一、目的和意義

隨著電網調度數據通信專網的建立和完善，網絡通信的高速、可靠、低成本已經顯示出明顯的優勢，使用網絡進行電力數據通信已經是大勢所趨。

新一代智能調度技術支持系統(SG-OSS)的建立，對調度數據網絡運行的安全性提出了更高要求。要滿足電網調度信息傳輸的可靠性要求，對現有廠站業務數據進行網絡雙平面傳輸的改造，已經勢在必行。

在我國電網中，還有不少變電站和發電廠遠動(RTU/監控系統)、功角測量、電量計費、即時信息系統、保護信息子站，還在使用著低速的串口通信和老的通信規約，不但數據傳輸速度提不上去，誤碼率也較高，面對已經完善的調度數據專網，這些變電站卻無法利用這條信息高速通道，原因如下：

1、 硬件方面：老的廠站RTU或測控單元型號多，廠家雜，串口遵循多種標準，無法即插即用;沒有網口;

軟件方面：多種操作系統平臺;多種串口通信規約，同種規約有多個版本;所采集數據的類、數據的順序、以及數據的量、數據的位寬、信息體的長度等等都有不同;

2、 雖然變電站到調度端的信道已經具備了網絡傳輸條件，但原有變電站內的設備，存在著各種物理接口、不同規約、以及不同廠家的多種軟硬件版本自成體系，即使有了網口，也無法做到插上就通;

有了信息高速公路卻不能用，大家仍然擠在狹窄的串口通道上，這是很不合理的。解決的辦法，就是要使廠站設備的軟硬件接口及其規約，符合現有調度通信網絡及主站在規約方面的要求，這就需要對現有廠站設備的通信接口、通信軟件、以及規約版本，進行調整和整合，使得從調度主站端看過去，像是一臺使用網絡通信并符合主站規約及其版本的設備一樣。

這樣，廠站側設備的數據，就能走上網絡通信這條高速公路，高效、可靠地完成數據傳送的任務。

要實現以上轉變，必須研制一款符合上位(調度主站)條件和下位(采集裝置)設備當前條件的、具有雙平面傳輸能力的通信服務器，使得在不改變上下位通信條件的情況下，廠站的所有設備實現網絡化數據傳輸。

該設備如果研制成功，將為我國電網的中低壓變電站的通信改造，找到一條低成本實施的道路，實現所有變電站數據的網絡傳輸。

二、 國內外研究現狀

由于技術方向的趨同性，在國外，同樣的問題也是存在的，這就是國際電工委員會(IEC)提出電力信息互聯的新標準IEC-61850-8/9的原因，這一標準在理論上是很具前瞻性的，但實際執行中有許多技術困難目前還無法解決。

首先，它是一個過程層-間隔層-站控層的全網絡化通信的三層模型，要實現這種網絡構造，首先要求各個設備必須是網絡口的，并且要求具備全電子化的智能傳感器。

對于新建廠站，在新設備遵循其通信標準的前提下，可以一步到位地實現;而對于老的廠站，幾乎沒有可能滿足這些條件，這是困難之一。

第二，國內的測控裝置所遵循的IEC-103規約，是一個定義松散的標準，事實上現在各個廠家生產的測控單元的數據結構，多達數百種，基本上是一個產品一種規約，要實現上述IEC-61850-8/9的互聯，幾乎沒有可能。

所以總體上說，IEC-61850-8/9的互聯標準，只是指出了今后發展的方向，以便在新建廠站的設計中，逐步推廣和采用。

就國內而言，目前還沒有一種設備符合上述老廠站通信網絡化的要求，因此，我們提出帶規約功能通信服務器的概念，既考慮了歷史上遺留下來的當前廠站設備的現狀，又能滿足全電網數據傳輸網絡化的要求，在國內尚處于領先地位。

三、 方案的可行性分析

對于在各個不同時期投運、并且現在正在運行的設備，要對它們本身直接進行硬件或軟件的改造是不現實的，比如：

1、 更換老設備為帶有網口的新設備，不但成本高，改造的工程量也很大，是不可行的;

2、 給各個設備添加獨立的網口轉換裝置后上送，不但要改動所有的在線運行設備，而且轉換口各自獨立，有的還需要獨立電源，整體性差，也不利于現場管理，因而也是不可行的;

3、 如果考慮到各個采集設備與主站的規約匹配，那么還有更改這些在線設備的規約軟件和版本的工作，對現場設備來說是一種傷筋動骨的變動，不但現場調試的工作量很大，而且會影響現有設備的當前運行，也是不可行的;

4、 綜合以上，我們的方案是：添加一款中間設備，即帶規約功能的通信服務器，使得這個中間設備不論是軟件還是硬件接口，它的上位端，符合調度主站的網絡通信標準，以及相匹配的規約和版本;它的下位端，配置多種不同的接口，以適合現有運行設備的硬件標準和相關規約及版本。顯而易見，這是唯一簡單可行的辦法。當然，這里面一定會牽涉到所傳送的數據要在不同的規約之間進行轉換的問題。

這種具有雙平面傳輸能力的帶規約功能的通信服務器，具體要滿足下列指標：

1、 上位端，配備4個或以上RJ45網絡口，符合ETHERNET標準;

2、 與主站的通信規約為：IEC-104(2002以上版本);

3、 下位端：配備8個或以上RS232/RS485/RS422串口;

4、 規約方面，可選：CDT(2002版本);

DISA(最新版);

IEC-101(2002以上版本);

其它規約也可備選;

5、 串口具有防雷抗電磁干擾功能;

6、 各個物理接口在結構上，可以模塊化靈活配置;

7、 規約可以根據現場需要用定制下載的方式配置;

8、 設備的機械安裝可以是桌面式的或19”機架式的;

四、理論與實踐的可行性依據

理論依據：考慮到各個廠站的設備種類和配置規模的不同，這種通信服務器必須具有對所有廠站普適的能力，因此，概念設計的要求是：對現有設備不指定具體的物理接口，只須遵循通用的串口或網口的標準即可;對規約的要求僅僅是遵循目前國內市場上的主流規約，對于特殊的規約可以個別處理。

實踐依據：串口/網口的物理轉換已經是目前的實用化技術，但目前市場上沒有相應的集成化產品;規約的轉換已經有運行的先例，原理上不存在問題，但會受到數據類型不同的限制。對于相同的數據類型，轉換不存在障礙。