0　引言
　　电力监控系统互联是指将不同的监控系统通过互联设备连接起来，以扩大信息共享的范围。电力监控系统中，系统互联从功能和概念上可划分为应用级和实时级两类。应用级互联是指像电子表格一类的应用类信息能够在一个系统和另一个系统之间传送交互；实时级互联是指将一个系统所采集到的原始“四遥”实时信息，根据需要能够从一个系统传送到另一个系统。
1　系统体系结构
1.1　联机系统体系结构
　　联机系统涉及到各种不同类型的计算机、用户终端和信息传输设备，机间通信任务极其复杂，因此，有必要把完成机间通信任务的全部硬、软件功能划分成若干功能层次，不同计算机系统的同等层间在协议的约束下进行信息交互。
　　层和协议的集合构成联机系统的体系结构。国际标准化组织ISO的数据处理委员会TC97于1979年公布了开放系统互联参考模型OSI／RM，表1列出了OSI／RM各层功能^［1］的分布概要。

表1　OSI／RM各层功能
Table 1　The functions of each layer for OSI/RM

　　OSI／RM为计算机系统互联提出了一种功能性结构框架，成为ISO以后开发各种网络协议标准的基础，确保了联机系统朝开放性的方向发展。
1.2　电力监控系统体系结构
　　电力监控系统由监控中心、远方终端和信息传输通道3部分构成。就其数据交换的工作原理而论，它与联机系统十分类似，但实际上在网络拓扑结构、“四遥”信息帧格式长度及其端到端传输时延等方面，存在着有别于广域计算机联网系统的特殊性要求。因此，电力监控系统的体系结构是一种接近OSI／RM模型的简化模式，IEC 870—5系列和DNP 3.0是电力监控系统体系结构的两个基本框架^［2］。IEC 870—5系列和DNP 3.0两个文本是目前电力监控系统中最具权威性的国际标准，它们将电力监控系统的体系结构概括为如图1所示的3个或4个功能层次。

图1　电力监控系统的体系结构
Fig.1　The architecture of electric power supervisory and control system

2　系统互联的基本技术
2.1　数据信息种类
　　为确保电网安全经济运行，电力监控系统间交互的信息一般有下述两类：①实时类信息，这类信息主要指电力监控系统内部所交换的“四遥”信息，对站间信息传输时延有严格的要求；②应用类信息，这类信息主要指根据应用的需要将实时类信息分类加工整理的二次产品，如各种历史数据、统计报表及各类电子邮件等，系统间信息交换的传输时延没有严格的要求。
2.2　系统互联分类
　　根据上述信息分类，电力监控系统间的互联在概念上也分为两类：①实时级互联，这种互联方式借助于互联系统的作用，将“四遥”信息从某一监控系统传送到另一监控系统；②应用级互联，这种互联方式借助于互联系统的作用，使一个监控系统能够访问另一个监控系统中的应用类数据，例如网桥和路由器等。
2.3　实时级互联的原理
　　两个监控系统采用不同的通信协议时，实时级互联系统R的作用和地位如图2所示。

图2　监控系统实时级互联的原理
Fig.2　The interconnection principle of supervisory and control system on real-time basis

　　实时级互联具备下述特点：
　　a.互联系统R中的例程R₁₂仅实现两个监控系统帧格式及代码的转换。
　　b.互联系统R不影响两个监控系统的运行，互联系统R对于两侧的监控系统来说完全透明。
3　实时级互联的应用
3.1　实时级互联任务分析
　　实时级互联在电力监控系统中，最典型的是电力通信网综合监控系统的开发和建设。我国各级电力部门自80年代以来，先后引进了大量的数字微波、光纤和程控交换等现代通信设备，这些设备一般都配有先进的监控系统。将引进通信设备的监控系统纳入统一的电力通信网综合监控系统进行管理，最经济、最有效的途径就是采用实时级互联技术。
3.2　实时级互联技术的应用
　　西北某地区从意大利引进了一条含32个微波站的PCM 480数字微波干线，并配有TELETTRA TIC 1000／04监控系统。监控中心将表征32个微波站运行工况的实时信息导出，并转换成部颁标准格式后接入电力通信网综合监控系统，实现了监控系统实时级互联，以此为例加以说明。
3.2.1　原系统数据链层帧格式
　　TETETTRA TIC 1000／04监控系统中帧格式由若干码字构成，任何一个码字均含10位信息位，紧跟其后有5位校验位，构成(15，10)BCH码，监控中心和各远方终端间交换的帧格式^［3］如图3所示。

图3　TELETTRA TIC 1000/04系统的帧格式
Fig.3　The frame format of TELETTRA TIC 1000/04

　　IND作为功能码字，含地址码和功能码，以区分不同的微波站和不同的信息种类；信息码字DAT，用于携带微波站的遥信(YX)和遥测(YC)信息。
3.2.2　部颁数据链层帧格式
　　国家电力公司调度通信局1991—12—01号文本《电力通信网监控系统数据采集层传输规约》定义了电力通信网监控系统数据链层各远方终端与监控中心间信息交换的帧格式、编码及传输规则，其中帧格式^［4］如图4所示。

图4　部颁帧格式
Fig.4　The national authorization frame

3.2.3　协议转换处理
　　协议转换处理是监控系统在实时级实现互联的关键，其实质是将TELETTRA TIC 1000／04监控系统中某一功能的帧格式转换成同一功能的部颁标准文本格式，其实现机理是一种帧格式向另一种帧格式一一对应的映射处理，含帧格式的转换和信息编码的转换，其中帧格式的转换包含下述字段的转换和生成处理：同步码、控制码、地址码、用户数据、校验码、结束码。
3.3　系统互联尝试
　　西北地区TELETTRA TIC 1000／04微波监控系统与电力通信网综合监控系统实时级互联实施过程中，经资料收集、系统仿真和现场试验几个阶段，弄清了原微波监控系统数据链层帧格式的结构、信息编码和各字段的含义，理清了原微波监控系统中，表征32个微波站运行工况的近2000个YX和YC量在信息帧中的位置和顺序，导出了两个YC量的近似计算公式，并于1996年初于现场互联成功。现场抽样试验和长期运行情况表明，YX和YC量识别准确率高达100%，YC量近似公式计算的相对误差小于0.419%，系统性能远优于国家电力公司调度通信局在《电力通信网监测系统技术规范》中所规定的技术指标。
4　结论
　　本文根据电力监控系统的体系结构，分析了实时级互联的基本原理和技术，并通过西北某地区将TELETTRA TIC 1000／04微波监控系统成功接入电力通信网综合监控系统的尝试，得出下述结论：
　　a.不同电力监控系统实现实时级互联，只需接入少量的互联设备，它是扩大实时类信息资源共享范围的最经济有效的措施。
　　b.不同电力监控系统，在数据链层通过协议转换便能实现系统实时级互联，互联系统对于两侧的监控系统是完全透明的。
　　c.受ISO互联参考模型OSI／RM的影响，加上电力监控系统IEC 870—5系列和DNP 3.0标准的颁布，监控系统必将朝开放性方向发展，因此，电力监控系统在实时级实现互联是电力系统自动化发展的必然趋势。