[发明专利]变电站自动化系统数据流快速可靠交互方法

说明书

技术领域

本发明属变电站自动化技术领域，尤其涉及变电站自动化系统数据流的交互方法。

背景技术

随着计算机技术和通信技术的发展，特别是以太网技术的发展，传统的变电站自动化系统正逐步被集控制、测量、采集、保护、网络通信于一体的网络化变电站自动化系统所代替。变电站内二次设备的直接上网有效地避免了常规功能装置重复的输入/输出(I/O)现场接口，真正实现了设备之间的数据共享和资源共享，提高了信息的实时性和可靠性。

网络是连接变电站内各种设备的纽带，它的可靠性与信息传输的快速性决定了自动化系统的可用性，同时也决定了变电站网络通信结构和网络通信协议的发展方向。

由于IEC 61850采用面向对象的建模技术，对变电站的设备性能提出了较高的要求，因此它在推广过程中将受到自动化设备的CPU速度、操作系统性能、制造成本、开发成本等多方面的制约，此外IEC61850也没有双网通信的方案，IEC 61850的应用将是一个漫长的过程。

目前存在的变电站自动化系统数据流交互方法多数采用点到点通讯，同样的数据可能需要传送多次，效率较低。且没有可靠通讯机制，数据容易丢失，造成变电站自动化系统可靠性降低。

发明内容

本方法提供了的变电站自动化系统数据流快速可靠交互方法，实现简单快速，可以在低压、中压、高压、超高压和特高压变电站中广泛使用，有效降低变电站自动化投运成本。

本发明采用以下技术方案：

变电站自动化系统数据流快速可靠交互方法，其特征在于包括以下步骤：

本方法采用UDP(UserDatagramProtocol)进行网络通讯，由于UDP是非连接的数据包通讯方式，可以有效保证通讯的速度，但报文可能丢失；本方法提供了一种双网及数据重发机制，用于确保数据的快速可靠性；通讯报文根据传送数据的重要性分为需要申请重发报文(简称ARS)和不需要申请重发报文(简称NARS)；对某设备发出的需要申请重发报文，其它设备如果没有收到，则需要向该设备申请重发，该设备进行响应；本方法中的所有报文都必须编号，编号为2个字节，每发送一份报文编号加一，编号分为NARS编号和ARS编号；NARS编号用于普通信息数据如全遥测等，当使用该编号的数据丢失后，系统不做任何操作，因为它们会定时发送，可以使丢失的数据及时更新；ARS编号用于重要信息报文如事件记录等，该类报文只会发送一次，如果丢失会启动数据重发机制，申请报文重发；本方法只考虑站控层设备向间隔层设备申请报文重发，不考虑间隔层设备向站控层设备申请报文重发；

站控层设备只向间隔层设备申请最后丢失的16份ARS报文，为确保报文丢失后站控层设备能够向间隔层设备申请到报文，间隔层设备必须缓存16-200份最新的ARS报文，容量越大越可以保证发生大量事件时报文不被覆盖掉；

由于平常重要信息报文很少，此时站控层设备会长时间的收不到重要信息报文，无法监视ARS编号的变化，也就无法判断重要信息报文是否丢失，所以本方法要求间隔层设备将当前ARS编号通过握手报文送给后台，编号放在握手报文的最后2个字节，握手报文由间隔层设备每秒向站控层设备发送一次，这样站控层设备可以在一秒内判断报文是否丢失，及时将丢失的ARS重新申请上来；

在本方法中规定间隔层设备可以通过两种方式发送ARS编号：需要申请重发报文和握手报文；如：发送需要申请重发报文时将当前ARS编号+1然后填入报文中的数据编号位置，同时将报文中的重发标志第1位置1；发送握手报文时将ARS编号填入握手报文最后两个字节；

站控层设备检测到ARS报文丢失后，向间隔层设备申请重发报文，并将丢失的ARS编号通过申请重发报文送给间隔层设备，间隔层设备收到丢失的ARS编号后，在自己的缓存区中查找相同编号的报文，如果找到则将报文的重发标志第0位置1后发出，否则不做任何处理；

随着变电站自动化系统技术含量的降低，越来越多的厂家开始从事变电站自动化系统研发和生产，市场竞争加剧，生产成本越来越关键。本发明提供了的变电站自动化系统数据流快速可靠交互方法，实现简单快速，可以在低压及高压变电站中广泛使用，有效降低变电站自动化投运成本，增强产品的市场竞争力。

附图说明

图1为变电站自动化系统网络结构图；

图2为本发明的网络报文结构示意图；

图3为本发明的应用服务数据单元(ASDU)格式示意图；

图4为本发明的应用服务数据单元(ASDU)组装格式图。

具体实施方式