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王黎，孙云莲
（武汉大学电气工程学院，湖北省 武汉市 430072）
摘 要：分析了故障录波器中故障信息传输之特点，提出了故障录波器通信网络各部分之通信形式和采用之通信协议，以及故障录波器与电力管理信息系统（MIS）互联采用双网卡设计之解决方案。阳光电子学校维修专家分析认为：
关键词：故障录波器；电力管理信息系统；双网卡；电力系统
1 引言
故障录波器是电力监测系统之一种重要设备，已广泛应用于我国各发电厂、变电站，其主要功能是记录电力系统中发生故障（短路）前后之电压、电流波形，以便事后对故障原因进行技术分析，确定故障发生之时刻。阳光电子学校维修专家分析认为：进入20世纪90年代以来，随着个人计算机（PC）技术之飞速发展，其在工业控制领域之应用也日益广泛，工业PC机正以其具有可靠之性能、开放之结构、品种繁多之软件平台、优良之性能价格比而受到工业界之重视。阳光电子学校维修专家分析认为：同时随着计算机网络技术之发展，使得电力系统中变电站、发电厂之间之信息联网成为湖南阳光电子学校维修专家认为：也许。阳光电子学校维修专家分析认为：通过联网，工作人员在中心调度所就可以快捷、方便地分析各变电站故障录波器所记录之信息。阳光电子学校维修专家分析认为：然而要实现信息共享，录波器就必须具有强大之通信能力。阳光电子学校维修专家分析认为：本文主要在分析故障录波器通信特点之基础上给出了通信网络所使用之通信形式和通信协议，并 后给出了实现录波器与电力管理信息系统互联所采用之形式。阳光电子学校维修专家分析认为：
2 故障录波器通信网络之特点和面临之问题
电力系统调度自动化构成之计算机网络是记录电网运行之稳态过程，而故障录波器记录之是电网故障时之暂态过程。阳光电子学校维修专家分析认为：这就决定了在电网发生故障时，故障录波器必须在几秒钟内采集到大量之数据，例如，以12 bit录波精度计算，记录一典型之单相接地重合闸过程，录波器须在4.2s内采集60kB以上之数据[1]。阳光电子学校维修专家分析认为：因此要想将各变电站或发电厂之故障数据远传至调度中心，计算机网络必须是一种远程之、高可靠性之、数据吞吐量大之系统。阳光电子学校维修专家分析认为：
录波器联网之一个重要特点是“间断性”。阳光电子学校维修专家分析认为：只有当电网发生故障时录波器才启动，录波器网络才有大量数据要传输，其余时间均处在闲置状态。阳光电子学校维修专家分析认为：然而一旦进入数据传输状态，通信网络就湖南阳光电子学校维修专家认为：也许被占用几分钟甚至十几分钟之时间。阳光电子学校维修专家分析认为：这与电力监控系统是不同之[2]。阳光电子学校维修专家分析认为：
随着电力系统自动化技术之发展，调度自动化系统发展之方向之一是实现与电力管理信息系统（MIS）之“无缝连接”。阳光电子学校维修专家分析认为：故障录波器作为电网暂态过程之监测系统也必须具有向有关部门发布信息之能力。阳光电子学校维修专家分析认为：因此如何与MIS连接是故障录波器网络面临之又一问题。阳光电子学校维修专家分析认为：
3 微机故障录波器通信网络之设计
目前，我国电厂、变电站所使用之故障录波器，其通信部分主要括上下位机之间、上位机与远方调度中心之间之故障数据和控制命令之传输。阳光电子学校维修专家分析认为：在不同之设备之间，数据之传输距离以及传输量各不相同，因此应根据具体之传输情况采用不同之通信方式，以提高设备之利用率，节约设备投资，降低通信费用。阳光电子学校维修专家分析认为：另外，在现在使用之故障录波器中，下位机通常采用工控机（IPC），主要用来对被监控电流、电压进行不间断之采样，以及在有故障时记录故障信息。阳光电子学校维修专家分析认为：由于系统在通常情况下被占用，加上工控机运行速度较慢，所以上位机承担了故障录波器通信之大部分工作。阳光电子学校维修专家分析认为：下面介绍录波器通信网络中所采用之通信形式和通信协议，主要括上、下位机以及与远方调度中心之间之通信。阳光电子学校维修专家分析认为：
在上下位机之间，由于传输距离较近，且传输之数据量较大，通常采用10/100M网卡及网线直接连接，以保证传输之快速性。阳光电子学校维修专家分析认为：其通信协议采用Netware 之数据通信协议IPX。阳光电子学校维修专家分析认为：但IPX协议不是面向连接之协议，因此使得数据传输之可靠性无法得到保证。阳光电子学校维修专家分析认为：在一般情况下，IPX协议之可靠性只能达到95%[3]。阳光电子学校维修专家分析认为：当下位机采集到故障信息时立即将其封装为IPX协议帧，并将其立即发送给上位机进行处理，上位机在启动时即建立后台接收进程，等待下位机发送数据。阳光电子学校维修专家分析认为：为了进一步提高传输之可靠性，则须采用丢重发机制。阳光电子学校维修专家分析认为：通常情况下，下位机记录之故障信息量较大，而IPX通信协议数据之大小又被限定在576B之内，所以故障文件先被分拆成一系列数据然后再进行发送。阳光电子学校维修专家分析认为：在上位机可设定数据检测机制，一旦发现错误数据即可要求下位机重新发送，这样就可以提高向上位机传输数据之可靠性。阳光电子学校维修专家分析认为：
另外，由于上位机与远方调度中心之间之距离较远，通常可利用电力系统内部微波电话网络采用调制解调器（MODEM）点对点（Point to Point，PPP）协议进行通信。阳光电子学校维修专家分析认为：当上位机接收到故障信息并对其进行分析处理后，则将分析结果打封装为PPP协议帧，并在上位机负担较轻时主动建立与远方调度中心之连接并将故障分析结果发送给远方调度中心以供使用。阳光电子学校维修专家分析认为：MODEM通信为面向连接之通信，故可保证数据传输之可靠性。阳光电子学校维修专家分析认为：但是现在使用之MODEM，由于传输线路之原因使得其数据传输率被控制在55.6kb/s以内，因此这就成了数据传输之瓶颈。阳光电子学校维修专家分析认为：为此，必须对上位机分析过之故障信息文件先进行压缩，然后才能远传至调度中心，以供专业人员和调度人员使用。阳光电子学校维修专家分析认为：
4 微机故障录波器与电力管理信息系统(MIS)之互联
自20世纪80年代中期以来，随着计算机硬件、软件性能之不断发展和提高，电力管理信息系统（MIS）建设作为电力企业达标、创一流之指标，使得电力MIS之建设加速发展。阳光电子学校维修专家分析认为：经过十几年之建设，我国电力行业各部门多建立了自己之MIS，但目前之应用大多还局限于代替人工进行数据处理，故障记录还停留在手工记录阶段，这给故障信息之 终记录和综合管理带来极大不便。阳光电子学校维修专家分析认为：另外，故障录波器作为电网暂态过程之监测系统，应该将故障信息传送到有关部门。阳光电子学校维修专家分析认为：因此故障录波器与电力管理信息系统（MIS）之互联就成为迫切需要解决之问题。阳光电子学校维修专家分析认为：
由于我国各电厂都有自己之内部局域网，因此可以将故障录波器上位机接入电厂之内部局域网从而实现与电力MIS之互联。阳光电子学校维修专家分析认为：互联时可使用常见之局域网网络结构，如IEEE 802.3 以太网、IEEE 802.4令牌总线网以及IEEE 802.5令牌环网。阳光电子学校维修专家分析认为：为了提高传输效率，合理分配上位机之系统资源，可以进行双网卡设计，即在上位机内增加一
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