（电路与系统专业论文）电力负荷管理系统中dlmscosem通信协议应用研究.pdf

l i i ii tli i lii iii ilui il 17 9 0 2 8 0 原创性声明 本人郑重声i 刃：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。 对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方 式标明。本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权i i i 东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩1 5 1 + 或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文储签名芬b 燧名：缝日期：巡旷 1 ， ，f l j、，卜=，ik也巧 ，0 目录 摘要l 英文摘要一l l 第1 章绪论l 1 1 电力负衙管理系统的发展与现状1 1 2 本文的项v t 研究背景2 1 3 本文的主要t 作2 1 4 奉文的内容安排3 第2 章d l m s c o s e m 标准协议综述4 2 1d l m s c o s e m 标准协议的提出及其应用背景4 2 2d l m s c o s e m 标准协议内容简介4 2 2 1d l m s c o s e m 标准协议概述4 2 2 2d l m s c o s e m 标准协议架构体系和通信模型5 2 2 3 基于d l m s c o s e m 协议的_ i j 陵务器模型6 2 2 4 对象标识系统o b l s 7 2 2 5c o s e m 接口类8 2 2 6d l m s c o s e m 标准协议编码规则一8 2 2 7d l m s c o s e m 数据项格式9 2 2 8 基于h d l c 的d l m s c o s e m 协议帧格式9 2 2 9 基于i p 的d l m s c o s e m 协议帧格式1 0 第3 章基于d l m s c o s e m 协议的电力负荷管理系统设计1 l 3 1 电力负荷管理系统的整体架构体系l l 3 2 电力负荷管理系统o b i s 码的设计1 2 3 2 1 标准o b i s 码的设计1 2 3 2 2 白定义o b i s 码的设计1 2 3 3 电力负荷管理系统数据存储方案的设计13 3 3 1 负控终端数据存储方案的设计13 3 3 2 客户端数据存储方案的设计1 5 3 4 电力负荷管理系统协议通信模块设计1 5 3 a 1 连接管理模块设计1 5 1 ； 。 c o n t e n t s c h i n e s ea b s t r a c t l a b s t r a c t i i c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n 1 1 1d e v e l o p m e n ta n dp r e s e n tc o n d i t i o no f t h ep o w e rl o a dm a n a g e m e n ts y s t e m 1 1 2p r o j e c tr e s e a r c hb a c k g r o u do f t h i sp a p e r 2 1 3m a i nr e s e a r c hw o r ko f t h i sp a p e r 2 1 4c o n t e n ta s s i g n m e n ti nt h i sp a p e r 3 c h a p t e r 2o v e r v i e wo fd l m s c o s e ms t a n d a r dp r o t o c o l 4 2 1i n t r o d u c t i o na n da p p l i c a t i o nb a c k g r o u do fd l m s c o s e ms t a n d a r dp r o t o c o l 4 2 2b r i e fi n t r o u d c t i o no fd l m s c o s e ms t a n d a r dp r o t o c o l 4 2 2 1s u m m a r y d e s c r i p t i o no fd l m s c o s e ms t a n d a r dp r o t o c o l 4 2 2 2a r c h i t e c t u r ea n dc o m m u n i c a t i o nm o d e lo fd l m s c o s e ms t a n d a r d p r o t o c o l 5 2 2 3s e r v e rm o d e lb a s e do nd l m s c o s e ms t a n d a r dp r o t o c o l 一6 2 2 40 b j e c ti d e n t i f i c a t i o ns y s t e m 一一o b i s 7 2 2 5i n t e r f a c ec l a s s e s 8 2 2 6e n c o d i n gr u l e sf o rd l m s c o s e ms t a n d a r dp r o t o c o l 一8 2 2 7d a t af o r m a tf o rd l m s c o s e ms t a n d a r dp r o t o c o l 9 2 2 8f o r m a to fd l m s c o s e mf l a m eu s i n gh d l c p r o t o c o l 一9 2 2 9f o r m a to fd l m s c o s e mf l a m eo ni pn e t w o r k s 1o c h a p t e r3d e s i g no ft h ep o w e rl o a dm a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do nd l m s ，c o s e m s t a n d a r dp r o t o c o l 1l 3 1g e n e r a la r c h i t e c t u r eo f t h ep o w e rl o a dm a n a g e m e n ts y s t e m 。1 1 3 2d e s i g no f t h eo b i si do f t h e p o w e rl o a dm a n a g e m e n ts y s t e m 1 2 3 2 1 d e s i g no f t h es t a n d a r do b i si d 1 2 3 2 2d e s i g no f t h eu s e r - d e f i n e do b i si d 1 2 3 3d e s i g no f t h ed a t as t o r a g es o l u t i o nf o r t h ep o w e rl o a dm a n a g e m e n ts y s t e m 13 3 - 3 1d e s i g no f t h ed a t as t o r a g es o l u t i o nf o rt h et e r m i n a l - s i d e 1 3 3 3 2d e s i g no f t h ed a t as t o r a g es o l u t i o nf o rt h ec l i e n t - s i d e 1 5 3 4d e s i g no f t h ec o m m u n i c a t i o n m o d u l eo f t h ep o w e rl o a dm a n a g e m e n ts y s t e m 15 3 3 4 1d e s i g no f t h ec o n n e c t i o nm a n a g e m e n tm o d u l e i5 3 4 2d e s i g no f t h ed a t ac o m m u n i c a t i o nm o d u l e 2 2 c h a p t e r4 r e a l i z a t i o na n dt e s to ft h ep o w e rl o a dm a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do n d l m s c o s e ms t a n d a r dp r o t o c o l 3l 4 1b r i e f i n t r o d u c t i o nt ot h ed e v e l o p m e n tp l a t f o r ma n dt o o l s 3 1 4 1 1d e v e l o p m e n tp l a t f o r ma n dt o o l sf o r t h ee m b e d d e ds e r v e r 3 l 4 1 2t h ed e v e l o p m e n tp l a t f o r ma n dt o o l sf o rt h ec l i e n t 3l 4 2r e a l i z a t i o no f t h ee m b e d d e ds e r v e r 3l 4 2 ia r c h i t e c t u r ea n dp r o g r a mf l o wo f t h ee m b e d d e ds e r v e r 3 1 4 2 2i n t r o d u c t i o no ft h et h r e e t i e rc o n f i g u r a t i o nc h a i nm e t h o dt oi m p l e m e n tt h e d l m s c o s e ms t a n d a r dp r o t o c 0 1 3 4 4 2 3a p p l i c a t i o no ft h et h r e e - t i e rc o n f i g u r a t i o nc h a i nm e t h o dt oi m p l e m e n tt h e d l m s c o s e ms t a n d a r dp r o t o c 0 1 3 9 4 3r e a l i z a t i o no f t h ec l i e n t 4 5 4 3 1a r c h i t e c t u r eo f t h ec l i e n t 4 5 4 3 2r e a l i z a t i o no f t h em a i nf u n c t i o nm o d u l eo f t h ec l i e n t 。4 6 4 3 3m a i np r o g r a mf l o wo f t h ec l i e n t 5l 4 4t e s to f t h ep o w e rl o a dm a n a g e m e n ts y s t e m 5 2 4 4 1d e b u g g i n ga n dl o a d i n go f t h es y s t e mp r o g r a m 5 2 4 4 2f u n c t i o nt e s to f t h ea c c e s sc o n t r o im o d u l e 5 2 4 4 3f u n c t i o nt e s to f t h ed a t ac o m m u n i c a t i o nm o d u l e 一5 3 4 4 4p r o p e r t yt e s to f t h es y s t e m 5 4 4 5s u m m a r y 5 5 c h a p t e r 5c o n c l u s i o n 5 6 r e f e r e n c e s 5 7 a c k n o w l e d g e m e n t 5 9 p a p e r sp u b l i s h e di nt h ep e r i o do fm a s t e r sd e g r e ee d u c a t i o n 6 0 4 ， 尔人学硕+ i j 学位沦义 摘要 围民经济的发展和人民生活水平的提高，加剧了对电力供应的需求。与此同时， 石油、煤炭等能源短缺和价格上涨等i 天l 素导致电力供应紧张，使得区域性缺电、限电 等现象时有发生。电力负荷管理系统通过改善电网负荷曲线形状，能够使电能较为均 衡地使用，从而有效挖掘系统现有资源，提高电网运行的经济性、安全性和投资效益。 但是，日前我国的电力负荷管理系统在实现技术方案上基奉上还是维持着常规系统原 有的功能和逻辑关系，在t 作方式i ：多数仍然是各自独立地运行。由于数据交互规约 彳i 统一，彳i 同厂家的设备之i h j 通信常常m 现问题，设备的 ：操作性差，在共享软硬件 资源，降低应用成本方血存硇：诸多弊端。 d l m s c o s e m 是日 仃同际上电能汁量领域最先进的技术标准之一，已经由国际 电t 委员会采纳为i e c 6 2 0 5 6 国际标准，是日前世界上唯一适用于一i 同制造厂家、不 同仪表型号、不同通信信道，具有互操作性的通信协议。d l m s c o s e m 在电力负荷 管理方面也有完善的协议规范，在国外很多国家都将其作为应用标准，而国内在这方 面的研究和应用尚处于起步阶段。 本文深入研究了i e c 6 2 0 5 6 标准协议的体系结构和标准内容，并结合黑龙江省电 能量采集和电力负荷管理系统的应用方案，给出了电力负荷管理系统中应用 d l m s c o s e m 标准协议的设计方案。根据电力负荷管理系统终端的功能需求和 v x w o r k s 操作系统的内在要求，提出了实现d l m s c o s e m 标准协议的三级配置链法 的概念。对该方法在实现电能表、电力负荷管理终端中应用的可行性进行了分析，并 在此基础上设计了d l m s c o s e m 应用和通信模型，用c 语言实现了协议的功能模块。 最后，根据测试要求，基于q t 和m i c r o s o rv i s u a ls t u d i o2 0 0 5 设计了主站测试模型， 实现了对终端的连接和数据访问，并对协议实现进行了功能性和性能性测试，表明系 统设计符合预定要求，运行良好，对推动d l m s c o s e m 的研究和应用有积极意义。 关键词：电力负荷管理系统；d l m s c o s e m 标准协议；互操作性；o b i s 系统； 三级配置链法 【i i 尔大学坝上学位论义 a b s t r a c t s w i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h en a t i o n a le c o n o m ya n dt h ee n h a n c e m e n to ft h el i v i n g s t a n d a r d ，t h ed e m a n df o rp o w e ri ss h a r p l yi n c r e a s e d m e a n w h i l e ，t h es h o r t a g ea n dp r i c e r i s eo ft h er e s o u r c esh a sc a u s e das h o r ts u p p l yo fp o w e r a n dw h a t sw o r s e ，m a n y r e g i o n a l s h o r t a g ea n du s e l i m i t a t i o no fp o w e rc o n s u m p t i o nh a sa r i s e no c c a s i o n a l l y t h ep o w e rl o a d m a n a g e m e n ts y s t e m ( p l m s ) c o u l dc o u n t e r p o i s et h eu s eo fp o w e rb yi m p r o v i n gt h es h a p e o ft h el o a d s a c c o r d i n g l y , t h ee x i s t i n gr e s o u r c e sc o u l db eu n e a r t h e de f f e c t i v e l ya n dt h e e c o n o m 5s e c u r i t ya n di n v e s t m e n tb e n e f i to ft h ep o w e rg r i do p e r a t i o nc o u l da l s o b e i m p r o v e d h o w e v e r t h et e c h n i c a ls o l u t i o nt ot h ec u r r e n tp l m ss t i l lm a i n t a i nt h eo r i g i n a l f u n c t i o na n dl o g i c a lr e l a t i o n s h i po ft h ec o n v e n t i o n a lo n e f o ri n s t a n c e ，i nt h ec o n v e n t i o n a l s y s t e m ，m o s tf u n c t i o n sw o r ki na ni n d e p e n d e n tm o d e ，t h ed a t ai n t e r a c t i o ni si n c o n s i s t e n t d u et odi f f e r e n tp r o t o c o l sa n dm a n yp r o b l e m sa r i s ei nt h ed e v i c ec o m m u n i c a t i o nd u et o d i f f e r e n td e v i c em a n u f a c t u r e r sa n dp o o ri n t e r o p e r a b i l i t y b e s i d e s ，t h e r ea r es t i l l m a n y s h o r t c o m i n g si nh a r d w a r ea n ds o f t w a r er e s o u r c e ss h a r i n ga n da p p l i c a t i o nc o s t sr e d u c t i o n 。 d l m s c o s e mi so n eo ft h em o s ta d v a n c e dt e c h n i c a ls t a n d a r d so ft h ee n e r g y m e a s u r e m e n tf i e l da l lo v e rt h ew o r l dn o w t h i ss t a n d a r dw h i c hh a sb e e na d o p t e da s i e c 6 2 0 5 6b yi n t e r n a t i o n a le l e c t r o t e c h n i c a lc o m m i s s i o n ( i e c ) i st h eu n i q u ei n t e r o p e r a b l e c o m m u n i c a t i o np r o t o c o ls u i t a b l ef o rd i f f e r e n tm a n u f a c t u r e r s ，d i f f e r e n ti n s t r u m e n tm o d e l s a n dc o m m u n i c a t i o nc h a n n e l i ts t i l lh a sc o m p l e t ep r o t o c o ls p e c i f i c a t i o ni nt h ep l m sa n di s u s e da st h ea p p l i c a t i o ns t a n d a r d si nm a n yf o r e i g nc o u n t r i e s h o w e v e r , d o m e s t i cr e s e a r c h a n da p p l i c a t i o ni ss t i l la ti t si n i t i a ls t a g ei no u r c o u n t r y i nt h i sp a p e r , t h ea r c h i t e c t u r ea n dc o n t e n t so ft h e1 e c 6 2 0 5 6s t a n d a r dw i l lb es t u d i e d d e t a i l e dl y ad e s i g np r o p o s a lf o ru s i n gd l m s c o s e mi nt h ep l m si sp u tf o r w a r d ， c o m b i n e dw i t ht h ee n e r g ym e t e r i n gs y s t e ma n dp l m so fh e i l o n g j i a n gp r o v i n c e b e s i d e s ， ac o n c e p to ft h r e e t i e r c o n f i g u r a t i o nc h a i nm e t h o d f o rr e a l i z i n gd l m s c o s e mi s p r o p o s e da c c o r d i n g t ot h ef u n c t i o n a lr e q u i r e m e n t sf o rp l m st e r m i n a l sa n di n t e r n a l r e q u i r e m e n t sf o rv x w o r k so s a d d i t i o n a l l y , af e a s i b i l i t ya n a l y s i so fi m p l e m e n t i n gt h e e l e c t r i ce n e r g ym e t e ra n du s ei np l m st e r m i n a li sc a r r i e do u t a f t e r w a r d st h ea p p l i c a t i o n a n dc o m m u n i c a t i o nm o d e l sa r ed e s i g n e da n dm a i nf u n c t i o nm o d u l e sa r er e a l i z e du s i n gc l a n g u a g ep r o g r a m m i n g f i n a ll y , am o d e lo fm a s t e rs t a t i o nb a s e do nq ta n dv s2 0 0 5i s a c c o m p l i s h e da n dt h et e r m i n a lc o n n e c t i o na n dd a t aa c c e s si sa l s or e a l i z e d a c c o r d i n gt ot h e t e s tr e q u i r e m e n t s ，f u n c t i o n a l i t ya n dp e r f o r m a n c et e s t sa r ec a r r i e do u t s a t i s f a c t o r i l y , t h e r e s u l t ss h o wt h a tt h es y s t e mc o m p l i e sw i t ht h el o a dr e q u i r e m e n t sa n dw o r k sw e l l i naw o r d ， t h es t u d i e si nt h i s p a p e ra r ep o s i t i v e f o rp r o m o t i n gd l m s c o s e mr e s e a r c ha n d a p p l i c a t i o n k e y w o r d s ：p o w e r l o a dm a n a g e m e n ts y s t e m ，d l m s c o s e ms t a n d a r dp r o t o c o l ， i n t e r o p e r a t i o n , o b i ss y s t e m ，t h r e e - t i e rc o n f i g u r a t i o nc h a i nm e t h o d 力：人学硕l 学位论义 第1 章绪论 1 1 电力负荷管理系统的发展与现状 随着我吲阑民经济的飞速发展和人民生活水平的提高，l 乜力用厂l 和用电量剧增加 剧了对电力供应的需求，而与此同时，山于石油、煤炭等能源短缺、价格上涨等冈素 导致电力供应紧张，出现丫多个省市的区域性缺电、限电等现象。尤其是进入2 1 世 纪以来全国电力供需逐年紧张。据有关数据统计，2 0 0 8 年，由于电煤供应l i 足，全国 电力缺口达6 9 6 3 万_ 丁瓦，有1 3 个省级电刚出现彳i 同程度的拉闸限电，而2 0 0 9 年底 2 0 1 0 年初，全国华北、华东多个地区电煤储量都低- 丁警戒线，全幽的电力缺口也已经 达到近7 0 0 0 万丁瓦，覆盖全国2 6 个省( 自治区、直辖市) 的国家电网 | 前已有半壁江 j l l 陷于困顿，近期拉闸限电范同可能进一步扩大l i l 。 从长远看，增加电力供应是解决电力供需矛盾的根奉途径，但在短期内，挖掘系 统现有资源，进行更合理的调度则是当务之急。电力负荷管理系统的主要日标是改善 电网负荷曲线形状，使电能较为均衡地使用，以提高电网运行的经济性、安全性和投 资效益。近几年，部分省电力公司通过使用电力负荷管理系统，对电刚进行实时监测 和合理调度、分配，并落实不同负荷水平下的有序用电方案，取得了显著的成效。据 有关专家分析论证：全国在不新增装机容量的情况下，只要加强用电管理，合理用电， 就能开发出6 0 的电力余量| 2 j 。可见，建设一个更经济高效的电力负荷管理系统，对 缓解当前的用电紧张局面，并保证供电的稳定性有着积极深远的影响【3 l 。为了对电力 负荷的科学管理，高效利用，加强对现有电力负荷更合理的调控和分配，需要从用户 处尽快获取更多的数据信息，如电能需量、分时电量和负荷曲线等，而传统人工抄表 方式显然无法满足这一要求。虽然目前存在的多种集中抄表系统，因其一般只具备电 能量采集功能，不具备有效的负荷控制、管理的功能，应用也受到了一定限制。 尽管2 0 世纪9 0 年代以来技术的发展对于电力负荷管理系统技术的提高起到了十 分积极地作用，改善了电力负荷管理系统的能力和可靠性，但在实现技术方案上基本 上还是维持着常规系统原有的功能和逻辑关系，在工作方式上多数仍然是各自独立的 运行，数据交互由于规约不统，小同厂家的设备之问通信常常出现问题，设备的互 操作性差。冈此，设计实现具有良好功能和互操作性的电力负荷管理系统，实现对不 试和评价。 2 【j 东大学硕：l ：学位论文 1 4 本文的内容安排 在本文中，第2 章对d l m s c o s e m 标准协议进行了介绍；第3 章详细介绍了支 持d l m s c o s e m 协议的电力负荷管理系统的设计方案；第4 章详细介绍了支持 d l m s c o s e m 协议的电力负荷管理系统的实现过程，并对系统的测试结果进行了分 析；第5 章对本文所做的：r 作进行了总结。 3 h 尔大学石史 ：学位论文 第2 章d l m s c o s e m 标准协议介绍 2 1d l m s c o s e m 标准协议的提出及其应用背景 电力能源供应部门为减少人为差错、降低运行成本，提高设备和应用系统综合效 率，获得最传商业利益，在能源计量与管理、负荷监测与控制、远方抄表与计费和配 网自动化与供电可靠性等系统中越来越多地使用智能计量仪表、负荷控制系统进行系 统集成。随着电子技术、计算机技术、存储技术、通信删络技术机信息技术的发展， 客户应用需求的4 i 断提高，出现了满足彳i 同层次客户应用的智能计量仪表和应用系 统。由于大量使用制造j4 家白定义智能计量仪表和系统，给客j 、系统问集成和且操作 带来园难，特别是在系统升级和维护、计量仪表安装和轮换、系统应用需求变殳等方 面，投入人力和资金浩大，甚全造成1 i 必要的浪费【5 l 。为了避免此类问题的发生，电 力供应部门和计量仪表j 一商都在积极寻求一种新的、能满足电力计量自动化要求的通 信协议标准，要求新的通信协议应该具备以下性能：规范性和易扩展性、良好的互操 作性、模型化设计、应用环境可协商性、开放性1 6 j 。 在这种背景下，国际电t 委员会( i e c ) 根据d l m s c o s e m 协议标准制定了国际 标准体系i e c 6 2 0 5 6 系列，对d l m s c o s e m 通信协议进行规范。口前国外的一些知 名厂商已经提出了基于d l m s c o s e m 标准协议的智能电能表和电能量数据采集和计 费系统，并通过了d l m su a 组织的一致性认证。 2 2d l m s c o s e m 标准协议内容简介 2 2 1d l m s c o s e m 标准协议概述 d l m s c o s e m 标准协议由d l m s 和c o s e m 两部分有机组合而成，前者用于定 义报文规范，后者用于定义设备的接口模型，它们通过协同工作，构成一个设备数据 通信协议标准的有机整体。 d l m s 全称为d e v i c el a n g u a g em e s s a g es p e c i f i c a t i o n ，即设备语言报文规范，是 基于面向对象建模思想建立的应用层规范，描述了客户端与服务端之间的报文编码规 则和报文交互过程，以及相应的出错处理机制。 c o s e m 全称为c o m p a n i o ns p e c i f i c a t i o nf o re n e r g ym e t e r i n g ，即能源计量配套规 范，是基于面向对象方法为计量仪表和终端设备建立的用于通信的通用接口模型，与 4 尔大学硕i j 学位论文 具体通信协议和通信介质无关，通过该接口可以访问和管理仪表和终端设备1 7 i 。 2 2 2d l m s c o s e m 标准协议架构体系和通信模型 d l m s c o s e m 标准协议，即i e c 6 2 0 5 6 标准体系，按照客广端和服务器数据封 装处理、协议服务实现的过程，主要包括五部分内容，如图2 1 所示【8 1 【9 1 ： 数据接口与连接管理a p i ( i e c 6 2 0 5 6 - - 6 1 6 2 c o s e m 应用层( i e c 6 2 0 5 6 - , 5 3 h d l c 数据连路程( i e c 6 2 0 5 6 4 6 )c o s e m 包装埕 物坪屡模式e 转至h d l c t c i i i e c 6 2 0 5 6 - 4 2 )( 1 f ( 6 2 0 5 6 - 2 1 ) l p 、，山 平台接l r $ 2 3 躺t n ，g s m m o d e m 光口 e l i l m e l 图2 1d l m s c o s e m 标准协议体系结构框图 根据d l m s c o s e m 协议的架构体系，结合t c p 1 p 协议的三层次模型，可以构 建如图2 2 所示的d l m s c o s e m 协议通信模型】，用于描述在终端中数据封装、处 理过程和通信管理机制。 请求 工 塑曼堕 j 图2 2d l m s c o s e m 协议的通信模型 该模型共分二层，自上而下依次是应用层、中间协议层和物理层，每一层都独立 实现相关功能，上下层之间通过接口实现数据的传递和交换。 山东大学硕上学位论义 2 2 3 基于d l m s c o s e m 协议的服务器模型 在i e c 6 2 0 5 6 标准体系中，是按照客户端服务器模式来进行通信架构，主站充当 客，、端，电力负荷管理终端( 以下简称负控终端) 充当服务器，按照d l m s c o s e m 标准协议，基于面向对象的数锯模型来构建负控终端。c o s e m 负控终端的结构模型 可分为二个层次：物理设备、逻辑设备和对象1 1 ，如图2 3 所示。 逻辑对象 图2 - 3 基于c o s e m 的负控终端结构模型 2 2 3 1 物理设备 物理设备即实际的负控终端设备，其中至少包含一个必须的管理逻辑设备，另外 则是根据实际需要配置的一个或多个用于存储负控终端下属各电能表计数据的数据 逻辑设备。 ， 2 2 3 2 逻辑设备 逻辑设备与实际器件的物理存在不同，而是一系列逻辑功能和数据结构的集合 体。管理逻辑中包含与负控终端全局相关的接口类对象；数据逻辑设备中主要包含各 种寄存器、曲线对象，用于存储管理负控终端下属各终端电能表的数据。管理逻辑设 备和数据逻辑设备通过数据交互实现系统功能。 2 2 3 3c o s e m 实例对象 c o s e m 实例对象位于第三层，是每个逻辑设备内部表征该计量设备的一个功能 子集，是一系列c o s e m 对象的集合。通过若干个不同的c o s e m 对象相互配合完成 某一个特定的功能。同一逻辑设备中的实例对象必须具有相同的版本。 6 尔大学坝i j 学位论文 逻辑设备中的l n 联接对象a a ( a p p l i c a t i o na s s o c i a t i o n ) 比较特殊，它是每个逻 辑设备的应用联接，是访问该逻辑设备的入u ，充当门卫的角色，在未与a a 建立联 结之前，其内部的任何数据都无法访问i l2 。 在电力负荷管理服务器终端中，管理逻辑设备和数据逻辑设备都包含一组 c o s e m 对象集，然而并f i 是所有对象对任何用，。唁b 是可访问的。d l m s c o s e m 标 准协议为身份验证过程提供了多种安全级别，对1 i 同用户b f 以赋予一i 同的安全级别， 只有具有足够高权限的用广才能对终端设备进行设置。 图2 4 所示的是对具有彳i 同权限的用厂，a 和川广b 访问管理逻辑没备时的展力：的f i 同的“联结视窗”，即该用户的访问权限范r f 4 ，具有较低访0 d 权限的用户a 无法访问通 信设置对象和活动u 历对象i l 川。 图2 - 4 不同用户访i 司的“逻辑视窗” 2 2 4 对象标识系统o b i s 对象标识系统( o b i s ) 为电气计量设备中常用的数据项定义了唯一的标识码【”j ， 包括接口类的各种实例( 或接口对象) 的逻辑名称、测量值、仪表设备的配置和获取 仪表设备运行状态的抽象数据等，并详细说明了标识系统的总体结构以及所有数据项 与对应标识码的映射关系，为实现制造商的设备和系统问的互操作性提供了前提。 o b i s 码是一个由6 个数码组构成的组合编码，如图2 5 所示，采用分层的形式 描述每个数据项的准确含义，具体含义和扩展方法在i e c 6 2 0 5 6 6 1 中进行说明。 图2 5 0 b i s 码结构 7 8 i l l 东大学硕：l ：学位论文 2 2 7d l m s c o s e m 数据项格式 在刁同的电能量通信协议中，采用彳i 同的数据格式是造成且操作性差的雨要冈 素，冈此在d l m s c o s e m 标准协议中，数据项统一采用基于b e r 编码规则的寄存 器类构造的格式表示，即由数据类型、值、倍率和量纲四部分组成，使数据项自身包 含了能够进行自我解释的数据信息。图2 7 显示了使用寄存器类实例化产生两个彳i 同 的对象的数据项格，图2 - 8 盟示了c o s e m 数据项格式表示数据项的方法。 彳念 炎炎杯i 实自日化 逻掣 乞：1 0 1 8 0 2 5 5 值5 6 8 8 倍：缸和垡纲：1 0 3w h ， ， ， 寄存器c l a s s l d = - 3 ，复 讧弋 逻璋l 名 j 、艨念 s o c k e t