我国营销现代化建设的思考.docx

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我国营销现代化建设的思考

关于电力营销现代化建设的思考

全国电工仪器仪表标准化技术委员会：

关文举

0．前言

当前随着电力市场化和电力生产经营管理的科学化的发展。

及国电营销“十一五”发展规划，为促进营销现代化的建设，急切需要一系列标准支撑。

自动抄表技术（AMR）自八十年代中叶诞生于美国后，在世界各地得到了迅猛的发展，特别是意大利AMM系统。

自动抄表系统（AMR系统）最先在供水企业中应用，后迅速扩展到电、气、热等各个领域。

IEC的TC13和TC57两大标准化组织在其标准体系中都为AMR系统制定了相关的标准。

各种新的AMR技术不断推陈出新，推动整个区域能源管理的发展。

1．电能信息采集系统建设的思想

1.1目前系统集成设计思想分两种类型，

其一是采用虚拟设备（VXD）的设计方法，即协议中仅包含设备被访问地址、数据的固定地址和数值、底层链路和简单的应用层。

而物理层通信接口类型和参数、数据类型和结构等的解释是靠协议层外解析器完成（主站应用系统），当与不同应用系统集成时，需要在应用系统中对每一种计量仪表编制的驱动程序，相当于操作系统中的VXD或DLL。

这种设计方法数据访问是被动的，适合构建简单计量仪表和组建专用系统。

相对OSI七层模型，此类通信协议主要存在以下问题和局限。

a）数据模型建立的不完整，缺少统一的标识系统和数据结构；

b）数据溯源性和数据解释唯一性问题，即计量数据公正性；

c）数据交换安全机制不健全，易被黑客攻击；

d）没有进行一致性测试；

e）缺乏通信应用环境协商机制，当物理层通信接口类型和参数（如：

传输速率、同步方式等）变更时，数据链路层不匹配，占用信道资源，通信效率不高，形成信道资源浪费；

f）计量仪表制造厂和集成商对通信协议标准理解和执行问题或为商业目的增加厂家自定义项后，无法进行通信；

造成上述问题的原因，主要有：

a）客户的需求和资金问题；

b）微处理器响应和处理能力；

c）通信设备收发窗口及尺寸的限制（缓冲区容量和窗口个数）；

d）计量仪表和应用系统的成本问题；

e）计量仪表和应用系统开发周期问题；

f）人力资源问题；

另一种是是面向对象模型的设计方法。

其采用对象标识、对象建模、对象访问和服务、通信介质接入方式等方法，从通信的角度建立了计量仪表的接口模型，它不包含计量仪表的数据采集和数据处理方面的内容，从“外部”来看，这个接口模型代表了计量仪表在商业过程中的“行为特征”。

数据访问采用客户机和服务器模式，将计量仪表作为服务器，主站系统作为客户机。

利用设置公共客户机（相当于计算机网络中的网络管理机）方式，并为其预留固定地址以提供最低安全级别的应用连接。

通过读取标准接口对象（分配对象）可以获得全部逻辑设备的分配对象地址。

通过读取应用连接的对象列表属性，就能知道可访问的对象及对他们属性和方法的访问权限。

这种设计方法既兼容传统协议的使用又使系统集成和维护更加有效，因此其数据访问是主动的，适合简单、复杂或组合式计量仪表和数据采集（集中）器的应用和组建复杂应用系统，尤其适用于多能量类型计量场合。

1.2目前系统设计思想的通信协议主要有两大类：

其一是在能源计量贸易结算方面由IECTC13WG14制定的IEC62056《电能计量－用于抄表、费率和负荷控制的数据交换》系列国际标准中的COSEM/xDLMS；

其二是在安全监测和在线检测方面由IECTC57制定的电力系统自动化主站和子站系列国际标准IEC61970和IEC61850。

上述两方面的国际体系标准均被中国转化为国家标准或电力行业标准，而且后者已在中国电力企业得到应用。

a）IEC61850用于变电站与主站间的数据交换，其采用面向对象的方法设计，通信效率更低，但在EMS系统应用，按道理更不适用。

因此选择通信协议应与媒介、信道和数据响应时间挂钩。

b）IEC870-5-102是变电站数据采集电量时的配套协议，其与-101（远动）,-103（保护）、－104（网络层）构成成套标准。

c）DL645是采用IEC1142的链路（目前被法国使用的IEC62056-31取代）直接本地协议，它与IEC62056-21相近，而IEC62056-21不是面向对象设计的通信协议，为了向上兼容其在原IEC1107的基础上增加了E模式，握手是IEC1107，建立连接后则使用HDLC。

d）当前所采用的负控协议，均基于IEC870系列标准，而IEC870系列标准目前由IEC61970和IEC61850所取代，因此从长远发展来讲，面向对象的标准体系是方向。

1．3电能信息采集系统与运行系统的区别

从系统集成应用角度来讲，概括起来有两大方面，其一是用于公共事业部门与各个利益共同体之间的贸易结算和企业内部经济指标的考核。

典型应用在能量计量计费系统和抄表系统中；其二是用于能源安全监测和在线检测系统，典型应用在综合自动化SAS（SyntheticAutomaticSystem）系统和能量管理系统（EMS）中的RTU/SCADA（RemoteTerminalUnit/SupervisoryControlAndDataAcquisition）。

两者存在本质方面的差别，前者着重于系统数据的完成性、溯源性和安全性，强调的是历史数据；后者着重于系统数据的实时性、灵活性和可靠性，强调的是当前数据。

因此在通信协议的选择上是不同的。

1．4系统建设应具备的特点。

当不同系统应用集成时，由于通信媒介、信道、物理接口及数据对象和响应时间的选择的不同，势必需要的统一接口标准或统一协议，这样选择单一通信协议就会造成由于系统需求的增加而变更，增加系统维护工作量。

因此要达到系统互操作性，就要有一套体系标准来规范如物理接口、信道、数据标准和各协议层间的转换和接口：

即MAP。

这样的体系标准是参照OSI七层通信模型而建立的。

实现计量仪表和应用系统的互操作性从应用概念上讲包含三个方面。

即：

a）易于安装：

指计量仪表在初次安装、故障或周期轮换时，编程和参数配置的难易程度。

主要表现在计量仪表即插即拔特性和系统自适应能力上。

B）易于维护：

指当系统应用需求发生变更时，计量仪表和系统维护的难易程度。

如因价格体系或结算周期发生变更时，造成的费率结构和冻结时间在线或离线调整。

C）系统兼容性：

指计量仪表和应用系统接入能力和数据共享和交换能力的兼容性。

D）系统的互操作性特点:

互操作性可以理解为应用系统能够与任何一个计量仪表进行对话，而与制造厂家、计量仪表型号、所测量的能量类型以及通信介质无关。

这就要求双方都需要正确执行同一套配套的操作。

确保互操作性的基本要求是：

a）标准化的接口类和数据类型；

b）对象标识系统，为所有对象均提供一个标准的标识码；

c）通过读取系统应用进程连接对象来获取计量仪表可提供资源的可能性。

通过提供协商通信协议环境、身份验证机制和用于访问属性和方法的所支持的服务集的可能性，来确保在系统应用层上的互操作性。

另外通过在计量仪表通信协议中进行一致性测试，可以检验在接口和协议栈这两个层次上规范执行的正确性，从而大大提高了互操作的可能性。

2.电力营销现代化标准体系建设及系统应具备的特点.

2．1前言

营销现代化是巨大的工程,复杂的系统。

随着技术和需求的发展,子系统及各模块会越来越多（目前国电十一五规划为八大模块）。

并且营销现代化系统也是电力系统下的子系统。

营销现代化应主要依据国际标准IECTC57和IECTC13两大标委会组织的有关标准构建系统结构及通信数据交换,保证系统面向对象互操作性和面向对象开放平台。

IEC/TC57主要负责电力系统控制及其通信的相关标准，包括电力系统远方终端、线路阻波器、线路结合器、电力线载波机、远方保护设备、远方传输协议、与ISO标准和ITU-T建议兼容的远动协议（TASE.2）、变电站通信网络和系统、配电线载波的配电自动化系统、配电管理接口、能量管理系统应用程序接口、电力市场中的数据通信、数据和通信安全等方面的标准。

IEC/TC13主要负责电能测量和负荷控制设备的相关标准，主要包括有功、无功电度表、最大需量指示器、损耗和需量的遥测、远程抄表设备、时间开关、负荷、费率和用户管理设备。

包括运用电子技术实现的上述设备和附件。

2．2目前系统中常见的问题

由于技术、管理体制及历史的原因，在一个供电企业内，往往存在多个自动化系统。

各种自动化系统开放性差，数据交换接口不标准，数据模型不统一，互相之间信息不能共享，形成一个个“自动化孤岛”，造成管理困难、重复建设等问题。

解决这一问题，关键是加强标准化工作，制定行业技术规范，对数据模型、应用程序接口、通信协议做出统一的规定，使不同厂家开发的自动化系统以及应用程序之间能够方便地互通互联。

为此，国际电工委员会（IEC）第57技术委员会推出了IEC61970、IEC61850、IEC61968、IEC61334等系列的标准，代表着国际上解决“自动化孤岛”问题的最新研究成果，是配电自动化技术的发展方向。

当前配电自动化技术研究的热点与重点是：

如何合理地设计各自动化系统的功能、结构与接口，以最大程度上实现相互之间信息共享，避免出现“自动化孤岛”现象。

发展方向是采用面向对象的分布式开放系统与组件技术，建设类似于计算机硬件总线的供电企业信息软总线（MB-MessageBus），使各自动化系统以及应用程序（组件）之间能够像计算机硬件模块（显示器、鼠标、内存条等）一样，很方便地互插互联。

近年来，国际电工委员会（IEC）TC57委员会提出了IEC61970、IEC61850、IEC61968、IEC61334等系列的标准。

贯彻实施这三个标准，是解决“自动化孤岛”问题的必由之路。

2．3IEC61970，IEC61968，IEC62056等介绍

IEC61970能源布置系统应用程序接口（DL/T890－2004）

IEC61968分配布置系统接口（标准转换已列入2006计划项目）

IEC61850变电站通讯网络和系统（DL/T860－2004）

IEC61334应用电力线路载波系统的配电自动化（DL/T790－2004）

IEC62056电能计量－用于抄表、费率和负荷控制的数据交换（GB/TGB/T19882-2005自动抄表系统）

IEC负责电力系统控制及其通信的相关标准的第57技术委员会（IECTC57）制定了一系列标准，其中第13工作组（WG13）负责制定与EMS专业相关的CIM（CommonInformationModel，公共信息模型）和CIS（ComponentInterfaceSpecification，组件接口规范）标准，其标准系列为IEC61970系列，其目的是使EMS的应用软件组件化和开放化，能即插即用和互联互通，降低系统集成成本和保护用户资源。

IECTC57的第14工作组（WG14）在系列标准IEC61968中扩展了CIM，面向配网应用增加了一些信息模型，主要包括：

资产管理、工作管理、建设管理、配网管理、地理信息系统（GIS）、停运管理等，从而使CIM模型进一步的完善，几乎涵盖了电力企业中的所有对象。

IECTC13第14工作组WG14负责的IEC62056（电能测量）是这一标准体系结构中的重要组成部分，它是第一个也是仅有的为满足广阔市场需求而设计，适用于各种能源类型：

电、气、水、热等的计量（TC294－WG2的EN13757系列针对气、水、热的计量进行了具体定义），具备符合性测试认证的完整的仪表数据交换国际标准，可以替代早期的协议方案，如：

IEC61107、IEC60870-5、SCTM、FNP。

IEC62056标准体系经过近几年来的发展已经趋于成熟和完善，一些国际知名制造商如Landis+Gyr、Energ