李 宾 中山电力局调度所 528400 广东中山
0 引言
在现代电力企业中,SCADA系统中的信息除了应充分满足电网调度的需求外,还应拓展到其它的应用中,如电力企业管理信息系统(MIS)和办公自动化系统、配网监控系统、负荷控制系统等。这种对SCADA系统拓展式的应用不但可以避免重复投资,节省巨大费用,还将有利于企业决策者、经营者和管理者及时掌握第一手信息,进行科学的动态决策、动态经营和动态管理[1]。但是,由于SCADA系统是实现电网安全监控的核心,必须时刻保持高可靠性、强实时性和数据库的一致性,为避免造成SCADA系统的不安全运行和对数据库的破坏,决不能将SCADA系统与其它系统简单地连在一起,或与其它系统不加限制地进行双向通信[1]。
1 Client/Server结构
Client/Server结构是先进的操作系统(支持优先级的多任务,支持内在处理通信技术和虚拟内存)、先进的数据库管理系统(具有标准的SQL查询语言、ODBC或其它标准应用编程接口,支持Client/Server)和完善的通信手段(较高的通信速率、标准的通信协议)的有机结合[2],所以,Client/Server结构使系统互联变得轻而易举。 在网络中,任何为其它计算机提供服务的计算机被称为Server,而利用这些服务的计算机则称为Client。Client/Server结构将计算机的工作分布在客户(Client)和服务器(Server)两端进行。客户端向服务器端发出请求,并处理发出的这些请求所返回的结果,而服务器端则通过响应这些请求而给客户端返回数据、参数和状态信息。 Client/Server系统的核心是Server进程,同一Server可以响应多个Client请求,不同的Client对同一Server的同一数据可有多个不同处理界面。 Client/Server结构具有如下特点[3,4]:能够灵活适应各种环境;不是更换已有的系统,而是使其更有效;提供了提高性能的多种途径。
2 基于TCP/IP协议的网络互联方案
TCP/IP(传输控制协议/网际网协议)是多数网络解决方案的起点,Client/Server结构更在很大程度上依赖于TCP/IP[5]。TCP/IP是指一套驱动程序,TCP和IP这两个组合协议为硬件及其驱动程序提供了低层规则,可用于连接不同计算机系统的硬件和操作系统,如SUN工作站、PC机、Macintosh机、大型计算机和微型计算机。 中山电网的SCADA系统是1995年引进的德国SIEMENS公司的SINAUT Spectrum SCADA系统,系统采用双以太网结构,工作站选用SUN Sparc工作站,运行Solaris UNIX操作系统,是一个分布式、开放式的SCADA系统,目前,已经有近40座无人值班变电站和电厂在该系统的管理下运行我们选用了 SunSelect公司的PC—NFS产品作为在PC机上运行的TCP/IP网络软件。PC—NFS是一个Client/Server程序,它同时使用了XDR(外部数据表示)和RPC(远程过程调用)两种独立定义的机制,这两种规程合在一起组成了分布式Client/Server结构的基础[5]。这种组合使PC—NFS能够通过计算机网络实现SUN,DEC,IBM,Intel PC以及其它类型计算机之间的文件服务。 为完成SINAUT Spectrum系统与其它系统的互联,实现从SCADA系统到外界系统的多个数据出口,我们利用PC—NFS建设了一个TCP/IP网络,这个TCP/IP网络的最大容量为10台PC机(pc01zhon,pc02zhon,…,pc10zhon),可以满足当前及未来所有对SCADA系统的数据需求。在这个网络环境中,所有SCADA系统的拓展应用都从PC—NFS网络上发出。在这个Client/Server结构中,在pc01zhon,pc02zhon,…,pc10zhon上执行客户端程序,而在SINAUT Spectrum 系统中安装Sybase服务器程序,提供SQL Server功能。SINAUT Spectrum系统与其它系统互联的网络结构配置如图1。

图1 系统网络互联结构示意图 Fig.1 Structure of computer network interconnection
3 互联网络中的软件结构
为实现SCADA系统与其它系统的互联,由PC机共享SCADA系统中的有关数据,首先必须正确安装TCP/IP网络软件。安装TCP/IP网络软件主要有4个步骤[5]: a.确定TCP/IP的配置参数; b.安装TCP/IP软件,同时在PC机上安装LAN适配器驱动程序; c.准备好UNIX服务器; d.测试和设置好网络路径。 对于中山电网SCADA系统来讲,因为选用的是SUN Sparc Station,其操作系统已经配有TCP/IP驱动程序,但还需要装入Sybase SQL Server程序,使实时数据库和SQL Server两者协同工作,共同组成SCADA系统的数据处理系统。 然后,在PC机(PC—NFS网络中)中,还需装入Sybase的Open Client for DOS(Windows),利用Open Client的DB—Library/C for SQL Server编制客户端程序。DB—Library/C for SQL Server是一组可实现与Sybase SQL Server通信的C代码或宏代码,以动态链接库的形式提供。在客户端程序中,利用DB—Library/C调用Transact—SQL语言(SQL数据库语言的一种增强版本),向运行于SCADA系统中的SQL Server提出请求,从而实现对不同数据的提取需求。
4 结语
随着电力管理部门的逐步现代化,SCADA系统将可能与更多的异质网络互联。本文所述的方法和思路已经在中山电力局得到实现,为电力生产和管理进入现代化迈出了可喜的一步。本互联网络及有关的客户端软件已于1998年3月建设和开发成功,并投入使用,运行情况良好。 参 考 文 献 [1]王文贤. MIS对SCADA系统的监测处理. 电力系统自动化, 1997,21(12) [2][美]Joe Salemi著.客户/服务器实用技术指南.石祥生译.北京:电子工业出版社, 1994 [3]李 宾. 基于Client/Server模式的SCADA系统数据提取策略.见:全国高校电力系统及其自动化专业第14届学术年会论文集.哈尔滨:1998 [4]陈 堂. Client/Server结构的SCADA/EMS系统.见:96第6届全国远动学术年会论文集.无锡:1996 [5][美]Burgard M J. DOS-UNIX网络及网络互联技术. 北京:电子工业出版社,1997
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