第３０卷第４期 ２０１１年１２月 青海电力 Ｖｏ１．３０ Ｎｏ．４ Ｄｅｃ．，２０１１ ＱＩＮＧＨＡＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ 变电站电能量采集终端 单口约采集技术的应用 管晓鹃 （西宁供电公司，青海西宁８１０００３） 摘要：介绍了变电站电能量采集终端基本原理，以及ＤＬ／Ｔ ４５－６－２００７和ＤＬ／Ｔ ６４５—１９９７ ２种通讯规约之 间的异同，重点论述变电站电能量采集终端使用单一通讯通道实现２种不同通讯规约电能表数据采集的方 法。这一方法的成功应用，极大地减少了现场工作量，解决了变电站电能表新旧规约过渡期间电能量采集面 临的问题，实现了电能信息的全采集。 关键词：电能量采集终端； 电能表；通讯规约 中图分类号：ＴＭ９３３．４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００６—８１９８（２０１１）０４—００２７—０３ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｔｗｏ Ｓｐｅｃｉｉｆｃａｔｉｏｎｓ Ｇａｔｈｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｔｅｒｍｉｎａｌ ＧＵＡＮ Ｘｉａｏ－ｊｕａｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｂａｓｉｃ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ ｅｌｅｃｔｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ａｃｑｕｉｓｉｔｒｉｏｎ ｔｅｒｍｉｎａｌ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ＤＬ／Ｔ ６４５－２００７ ａｎｄ ＤＬ／Ｔ ６４５－１９９７，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｉｔ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｓｉｎｇｌｅ ｃｈａｎｎｅｌ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｗｏ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｓｐｅｃｉｉｆｃａｔｉｏｎｓ ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｒｅｄｕｃｅｓ ｌｏｔｓ ｏｆ ｗｏｒｋｌｏａｄ，ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｓｏｌｖｅｓ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｐｒｏｂｌｅｍ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｔｗｏ ｓｐｅｃｉｉｆｃａｔｉｏｎｓ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｔｅｒｍｉｎａｌ；ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｅｎｅｒｇｙ ｍｅｔｅｒ；ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ 青海电网变电站电能信息采集系统自２００５ 年开始投运，经过５年的运行和维护，电能信息采 集系统运行稳定、技术成熟，为公司生产、计划、调 度、营销、决策等提供了坚实的数据依据，数据采 集的准确性、及时性、稳定性进一步提高。 随着国家电网公司新型智能电能表的进一步 件方法对电能量采集终端的程序软件进行扩展， 实现单一通讯通道同时采集２种规约电能表数 据，避免重复布线，极大提高了工作效率，保证了 数据采集的准确可靠。 １ 变电站电能量采集终端基本原理与采 集现状 变电站电能量采集终端是介于主站与电能表 之间的中间设备，主要具有电能量数据采集、处 理、储存、传输等功能。电能表通过通讯线连接至 终端通讯端口，终端按积分周期采集并冻结、处 理、存贮、传输电能表的各项数据。通过调制解调 器、专线、网络等接口，实现与主站的通讯。 推广应用，采用ＤＬ／Ｔ ６４５－－２００７通讯规约的智能 电能表开始大量运行，与变电站原有的ＤＩｆＴ ６４５—１９９７通讯规约电能表处于新旧交替的过渡 状态，因而造成电能信息采集系统中同一通讯通 道下存在２种不同规约电能表的情况。由于２种 规约版本不同，按照原有模式无法正常采集数据， 给电能信息采集系统正常运行带来很大困难。为 解决这一难题，通过研究２种规约的异同，使用软 青海电网变电站电能量采集终端通常采用北 作者简介：管晓鹃（１９７６一），女，山东青岛人，工程师，从事营销系统及电能信息采集管理工作。 收稿日期：２０１１—０５—０６ 青海电力 第３０卷 京煜邦电力技术有限公司生产的ＥＤＡＤ２００１一Ｃ 型电能量采集终端。终端共有８个通讯端口，每 个端口可定义一种通讯规约进行电能表数据采 集，接人同一通讯端口的电能表规约必须一致。 由于变电站电能表数量众多，通常同屏或邻近屏 电能表全部使用一个通讯端口采集，以便布线和 故障查找。随着新型智能电能表计的使用，同屏 电能表无法保证采用相同通讯规约，但为了采集 分散的ＤＬ／Ｔ ５４５－－２００７通讯规约电能表而重新 布线并不现实，利用原有通讯通道同时传输并采 集２种规约电能表的问题亟待解决。 ２ ＤＬ／Ｔ ６４５－－１９９７与ＤＬ／Ｔ ６４５＿２００７通 讯规约异同 ２．１ 波特率 ２种规约波特率不同。ＤＬ／Ｔ ６４５—１９９７波特 率为ｌ ２００ ｂｐｓ，而ＤＬ／Ｔ ６４５－－２００７波特率为 ２ ４００ ｂｐｓ，因而数据帧传输速度不同。 ２．２数据帧 帧是传送信息的基本单元，２种规约的帧格 式完全相同，见表１。 表１帧格式 说 明 代 码 帧起始符 地址域 帧起始符 控制码 数据域长度 数据域 校验码 结束符 由于有完全相同的帧格式，使得同一通讯通 道传送不同规约数据成为可能。 ２．３数据读取 通过对比２种规约几种典型帧，可以明显看 出２种规约在数据读取时帧的区别。 ２．３．１主站请求帧 １）ＤＬ／Ｔ６４５＿２００７规约：控制码Ｃ＝１２Ｈ，数 据域长度Ｌ＝０５Ｈ．帧格式： ｌ竺！ｌ竺Ｌ：：ｌ竺ｌ竺！ｌ ｌ竺！Ｉ！ Ｌ Ｉ！ Ｊ兰！Ｉ竺Ｉ 竺Ｉ Ｉ 帧 序 号 ２）ＤＬ／Ｔ ６４５—１９９７规约：控制码Ｃ＝０１Ｈ，数 据域长度Ｌ＝０２Ｈ。帧格式： ２．３．２从站正常应答 １）ＤＬ／Ｔ ６４５＿２００７规约：控制码Ｃ＝９２Ｈ，无 后续数据帧；Ｃ＝Ｂ２Ｈ，有后续数据帧；鲫如 数据域长度 斛 ㈣Ｌ＝０５Ｈ＋ｍ（数据长度）。帧格式： 无后续数据帧格式： ２）ＤＬ／Ｔ６４５—１９９７规约：控制码Ｃ＝８１Ｈ，无 后续数据帧；Ｃ＝Ａ１Ｈ，有后续数据帧；数据域长度 Ｌ＝０２Ｈ＋ｍ（数据长度）。帧格式： 无后续数据帧格式： ｓｕ Ｉ Ａ０ ｌｌＩ．Ｉ Ａ５ １ ８Ｈｌ ８ｌ Ｈｌ …ＩＤＩ３ Ｎ１ １．１．Ｉ Ｎ ＣＳ １６Ｈ 有后续数据帧格式： ８ Ｈｌ ｈＯ ｌＩ．．Ｉ Ａ５ Ｉ６８Ｈ ］Ｄ１０Ｉ…ｌ阱， Ｎ１ Ｉ…ＩＩ Ｎ ＣＳ １６Ｈ ２．３．３从站异常应答 １）ＤＬ／Ｔ ６４５－－２００７规约：控制码Ｃ＝Ｄ２Ｈ， 数据域长度Ｌ：０１Ｈ。帧格式： ２）ＤＬ／Ｔ ６４５—１９９７规约：控制码Ｃ＝Ｃ１Ｈ， 数据域长度Ｌ：０１Ｈ。帧格式： 通过上述比较可以看出，２种规约最大的区 别在于波特率、控制码、帧序号，以及数据域长度 的不同，而数据帧则格式一致，因此完全可以实现 同一通讯通道上进行２种规约的同时传送。只要 对采集终端软件加以改进，使之能将２种规约分 开解析即可达到目的。 ３单口约技术的实现 ＥＤＡＤ２００１一Ｃ型电能量采集终端对８个通 讯端口可以进行中断、地址、波特率、通讯协议等 第４期 管晓鹃：变电站电能量采集终端单口约采集技术的应用 ２９ 的设置。 进人终端系统菜单，配置ＩＮＩＴ．ＩＮＩ文件，需 ３．１通讯端口配置 配置的部分如黑体字部分所示： ／／上位机：ＰＣＩ； Ｄ—ＩＤ： Ｐｏｒｔ；ＤｅｖＮｏ； 协议； Ｉｎｄｅｘ；ＬｋＤｅｖ；ＬｋＮｕｍ ／／上位机： ＩＳＡ； ＬｋＮｕｍ ， ～一 舭 ＩＲＱ； 协议； Ｂａｕｄ； Ｕｓｅｄ； 中断 协议 波特率 ｈｏｓｔｌ： ＩＳＡ； ａ； ＩＥＣ８７０；９６００； １； ０ ／／４８５端口：ＰＣＩ； ＤｊＤ： Ｐｏｒｔ：Ｄ Ｎｏ： 协议； Ｉｎｄｅｘ；ＬｋＤｅｖ；ＬｋＮｕｍ ／／４８５端口：ＩＳＡ； ＩＲＱ； 协议； Ｂａｕｄ； Ｕｓｅｄ； ＬｋＮａｍ ４８５．＿１： ＩＳＡ； ５； ＧＢ； １２００： １： ０ ４８５ ： ＩＳＡ； ５； ＧＢ０７；２４００； １； ０ ４８５＿３： ＩＳＡ； ５； Ｄ ； ９６００； １； ０ 在配置文件中将４８５—１口和４８５＿２口的Ａｄｄｒ 是哪一种规约。此时虽然通讯线物理接人单一通 地址与ＩＲＱ中断号配置相同，采集终端的物理地 讯端口，但终端程序为２种规约分别设置２个端 址即配置成同一个通讯口。 口，终端可根据相应规约将数据帧分配至不同端 ３．２终端电量信息表配置 眈；●， 序 一ｖ●， 式Ｋ方Ｉ一一号 Ｋ一 一；●， ｖ●， Ｌ一 一一Ｋ一 ．一 口进行解析。通过这种方式即可实现单口约 进入电能量采集终端设备定义界面如图１所 的采集。经现场实际测试，数据采集正常，解析准 示。将２种规约电能表区别配置，根据ＩＮＩＴ．ＩＮＩ 确。需要注意的是，由于终端需要对相同通讯通 文件的定义，将ＤＬ／Ｔ ６４５～ｌ９９７通讯规约电能表 道上传递来的数据进行判断、分流后才能进行解 接口配置为ＣＯＭ１口，ＤＬ／Ｔ ６４５—２ｏｏ７通讯规约 析，运算量大大增加，读表用时相应延长，因此在 电能表接口配置为ＣＯＭ２口。 软件设置时应根据现场电能表数据合理延长抄表 【－】窗口ＩＯｌ设ｌ［ＨＩ帮助ｚ∞５年ｏ６ ｊｌ５日１０时 靠 移 周期，以避免因抄表时间设置过短造成的终端死 序号： 第ｌ块表 攥示信息 机。 表型：露要露 黼＾Ｂ５袭 １．际冲袭 接口： ＣＯＭ１ ｚ ８ｓ衰 “册１ ￣表地扯：ｌｔｌｔ： 正向曩 有功 ４３ ．１事件ｌｓｚ豫衰输入 吉糍 ４结束语 Ｉｌｌｆｌｌｌ ｌ舵 机设媳名称：备名眷： 圈 褥 ｉ鏊 蔫 鞠蘩ｉ 鬻 毒 在电能信息采集系统中，ＤＬ／Ｔ ６４５—１９９７ 胁舯 和ＤＬ／Ｔ ６４５－－２００７通讯规约通常作为２个不同 总共有１Ｚ路ｔ 审：连接审：断开 规约对待。随着变电站新规约电能表的逐步更 濯雕龋雕爨 圈嘲 系统状态：正常 换，同一通讯通道下存在２种规约电能表的情况 ＨＯＭＥ／Ｅ鞠 Ｍ９：到首／尾记录 邈豳Ｉ鞠豳￣ＩＪＰ／ＰＧＤｒｔ：上，下一记录 翻豳 硬件状态：芷常 读表状态：威功 ＡＬＴ＋Ｄ： 删除当前这—路表Ｐ＆Ｔ＋Ｉ： 在当前播入一路表 读表用时：ｅ００ｅ∞ 不可避免。按传统方式采集，需要重新构建通讯 ＡＬＴ ５： 保存当前的设备定义 使用新的设备定义 读表次数：启动谈数：日ｏ０日０９∞ｅｌｅｌ 通道，不仅浪费大量人力、物力和时间，而且不 能从根本上解决问题。通过认真分析规约原理， 图１ 电能量采集终端设备定义界面 改变终端软件设置，经过不断尝试，最终完 ３．３ 电能量采集终端接线方式 成单口约的数据采集任务。这项技术的应 利用现有通讯通道，无需重新布线。将包含 用，不仅避免了通讯线的重复敷设，而且节约了 ２种规约电能表的通讯线接人终端ＣＯＭ１口，需 大量人力和时间，极大提高了工作效率，为青海 要注意的是，已经在软件设置中配置的ＣＯＭ２口 电网变电站电能信息采集系统的稳定可靠运行提 必须空闲，以便进行ＤＬ／Ｔ ６４５－－－２００７规约的解 供了有力保障。 析。 参考文献： ３．４单口约采集原理 ［１］ＤＬ／Ｔ ５２０２－－２００４，电能量计量系统设计技术规程 ２种规约电能表数据同时在相同通讯通道上 ［ｓ］． 传送，终端在数据包接收时，先根据波特率、报文 ［２］ＤＬ／Ｔ ６４５一ｌ９９７，多功能电能表通信协议［Ｓ］． 中控制码及数据域等关键特征，区分后续数据帧 ［３］ＤＬ／Ｔ ６４５－－２００７，多功能电能表通信协议［Ｓ］．
