0引言
　　
　　隨著江蘇電網的迅速發展和電力系統應用需求的不斷增加，系統對信息量的需求大幅度增加，原有的遠動通信方式已很難滿足實際應用的要求。由于江蘇電網220kV變電站數量較多，因而大量采用CDT協議，由地調向省調轉發信息。CDT協議的設計初衷是為了盡可能減少傳輸帶寬的占用和降低傳輸雙方的處理難度，以適應過去有限的通信和計算機資源，但存在著以下幾個問題：①信息容量有限。CDT協議的信息字長僅為6字節，其中5字節直接攜帶地址信息和數據信息，導致可以支持的地址空間十分有限，無法適應大型地調數據轉發的需求。目前，我們常常采用增加通道的方法來擴大容量，需要2個及以上端口與省調進行信息傳輸，配備的遠動通道也要4個以上，性能價格比極低。②數據類型單一。有限的信息容量使得CDT協議僅能表示二進制量、16位模擬量和32位累計值這3種數據類型。③響應速度慢。傳統遠動通道大多采用9600bit/s以下（甚至是300bit/s～600bit/s）的通信速率，數據刷新慢，變化數據的更新不及時，實時性無法滿足系統要求。④可靠性差。CDT協議的事件傳送機制通過增發重復報文來提高對側正確接受的概率，由于沒有使用更科學的應答確認方式，被干擾的報文有可能丟失，無法確保事件信息的可靠傳送。
　　
　　因此，使用更為*的通信手段對原有遠動通信方式進行改造顯得十分必要。隨著江蘇電力數據網絡的建成及投入使用，江蘇省調進行了EMS網絡通信方面的研究和應用工作。
　　
　　1遠動通信網絡化
　　
　　1.1網絡技術的選擇
　　
　　雖然遠動通信要求很高的實時性，但是隨著網絡技術的進步，現在已經可以用合理的代價得到需要的網絡速度。對于EMS內部和變電站內部的網絡，基于交換技術的快速以太網無疑是的選擇。在10Mbit/s的層次上，以太網或許還有競爭者，例如令牌環網。但是進入到100Mbit/s及更高速率之后，無論從性能或是價格來考慮，以太網都是局域網領域的。其他高速網技術，如ATM和FDDI，雖然在局域網中應用不廣，但是可以作為連接主站與主站、主站與變電站的廣域網解決方案。
　　
　　1.2傳輸層協議和路由功能
　　
　　由于Internet的極大成功，TCP/IP已經成為從局域網到廣域網領域的事實標準。TCP/IP使用IP完成路由，使用TCP實現傳輸層控制，從功能和效率上都能滿足遠動通信的需要。由于其在Internet上的大量使用，導致*范圍內研制和生產了大量基于TCP/IP的硬件、軟件，可以說TCP/IP是目前獲得支持zui廣、發展zui快、zui為成熟的網絡協議。因此，IEC也將TCP/IP選為IEC60870-5-104和TASE.2的基礎協議。
　　
　　1.3應用層協議的選擇
　　
　　有了TCP進行傳輸控制，原則上可以選擇任何一種應用層協議。考慮到不同系統之間的互操作性，為了使系統具有更好的開放性和擴展性，應該在標準協議中進行選擇。目前已選擇的以及未來可能被選擇的協議包括：IEC60870-5-101，IEC60870-5-104，IEC60870-6（TASE.2），IEC61850。這幾種應用層協議的基本特性的比較，如表1所示。　　由表1可見，除了IEC60870-5-101之外，其他3種協議都是為了在網絡環境中使用而設計的。IEC60870-5-101使用變長的地址，zui長可達到24位，可以滿足一般變電站內、變電站與主站之間傳送數據的需要。因此，在無法進行網絡化改造的場合，IEC60870-5-101是傳統遠動協議的替代。TASE.2和IEC61850協議更進一步，將數據（設備）定位方式改變為按名稱檢索，使它們具有近乎無限的數據容量，給上層應用程序帶來更大的靈活性。IEC61850甚至支持層次型的命名方式，為按照IEC61970規范開發的EMS提供了更好的信息集成能力。
　　
　　2應用層協議在EMS中的應用
　　
　　根據不同協議的特性以及它們目前在EMS中的使用情況，可以得到以下結論：
　　
　　a．從應用要求和IEC的態度可見，遠動通信網絡化是大勢所趨，逐步進行網絡化改造是明智的選擇。
　　
　　b．EMS的標準化、規范化、面向對象化是發展趨勢，可以在條件許可的前提下，選擇具有面向對象特性的新協議。這是一個從高層到低層、從主站系統到變電站系統逐步面向對象化的過程。
　　
　　c．TASE．2和IEC61850都源自中國電力科學研究院（EPRl）對UCA（UtilityCommunicationArchitecture）的研究和推廣，它們都以另一個協議ISO9506（ManufacturingMessageSpecification）為基礎，并使用MMS提供的服務。從表1可以看出，IEC推薦在不同場合選擇使用IEC61850，IEC60870-5和IEC60870-6，雖然目前IEC61850并未zui后定稿，但可以保證在TASE.2上的投資不會因為IEC61850的推廣而浪費。
　　
　　基于以上分析，我們確定以下原則：
　　
　　a．主站與主站之間建立網絡通信并選用TASE.2；
　　
　　b．主站與變電站之間建立網絡通信并選用IEC60870-5-104；
　　
　　c．對于當地監控系統較為簡單或者沒有當地監控的RTU裝置，以IEC60870-5-104實現網絡通信；
　　
　　d．對于沒有網絡能力的RTU裝置，通過終端服務器轉接上網或者直接使用串行通道，然后選用IEC60870-5-101，其中終端服務器方式為推薦方式。
　　
　　3江蘇電力數據網絡的建設
　　
　　為了解決傳統遠動通信中存在的問題，開展EMS網絡通信的應用工作，首先必須有完備的數據通信網絡。江蘇省電力公司于2000年建成了基于ATM的三級數據網，分為骨干交換層和接入層。骨干交換層包括江蘇省電力公司本部和全部13個地區供電公司，選用北方電訊Passport15000作為骨干ATM交換設備，交換容量為40GB，中繼帶寬為622Mbit/s，選用Passport7480作為骨干節點業務接人設備。接人層包括江蘇電網中的500kV變電站和主要發電廠，選用北方電訊Passport5430，按就近接人的原則通過2Mbit/s的ATM中繼接人附近的骨干層節點。江蘇電力數據網絡在IP業務的實施過程中，利用北方電訊Passport交換機提供的*PN功能構建了用于實時控制業務的VPN（簡稱實時VPN），各節點的調度實時系統通過網絡通信工作站直接接入實時VPN，采用IEC60870-6TASE.2協議進行省、地調EMS/SCADA系統之間的實時數據通信。通過網絡方式直接將省調直收電廠和500kV變電站的RTU信息上網的工作目前正在進行。
　　
　　4通信協議在江蘇電網EMS中的使用狀況
　　
　　江蘇電網EMS數據網絡通信的應用分為以下3個方面：①地調與省調間TASE.2通信；②電廠或變電站與省調間的IEC60870-5-104網絡通信；③電廠或變電站通過終端服務器與省調間的常規遠動協議通信。3種通信方式的示意圖如圖1所示。
　　　　地調與省調之間選用TASE.2通信。江蘇省調與南瑞電網控制公司在OPEN2000系統上進行了應用方面的合作開發。目前，大部分地調與省調進行了TASE.2通信，其中，蘇州、南京、揚州、徐州等供電公司TASE.2已經正式投運，并已取消常規的遠動通信，取得了很好的運行效果。信息容量不再受到限制，遙信信息除了變電站的斷路器外，還將所需的刀閘信息送到了省調。同時，系統的實時性得到了可靠保證，經測試，從地調人工遙信變位或遙測突變，到省調一次主接線圖反應時間，遙測小于5s，遙信小于4s。因此，TASE.2通信在江蘇電網已經得到了很好的應用，產生了巨大的效益。
　　
　　電廠或變電站與省調間選用IEC60870-5-104通信。目前，江蘇電網采用IEC60870-5-04網絡通信協議而且已投運的有射陽港、夏港、鹽城、徐塘、諫壁等5座發電廠和東善橋500kV變電站，信息傳輸效果非常好，現場遙測、遙信變化到主站主接線圖反應時間，遙測小于4s，遙信小于3s，而采用常規遠動通信方式時，其反應時間均大于10s。
　　
　　電廠或變電站通過終端服務器與省調間的常規遠動協議通信。從圖1可以看出，這種通信僅僅采用了網絡傳輸，其應用層協議還是常規遠動協議，真正的傳輸速率受到RTU串行口速率的限制。但由于省略了兩端的調制解調器設備，其誤碼率大大降低，通信信道的可靠性有了很大提高，目前江蘇電網以這種方式投運的僅下關發電廠1座，效果比較好。采用這種通信方式將大大提高信息傳輸的可靠性，比較適合于規模較小的電廠或變電站。
　　
　　從江蘇電網的經驗看，遠動通信網絡化的優勢主要是：①增加信息容量，提高擴展性；②提高信息傳送速度，改善系統實時性；③大幅度提高數據傳輸的可靠性。
　　
　　5結語
　　
　　從目前江蘇電網EMS的3種網絡通信方式的試運行情況來看，效果比較好。下一步將按照計劃全面推廣使用，所有地調全部實現TASE.2通信；500kV變電站和部分規模較大的發電廠全部采用IEC60870-5-104網絡通信；常規RTU且規模較小的發電廠采用增加終端服務器方式實現網絡通信。爭取在2003年全面實現網絡通信，使江蘇電網的網絡通信應用提高到一個新的水平。