技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種基于DNP協(xié)議的電力系統(tǒng)仿真器與電力系統(tǒng)的在線通訊方法，屬于電力系統(tǒng)在線通訊技術(shù)的創(chuàng)新技術(shù)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有電力系統(tǒng)主站與電力系統(tǒng)仿真器RTDS之間沒有實現(xiàn)真正的數(shù)據(jù)交換，難于在實時仿真系統(tǒng)上對電力系統(tǒng)進行在線的故障分析、事故研究、發(fā)事故措施驗證、事故預(yù)決策等研究。也難于使電力系統(tǒng)仿真器的仿真運行環(huán)境與電力系統(tǒng)的實際過程相對應(yīng)，以至仿真結(jié)果難于接近真實電網(wǎng)，難于獲得到更準確的分析結(jié)論和更有效的決策信息。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于考慮上述問題而提供一種可以在實時仿真系統(tǒng)上對電力系統(tǒng)進行在線的故障分析、事故研究、發(fā)事故措施驗證、事故預(yù)決策等研究，使電力系統(tǒng)仿真器的仿真運行環(huán)境更緊結(jié)電力系統(tǒng)的實際過程，便于仿真結(jié)果更接近真實電網(wǎng)，以獲得到更準確的分析結(jié)論和更有效的決策信息的基于DNP協(xié)議的電力系統(tǒng)仿真器與電力系統(tǒng)的在線通訊方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：本發(fā)明基于DNP協(xié)議的電力系統(tǒng)仿真器與電力系統(tǒng)的在線通訊方法，電力系統(tǒng)主站(1)與電力系統(tǒng)仿真器RTDS之間通過主站通信模塊DNP實現(xiàn)基于TCP/IP協(xié)議的LAN/WAN的數(shù)據(jù)通信。

上述電力系統(tǒng)主站與電力系統(tǒng)仿真器RTDS之間的數(shù)據(jù)通信包括電力系統(tǒng)主站和電力系統(tǒng)仿真器RTDS之間的數(shù)據(jù)寫入與讀取，完成的功能包括DNP協(xié)議處理和與電力系統(tǒng)仿真器RTDS的實時通信。

上述電力系統(tǒng)主站與電力系統(tǒng)仿真器RTDS之間的數(shù)據(jù)通信所涉及的邏輯功能包括：DNP3數(shù)據(jù)對象的解析與封裝、DNP及網(wǎng)絡(luò)地址的配置、實時通信處理、數(shù)據(jù)包的發(fā)送與接受和外部程序調(diào)用接口。

上述DNP3數(shù)據(jù)對象的解析與封裝包括對于來自電力系統(tǒng)仿真器RTDS的DNP數(shù)據(jù)的讀取和將電力系統(tǒng)主站(1)的控制信息給經(jīng)過通信網(wǎng)絡(luò)回送電力系統(tǒng)仿真器RTDS。

上述實時通信處理與數(shù)據(jù)包收發(fā)模塊的功能是完成電力系統(tǒng)主站PC機與電力系統(tǒng)仿真器RTDS的TNET卡之間的實時雙向通信，其分解為2個部分：1)主站通信模塊DNP的讀取功能：對于電力系統(tǒng)仿真器RTDS實時數(shù)據(jù)包的讀取，并處理DNP傳輸和鏈路從的握手通信；2)主站通信模塊DNP的寫入功能：對來自電力系統(tǒng)主站(1)的控制信息封裝成DNP對象，通過TCP/UDP返回從站；上述數(shù)據(jù)包收發(fā)處理實現(xiàn)來自LAN的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包實時發(fā)送和接收，在接收過程中處理不同層次的報文，發(fā)送過程要考慮將應(yīng)用層數(shù)據(jù)封裝成TCP/UDP報文；DNP連接管理則是建立電力系統(tǒng)主站(1)和電力系統(tǒng)仿真器RTDS之間的DNP通信握手，以進一步實現(xiàn)應(yīng)用層模擬或者二進制數(shù)據(jù)的封裝；DNP消息分類處理主要涉及對于電力系統(tǒng)仿真器RTDS所需要的數(shù)據(jù)對象的處理，包括模擬狀態(tài)量、二進制狀態(tài)量、模擬控制量和二進制控制量；本地數(shù)據(jù)保存則是為便于通信模塊歷史數(shù)據(jù)查詢而設(shè)置的保存功能.

上述主站通信模塊DNP及網(wǎng)絡(luò)地址的配置對于DNP協(xié)議的封裝，需要明確DNP源和目的地址，電力系統(tǒng)主站(1)EMS界面提供DNP的目的地址；該部分配置DNP地址與網(wǎng)絡(luò)地址的映射，為DNP地址與IP地址提供對應(yīng)關(guān)系列表；當主站請求包括DNP目的地址時，本模塊提供DNP目的地址所對應(yīng)的IP地址，以便于DNP數(shù)據(jù)包和UDP/TCP數(shù)據(jù)包的封裝。

上述外部程序調(diào)用接口為電力系統(tǒng)主站(1)的程序提供主站通信模塊DNP通信協(xié)議動態(tài)數(shù)據(jù)調(diào)用方法，開放外部調(diào)用接口，其包括數(shù)據(jù)讀取和寫入功能，在調(diào)用接口中提供通信實現(xiàn)的開放函數(shù)和需要傳遞的數(shù)據(jù)參數(shù)，外部程序通過開放函數(shù)所需要的DNP地址、讀寫功能標識、點號和數(shù)據(jù)執(zhí)行操作。