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TASE.2协议遥控功能的实现

2014-06-23刘向坤

电气技术 2014年7期
关键词:原语规约遥控

王 飞 刘向坤

(东方电子股份有限公司,山东 烟台 264000)

TASE.2协议又称ICCP协议,是电网控制中心间通过广域网实现数据交换的专用通信协议。它基于制造报文规范MMS,TASE.2协议在实现时仅需告知 MMS需要传送哪些信息以及相应的参数,不必理会底层实现的细节。

TASE.2协议在北美、欧洲电网得到广泛应用,我国已等同采用该协议作为国家标准。目前,TASE.2协议已经大量应用于我国各级调度中心的SCADA/EMS/DMS和 RTU等各种电力自动化系统和设备之间的信息交换,但应用受到很大的限制,一般局限于遥测、遥信等实时数据的交互。其中,南方电网的典型应用,是在地调和中调、中调和省调之间作为转发规约,转发遥信和遥测。国家电网的典型应用,是在集控中心和调度中心之间作为转发规约,转发遥测和遥信。这是一种“纵向”的应用,不同等级的控制中心有明确的管理职责,一般不会越级去遥控分合不在自己管辖范围内的开关。

海外TASE.2协议的应用要更复杂些,除了“纵向”应用,“横向”应用十分普遍。在一个电力企业内部,SCADA/EMS与DMS、电能量计费系统、地理信息系统等应用之间,也使用 TASE.2协议完成通信,跨级或者跨应用系统的遥控时有发生。当前,国内各电力自动化厂家都在开拓海外市场,这就要求我们研究使用TASE.2协议遥控的实现方法。

文献[8]对 TASE.2协议在遥控上的应用做了初步的探讨,本文在此基础上介绍一种使用 TASE.2协议完成遥控的实现方法。

1 设备控制

TASE.2功能块5为设备控制,为遥控的实现提供了方法。

设备(Device)是 TASE.2控制对象。TASE.2模型有两种可控设备,“直控(DC,Direct Control,又名 Non-SBO)”和“选控(SBO,Select Before Operation)”。遥控一般用SBO,即先选择,后执行。

SBO设备提供了两种状态,“空闲(IDLE)”和“戒备(ARMED)”,用以支持选控操作。一个设备被“选择(Selected)”后,从“空闲”转为“戒备”状态;设备完成“执行(Operation)”后,从“戒备”返回“空闲”状态。SBO设备用这种方法来避免两个人同时对一个设备进行控制,引起混乱。

与SBO有关的操作,映射到MMS对象和服务时,如图1所示。

图1 设备控制

图1中,“选择”操作映射到MMS读服务,是TASE.2客户读 TASE.2服务器上某个设备的CheckBack ID,TASE.2服务器收到一个MMS读服务的“指示”原语。

“执行”操作映射到MMS写服务,是TASE.2客户写TASE.2服务器上某个设备的“值”,TASE.2服务器收到一个 MMS写服务的“指示”原语。值为“0”,表示“跳闸、分、退出或降”等动作;值为“1”,表示“合闸、合、投入或升”等动作。

无论哪种操作,TASE.2服务器给予TASE.2客户的回应,都是一个MMS“事件通知”服务请求原语,通知 TASE.2客户操作的结果,可能是超时、成功、当地复位或失败等。

遥控最典型也是最简单的情形如图2所示。

图2描述了遥控时TASE.2和MMS服务序列的请求、指示、响应和确认原语。

图2 设备控制序列图

2 遥控实现

基于 TASE.2协议的遥控操作,可视为一种遥控转发,如图3所示。图中,地区调度中心要直接遥控分合县调度中心管辖的开关:

1)调度员在地调人机界面的接线图上操作。

2)命令传到地调SCADA服务器,被打包成传统规约处理的格式,至少包含参数:包类型(遥控)、命令类型(选择/执行)、RTU号、遥控号、状态(比如“分”)。

图3 TASE.2遥控操作

3)命令包被地调 SCADA服务器分发给地调TASE.2通信机,TASE.2通信机要完成一个映射,把地调的(RTU号,遥控号)映射为设备名。“选择”操作映射到MMS读服务,所读的MMS对象是名为“设备名_SBO”的有名变量,类型是CheckBackID。“执行”操作映射到 MMS写服务。地调TASE.2通信机使用TASE.2协议,将命令发给县调TASE.2通信机。

4)县调TASE.2通信机接到命令,要完成一个逆向映射,即把设备名映射为县调的(RTU号,遥控号),供传统规约使用。

5)县调SCADA服务器根据RTU号,将命令分发给前置服务器。

6)县调前置服务器使用传统规约,将命令发给厂站RTU,完成遥控选择/执行。

7)厂站 RTU通过传统规约,将返校命令返回给县调前置服务器。

8)县调前置服务器将返校命令回送给县调SCADA服务器。

9)县调SCADA服务器完成返校命令的转换,主要是完成县调(RTU号,遥控号)到设备名的映射。

10)县调TASE.2通信机把返校命令用TASE.2规约回送地调TASE.2通信机。

11)地调 TASE.2通信机把返校命令回送地调SCADA服务器,并配合完成设备名到地调(RTU号、遥控号)的映射。

12)地调 SCADA将返校命令回送人机界面,以可视化的形式提示调度员操作结果。

3 遥控撤销

选择一个开关后,由于某种原因,不必再操作了,那么,可以用遥控撤销来取消开关的选择标志,不影响别人操作。

TASE.2协议没有定义遥控撤销操作,留给应用系统实现。最简单的实现方法是不实现,等待被选择的设备“超时”去掉选择标志。

为了和传统的规约保持一致,符合传统的操作习惯,一种可行的补救办法是在 SCADA服务器实现设备名-(RTU号、遥控号)映射转换时做些工作,以遥控选择来发送遥控撤销命令,但状态既不是“分”也不是“合”而是约定的一个第三态。这样,图3中县调收到地调的遥控执行命令,检查分合状态,来确定用传统的规约发送遥控选择还是撤销命令给厂站RTU。不过,这需要配合的双方即地调和县调事先约定。

4 结论

TASE.2协议用在控制中心之间交换数据,从一个控制中心(应用系统)通过遥控操作控制另一个控制中心(应用系统)管辖的开关,本质上是遥控转发,通过设备名与传统的(RTU号,遥控号)之间的映射转换,控制中心(应用系统)之间能够通过TASE.2协议实现遥控功能。

[1]ISO/IEC 9506-1: Service definition.

[2]ISO/IEC 9506-1: Protocol specification.

[3]IEC 60870-6-503: TASE.2 Service and Protocol.

[4]IEC 60870-6-702: TASE.2 Application Profile

[5]IEC 60870-6-802: TASE.2 Object Models

[6]李斌, 等. 江苏电网基于TASE.2协议的实时信息网络通信[J]. 江苏电机工程, 2003,22(2): 5-7.

[7]张键, 等. 基于TASE.2的数据通信转发在上海电网的实现[J]. 电力系统自动化, 2006, 30(15): 70-73.

[8]张丽胜, 等. TASE.2协议在电力系统中的进一步应用[J]. 电气技术, 2010(9):48-50.

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