CN102497014B - 一种配电自动化系统中实现遥控命令传输的方法和装置 - Google Patents

一种配电自动化系统中实现遥控命令传输的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种配电自动化系统中实现遥控命令传输的方法和装置,该方法为:S1.获取系统的第一当前时间,并组成携带时间戳的ASDU,以生成预传输遥控报文;S2.终端接收主站或子站所下发的该报文,并获取系统的第二时间;S3.判断该报文中是否含有携带时间戳的ASDU,若是,则S4,若否,则结束;S4.获取ASDU中时间戳的内容,以还原出第一时间;S5.判断第一时间与第二时间的差值是否小于预设间隔,若是,则终端执行遥控命令,则终端拒绝执行遥控命令。通过在遥控命令中增加时间戳,并在终端接收到遥控命令时判断遥控命令是否传输超时,从而避免终端对超时的遥控指令进行具体的操作,保证了电网的安全性,提高了用电质量。

Description

一种配电自动化系统中实现遥控命令传输的方法和装置
技术领域
本发明涉及配电自动化系统领域,尤其涉及一种配电自动化系统中实现遥控命令传输的方法和装置。
背景技术
在配电自动化系统中,配电主站或配电子站与配电终端之间的通信一般采用IEC101协议或者IEC104协议,在配电自动化系统中,通常意义上所说的遥测、遥信、遥控即“三遥”的过程是:配电主站按照通讯协议的要求构造 “三遥”命令,并将该命令下发至配电终端,配电终端在接收到该命令后进行必要的动作,并将动作结果按照通信协议的要求组包并回传给主站。在该过程中,如果配电主站在设定的时间内没有接收到配电终端回送的报文,则配电主站会重复若干次下发同一命令,直到配电终端接收到回送报文为止;另外,配电主站会根据不同的报文性质而采取不同的报文形式,也就是该报文具体从属于遥测、遥控、遥信中的哪个,对于遥控命令而言一般采用单点遥控或者双点遥控的形式下发给配电终端执行,众所周知,根据中国国家电网《Q/GDW_513-2010_配电自动化主站系统功能规范》及中华人民共和国电力行业标准《配电自动化系统功能规范(2010版)》,遥控命令必须在20秒以内完成。
当配电终端和配电主站之间的链路畅通的情况下,该传输方法没有问题。但是一旦链路发生堵塞,配电终端在接收到配电主站的命令时,需要判断该命令传输是否超时,因为按照规定,超时的命令配电终端无法执行,这个对于遥信、遥测命令来说,由于其采用的单点遥信(遥测)或者双点遥信(遥测)命令中都带有时间标签,判断命令传输是否超时是比较容易的。但对于遥控命令来说,该遥控命令包括单点遥控命令和双点遥控命令,该单点遥控命令的格式如表1所示,该双点遥控命令的格式如表2所示。
表1
类型标识(TYP)
可变结构限定词(VSQ)
传送原因(COT)
应用服务数据单元公共地址
信息对象地址
SCO=单命令
表2
类型标识(TYP)
可变结构限定词(VSQ) 
传送原因(COT) 
应用服务数据单元公共地址
信息对象地址  
DCO=双命令
由上面的格式中可以看出,对于遥控命令来说,由于命令中没有带有时间标识,所以当终端接收的该命令时将无法判断该命令是否在可接受的时间范围内(由于电网中的用电情况非常复杂,在几秒范围内都可能由于有新负荷的加入或离开导致线路中的用电情况发生非常大得变化,所以在国家标准中对于命令的执行时间有非常严格的规定,如果命令在该时间内没有执行,则禁止执行该命令以避免对电网安全产生威胁),有可能执行不必要的操作失误,给电网安全带来威胁。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的无法判断遥控命令是否超时的缺陷,提供一种配电自动化系统中实现遥控命令传输的方法和装置,避免配电终端对超时的遥控指令进行具体的操作,保证了电网的安全性,提高了用电质量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种配电自动化系统中实现遥控命令传输的方法,所述方法包括以下步骤:
S1.获取系统的第一当前时间,并组成携带时间戳的ASDU,以生成预传输遥控报文;
S2.配电终端接收配电主站或配电子站所下发的所述预传输遥控报文,并获取系统的第二当前时间;
S3.判断所述预传输遥控报文中是否含有携带时间戳的ASDU,若是,则执行步骤S4,若否,则步骤结束;
S4.获取所述ASDU中时间戳的内容,以还原出第一当前时间;
S5.判断第一当前时间与第二当前时间的差值是否小于预设间隔,若是,则执行步骤S61,若否,则执行步骤S62;
S61.配电终端执行遥控命令,并向配电主站或配电子站发送成功执行报文;
S62.配电终端拒绝执行遥控命令,并向配电主站或配电子站发送否定执行报文。
在本发明所述的方法中,所述步骤S1之前还包括以下步骤:
S0.根据IEC101协议或IEC104协议将遥控命令中的预传输数据保存至ASDU。
在本发明所述的方法中,所述步骤S1具体包括以下步骤:
S11.获取系统的第一当前时间;
S12.接收用户将所述第一当前时间按照时间戳的格式进行填写的命令;
S13.根据所述命令组成携带时间戳的ASDU;
S14.补充预传输遥控报文的其他部分,以生成完整的预传输遥控报文。
在本发明所述的方法中,所述遥控命令包括单点遥控命令和双点遥控命令。
在本发明所述的方法中,所述单点遥控命令包括类型标识、可变结构限定词、传送原因、应用服务数据单元公共地址、信息对象地址、单命令以及时间戳。
在本发明所述的方法中,所述双点遥控命令包括类型标识、可变结构限定词、传送原因、应用服务数据单元公共地址、信息对象地址、双命令以及时间戳。
在本发明所述的方法中,所述时间戳的字节数为7。
本发明还构造一种配电自动化系统中实现遥控命令传输的装置,所述装置包括依次连接的生成模块、接收模块、第一判断模块、还原模块、第二判断模块以及分别与所述第二判断模块连接的执行模块和拒绝模块,其中,
生成模块,用于获取系统的第一当前时间,并组成携带时间戳的ASDU,以生成预传输遥控报文;
接收模块,用于配电终端接收配电主站或配电子站所下发的所述预传输遥控报文,并获取系统的第二当前时间;
第一判断模块,用于判断所述预传输遥控报文中是否含有携带时间戳的ASDU;
还原模块,用于在所述第一判断模块的结果为是时获取所述ASDU中时间戳的内容,以还原出第一当前时间;
第二判断模块,用于判断第一当前时间与第二当前时间的差值是否小于预设间隔;
执行模块,用于在所述第二判断模块的结果为是时配电终端执行遥控命令,并向配电主站或配电子站发送成功执行报文;
拒绝模块,用于在所述第二判断模块的结果为否时配电终端拒绝执行遥控命令,并向配电主站或配电子站发送否定执行报文。
在本发明所述的装置中,所述装置还包括与所述生成模块连接的保存模块,其中, 
保存模块,用于根据IEC101协议或IEC104协议将遥控命令中的预传输数据保存至ASDU。
在本发明所述的装置中,所述生成模块具体包括依次连接的获取单元、填写单元、组成单元以及补充单元,其中,
获取单元,用于获取系统的第一当前时间;
填写单元,用于接收用户将所述第一当前时间按照时间戳的格式进行填写的命令;
组成单元,用于根据所述命令组成携带时间戳的ASDU;
行ing补充单元,用于补充预传输遥控报文的其他部分,以生成完整的预传输遥控报文。
实施本发明的技术方案,具有以下有益效果:通过在遥控命令中增加时间戳,并在配电终端接收到配电主站或配电子站下发的遥控命令时判断该遥控命令是否传输超时,从而避免配电终端对超时的遥控指令进行具体的操作,保证了电网的安全性,提高了用电质量。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明配电自动化系统中实现遥控命令传输的方法的流程图;
图2是本发明配电自动化系统中实现遥控命令传输的方法中步骤S1的流程图;
图3是本发明配电自动化系统中实现遥控命令传输的装置的结构示意图;
图4是本发明配电自动化系统中实现遥控命令传输的装置中生成模块的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
应当说明的是,本发明所涉及的配电自动化系统包括配电终端、配电主站和配电子站,由于在整个的配网自动化系统中,配电主站与配电子站必须通过GPS或者北斗系统进行授时,在本实施例中按照北京时间进行对时,而配电主站或配电子站和配电终端必须在一定间隔内进行对时操作,该间隔一般为秒级,例如20秒一次,所以整个系统配网自动化系统中有一个统一的基准时间,这保证了本技术方案的有效性。
请参阅图1,图1是本发明配电自动化系统中实现遥控命令传输的方法的流程图,如图1所示,所述方法包括以下步骤:
在步骤S0中,根据IEC101协议或IEC104协议将遥控命令中的预传输数据保存至ASDU。应当说明的是,该遥控命令的格式如上述表1和表2所示,值得一提的是,IEC104协议是IEC101在网络上的拓展,两者对于具体的应用服务数据单元(即ASDU区)的内容都是一样的,本领域的技术人员应当了解,这里不再赘述。
在步骤S1中,获取系统的第一当前时间,并组成携带时间戳的ASDU,以生成预传输遥控报文。应当说明的是,所述单点遥控命令包括类型标识、可变结构限定词、传送原因、应用服务数据单元公共地址、信息对象地址、单命令以及时间戳,如表3所示;所述双点遥控命令包括类型标识、可变结构限定词、传送原因、应用服务数据单元公共地址、信息对象地址、双命令以及时间戳,如表4所示。
表4
类型标识(TYP)
可变结构限定词(VSQ) 
传送原因(COT) 
应用服务数据单元公共地址
信息对象地址  
SCO=单命令
7字节时间戳
表5
类型标识(TYP)
可变结构限定词(VSQ) 
传送原因(COT) 
应用服务数据单元公共地址
信息对象地址  
DCO=双命令
7字节时间戳
值得一提的是,在本实施例中,该时间戳的格式如表6所示,其中,所述时间戳的字节数为7,在该表中,秒需要换算成毫秒计算,星期可以不填写,本领域的技术人员应当了解,这里不再赘述。
表6
Figure 418881DEST_PATH_IMAGE002
在步骤S2中,配电终端接收配电主站或配电子站所下发的所述预传输遥控报文,并获取系统的第二当前时间。
在步骤S3中,判断所述预传输遥控报文中是否含有携带时间戳的ASDU,若是,则执行步骤S4,若否,则步骤结束。
在步骤S4中,获取所述ASDU中时间戳的内容,以还原出第一当前时间。
在步骤S5中,判断第一当前时间与第二当前时间的差值是否小于预设间隔,若是,则执行步骤S61,若否,则执行步骤S62,应当说明的是,该预设间隔可根据用户需求自行设置,可是根据国网的有关规定,该预设时间的设置范围优选为20秒内,本领域的技术人员应当了解,这里不再赘述。
在步骤S61中,配电终端执行遥控命令,并向配电主站或配电子站发送成功执行报文。
在步骤S62中,配电终端拒绝执行该遥控命令,并向配电主站或配电子站发送否定执行报文,这样的话,避免了配电终端对超时的遥控指令进行具体的操作,保证了电网的安全性,提高了用电质量。
请参阅图2,图2是本发明配电自动化系统中实现遥控命令传输的方法中步骤S1的流程图,如图2所示,所述步骤S1具体包括以下步骤:
在步骤S11中,获取系统的第一当前时间。
在步骤S12中,接收用户将所述第一当前时间按照时间戳的格式进行填写的命令。
在步骤S13中,根据所述命令组成携带时间戳的ASDU。
在步骤S14中,补充预传输遥控报文的其他部分,以生成完整的预传输遥控报文。
请参阅图3,图3是本发明配电自动化系统中实现遥控命令传输的装置的结构示意图,如图3所示,所述装置包括依次连接的保存模块1、生成模块2、接收模块3、第一判断模块4、还原模块5、第二判断模块6以及分别与所述第二判断模块6连接的执行模块71和拒绝模块72,下面具体介绍各个部分的作用:
保存模块1,用于根据IEC101协议或IEC104协议将遥控命令中的预传输数据保存至ASDU。
生成模块2,用于获取系统的第一当前时间,并组成携带时间戳的ASDU,以生成预传输遥控报文。
接收模块3,用于配电终端接收配电主站或配电子站所下发的所述预传输遥控报文,并获取系统的第二当前时间。
第一判断模块4,用于判断所述预传输遥控报文中是否含有携带时间戳的ASDU。
还原模块5,用于在第一判断模块4的结果为是时获取所述ASDU中时间戳的内容,以还原出第一当前时间。
第二判断模块6,用于判断第一当前时间与第二当前时间的差值是否小于预设间隔。
执行模块7,用于在所述第二判断模块6的结果为是时配电终端执行遥控命令,并向配电主站或配电子站发送成功执行报文。
拒绝模块8,用于在所述第二判断模块6的结果为否时配电终端拒绝执行遥控命令,并向配电主站或配电子站发送否定执行报文。
请参阅图4,图4是本发明配电自动化系统中实现遥控命令传输的装置中生成模块的结构示意图,如图4所示,所述生成模块1具体包括依次连接的获取单元11、填写单元12、组成单元13以及补充单元14,下面具体介绍各个部分的作用:
获取单元11,用于获取系统的第一当前时间。
填写单元12,用于接收用户将所述第一当前时间按照时间戳的格式进行填写的命令。
组成单元13,用于根据所述命令组成携带时间戳的ASDU。
 补充单元14,用于补充预传输遥控报文的其他部分,以生成完整的预传输遥控报文。
相较于现有技术,通过在遥控命令中增加时间戳,并在配电终端接收到配电主站或配电子站下发的遥控命令时判断该遥控命令是否传输超时,从而避免配电终端对超时的遥控指令进行具体的操作,保证了电网的安全性,提高了用电质量。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种配电自动化系统中实现遥控命令传输的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
S1.获取系统的第一当前时间,并组成携带时间戳的ASDU,以生成预传输遥控报文;
S2.配电终端接收配电主站或配电子站所下发的所述预传输遥控报文,并获取系统的第二当前时间;
S3.判断所述预传输遥控报文中是否含有携带时间戳的ASDU,若是,则执行步骤S4,若否,则步骤结束;
S4.获取所述ASDU中时间戳的内容,以还原出第一当前时间;
S5.判断第一当前时间与第二当前时间的差值是否小于预设间隔,若是,则执行步骤S61,若否,则执行步骤S62;
S61.配电终端执行遥控命令,并向配电主站或配电子站发送成功执行报文;
S62.配电终端拒绝执行遥控命令,并向配电主站或配电子站发送否定执行报文。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S1之前还包括以下步骤:
S0.根据IEC101协议或IEC104协议将遥控命令中的预传输数据保存至ASDU。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤S1具体包括以下步骤:
S11.获取系统的第一当前时间;
S12.接收用户将所述第一当前时间按照时间戳的格式进行填写的命令;
S13.根据所述命令组成携带时间戳的ASDU;
S14.补充预传输遥控报文的其他部分,以生成完整的预传输遥控报文。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述遥控命令包括单点遥控命令和双点遥控命令。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述单点遥控命令包括类型标识、可变结构限定词、传送原因、应用服务数据单元公共地址、信息对象地址、单命令以及时间戳。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述双点遥控命令包括类型标识、可变结构限定词、传送原因、应用服务数据单元公共地址、信息对象地址、双命令以及时间戳。
7.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述时间戳的字节数为7。
8.一种配电自动化系统中实现遥控命令传输的装置,其特征在于,所述装置包括依次连接的生成模块、接收模块、第一判断模块、还原模块、第二判断模块以及分别与所述第二判断模块连接的执行模块和拒绝模块,其中,
生成模块,用于获取系统的第一当前时间,并组成携带时间戳的ASDU,以生成预传输遥控报文;
接收模块,用于配电终端接收配电主站或配电子站所下发的所述预传输遥控报文,并获取系统的第二当前时间;
第一判断模块,用于判断所述预传输遥控报文中是否含有携带时间戳的ASDU;
还原模块,用于在所述判断模块的结果为是时获取所述ASDU中时间戳的内容,以还原出第一当前时间;
第二判断模块,用于判断第一当前时间与第二当前时间的差值是否小于预设间隔;
执行模块,用于在所述第二判断模块的结果为是时配电终端执行遥控命令,并向配电主站或配电子站发送成功执行报文;
拒绝模块,用于在所述第二判断模块的结果为否时配电终端拒绝执行遥控命令,并向配电主站或配电子站发送否定执行报文。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述装置还包括与所述生成模块连接的保存模块,其中,
保存模块,用于根据IEC101协议或IEC104协议将遥控命令中的预传输数据保存至ASDU。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述生成模块具体包括依次连接的获取单元、填写单元、组成单元以及补充单元,其中,
获取单元,用于获取系统的第一当前时间;
填写单元,用于接收用户将所述第一当前时间按照时间戳的格式进行填写的命令;
组成单元,用于根据所述命令组成携带时间戳的ASDU;
补充单元,用于补充预传输遥控报文的其他部分,以生成完整的预传输遥控报文。
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