，如规定传送的 方式是同步传送还是异步传送，峽同步字，抗干扰的措施，位同步方式，峽结构，信息传输过 程；还需要规定实现数据收集、监视、控制的信息传输的具体步骤，因此传统的远动通讯技 术在网络适应能力方面比较欠缺。而且由于基于传统的远动通讯技术传输的信息和控制中 也数据库中的信息是分别定义的，因此变电站运动设备的某个信息需要预先和控制中也的 数据库约定对应关系，才能正确反映现场设备的状态，该导致数据从采集、传输、处理直至 应用过程中一系列协议转换和语义解析问题。
[0003] 由于网络技术的迅猛发展，提供了通过网络交换数据的可能性，且传输信息容量 大为增加。IECTC57正在制定的无缝通信系统体系标准是WIEC61850为基础，提出变电站 内、变电站到控制中也之间的协议都是IEC61850。与传统的远动通讯协议相比，IEC61850 具备许多优点：
[0004] 1)面向对象的自我描述能力
[0005] 2)抽象通信服务接口；
[0006] 3)面向实时的服务；
[0007] 4)配置语言；
[0008] 因此从模型层次上实现了信息语义的统一，规范了抽象通信服务接口向特定通信 服务映射，使得具有优良的网络适应能力，并且从采集、传输层次减少了协议转换。
[0009]IEC61970是为适应控制中也应用集成需要，由IECTC57制定的一套能量管理系 统系统应用程序接口（EMS-API)。主要包括公共信息模型（CIM)和组件接口规范（CIS)两 方面内容。与IEC61850相比，IEC61970具有：
[0010] 1)面向对象的抽象模型，使用标准UML语言建模，具有标准化并且易扩充；
[0011] 2)采用分层结构的信息模型，分为CIM元数据即CIM模式与CIM实例数据即电力 系统模型数据，各层均采用符合RDF标准的XML形式来表达，很适合应用系统之间的模型信 息交换；
[0012] 3)规定了组件(或应用）W标准的方式和其它组件(或应用）交换信息和/或访问 公共数据的接口（即组件接口规范，CIS);
[0013] 4)规定了组件接口规范向各种标准的组件技术幼日C0RBA，EJB，DC0M/C0M)映射的 参考模型；
[0014] 5)定义了完备的数据交换和信息共享服务，利于创建面向服务的体系结构S0A。
[0015] 与传统的国际标准相比，IEC61850与IEC61970都表现出一个新的特征，即对 信息进行了建模，但它们给出了各自不同的信息建模方法，并且模型的侧重点各有不同， IEC61850侧重于变电站，IEC61970侧重于控制中也。假如依据该种思路，电力信息系统建 设的选择将是：
[0016] 子站系统(变电站端)WIEC61850信息模型对智能装置进行建模，W屏蔽传统通讯 协议和通讯语义的差异性；变电站和控制中也之间的信息传输采用IEC61850通讯服务和 信息模型，W符合无缝通讯体系的未来框架；主站系统(控制中也端）采用IEC61970进行应 用集成。
【发明内容】
[0017] 本发明主要解决的技术问题是提供一种扩展IEC61970接口后的变电站远动通讯 方法，可W有效减少变电站和控制中也之间远动通讯信息传输过程中鹿大的协议转换付 出，提高远动通讯的传输效率。
[001引为了解决上述技术问题，本发明提供了一种扩展IEC61970CIS接口规范进行变电 站远动通讯的方法，包含W下步骤：
[001引 优化IEC61970CIS的服DA接口和GES接口，通过优化后的服DA接口和GES接口 实现控制中也与变电站之间实时数据传输。
[0020] 作为进一步改进，经过优化后的接口只包含一个数据结构GESEvent。
[0021] 作为进一步改进，所述数据结构GESEvent包含W下数据项之一或其任意组合：事 件ID号，事件发生区域，事件源，事件发生的条件或类型描述，事件严重程度，保存事件发 生时的当前值、前一值或限值，事件创建者，事件附带的描述，事件发生时数据的质量码，事 件创建时的时间戳，事件发生时当前值采集时间。
[0022] 作为进一步改进，去除原服DA接口中Clientite恤andle、Serve;rIte恤andle两种 标识符及与此相关的数据结构描述，所述ClientItemHandle、ServerltemHandle分别用来 标识订单中各订单项的客户端标识和服务端标识；在客户端应用中使用量测点的ID来代 替ServerltemHandle将订阅的数据与服务端联系起来，在服务端使用量测点的ID来代替 ClientItemHandle将订阅的数据与客户端联系起来。
[0023] 作为进一步改进，简化后的实时数据结构包括；全局唯一的量测点ID，值，时间 戳，质量码。
[0024] 作为进一步改进，重新设计订单状态管理机制，在回调函数中增加notify_ cal化ack_state函数，使得服务端在空闲状态下可W实现定期检测订单状态，简化了原有 接口中复杂的订单状态管理机制。
[00巧]作为进一步改进，还包含W下步骤：
[0026] 将原CIS接口进一步封装，增加安全授权接口；
[0027] 客户端在获取每个服务Session时必须要提供当前用户代码和用户审计信息，系 统在后台提供接口授权与在线审计验证功能。
[0028] 作为进一步改进，所述增加的安全授权接口至少包含：
[0029] 用户角色、客户端应用名称、客户端主机名称、和/或用户身份证书签名。
[0030] 本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：通过扩展 IEC61970CIS规范来实现变电站和控制中也之间的远动通讯，可W有效减少信息传输过程 中劳民伤财的协议转换付出；同时将CIS的该种开放接口、分布式架构特点应用于子站系 统建设，有利于提高变电站自动化系统的应用集成能力，在当前硬件设备性能不断提升、网 络传输能力不断提高的趋势下，可W有效利用硬件资源，简化电力自动化系统部署结构，降 低系统整体建设成本，并且完全符合当前控制中也与变电站自动化系统分布式、一体化信 息集成的发展趋势。
【附图说明】
[0031] 图1是扩展IEC61970CIS接口规范进行变电站远动通讯的应用系统结构图；
[0032] 图2是本发明第一实施方式的扩展IEC61970CIS接口规范进行变电站远动通讯的 方法流程图。
【具体实施方式】
[0033] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施 方式作进一步地详细描述。
[0034] 本发明第一实施方式涉及一种
[00巧]一、调控中也与变电站之间实时数据传输优化方案
[0036] 为达到实现控制中也与变电站之间实时数据传输的目的，需要适当优化 IEC61970CIS的服DA接口和GES接口。本方案主要针对服DA和GES的读写和订阅接口的 实时数据和事件的数据结构进行了优化。
[0037] 简化GES订阅接口数据结构：
[003引原GES订阅接口的数据结构定义如下：
[0039]
【主权项】
1. 一种扩展IEC61970CIS接口规范进行变电站远动通讯的方法，其特征在于，包含以 下步骤： 优化IEC61970CIS的HSDA接口和GES接口，通过优化后的HSDA接口和GES接口实现 控制中心与变电站之间实时数据传输。
2. 根据权利要求1所述的扩展IEC61970CIS接口规范进行变电站远动通讯的方法，其 特征在于， 经过优化后的接口只包含一个数据结构GESEvent。
3. 根据权利要求2所述的扩展IEC61970CIS接口规范进行变电站远动通讯的方法，其 特征在于，所述数据结构GESEvent包含以下数据项之一或其任意组合： 事件ID号，事件发生区域，事件源，事件发生的条件或类型描述，事件严重程度，保存 事件发生时的当前值、前一值或限值，事件创建者，事件附带的描述，事件发生时数据的质 量码，事件创建时的时间戳，事件发生时当前值采集时间。
4. 根据权利要求1所述的扩展IEC61970CIS接口规范进行变电站远动通讯的方法，其 特征在于， 去除原HSDA接口中ClientltemHandle、ServerItemHandle两种标识符及与此相关的 数据结构描述，所述ClientltemHandle、ServerItemHandle分别用来标识订单中各订单项 的客户端标识和服务端标识；在客户端应用中使用量测点的ID来代替ServerItemHandle 将订阅的数据与服务端联系起来，在服务端使用量测点的ID来代替ClientItemHandle将 订阅的数据与客户端联系起来。
5. 根据权利要求4所述的扩展IEC61970CIS接口规范进行变电站远动通讯的方法，其 特征在于，简化后的实时数据结构包括： 全局唯一的量测点ID，值，时间戳，质量码。
6. 根据权利要求5所述的扩展IEC61970CIS接口规范进行变电站远动通讯的方法，其 特征在于，重新设计订单状态管理机制，在回调函数中增加notify_callback_state函数， 使得服务端在空闲状态下可以实现定期检测订单状态，简化了原有接口中复杂的订单状态 管理机制。
7. 根据权利要求1所述的扩展IEC61970CIS接口规范进行变电站远动通讯的方法，其 特征在于，还包含以下步骤： 将原CIS接口进一步封装，增加安全授权接口； 客户端在获取每个服务Session时必须要提供当前用户代码和用户审计信息，系统在 后台提供接口授权与在线审计验证功能。
8. 根据权利要求7所述的扩展IEC61970CIS接口规范进行变电站远动通讯的方法，其 特征在于，所述增加的安全授权接口至少包含： 用户角色、客户端应用名称、客户端主机名称、和/或用户身份证书签名。
【专利摘要】本发明公开了一种扩展IEC61970接口后的变电站远动通讯方法，通过扩展IEC61970CIS接口规范来实现变电站和控制中心之间的远动通讯，可以有效减少信息传输过程中劳民伤财的协议转换付出；同时将CIS的这种开放接口、分布式架构特点应用于子站系统建设，有利于提高变电站自动化系统的应用集成能力，在当前硬件设备性能不断提升、网络传输能力不断提高的趋势下，可以有效利用硬件资源，简化电力自动化系统部署结构，降低系统整体建设成本，并且完全符合当前控制中心与变电站自动化系统分布式、一体化信息集成的发展趋势。
【IPC分类】H04L29-06
【公开号】CN104702581
【申请号】CN201310665172
【发明人】俞高宇, 张晓华, 郑翔, 叶海明, 汪红利
【申请人】上海可鲁系统软件有限公司, 国网浙江省电力公司衢州供电公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月9日