陳曉靜,王 勇,杜 強
上海市電力公司超高壓輸變電公司,上海 200063
隨著電力系統規模不斷擴大,電網管理自動化水平不斷提高,自動化系統已從傳統的SCADA實時監控系統提高到電網自動化系統的負荷預測、狀態估計、潮流分析、電壓無功優化等電力應用軟件的實用化。
楊高中心站下控13座變電站,電網地理位置及其重要,這就對自動化系統的穩定系及可靠性有著極高的要求。中心站采用了東方電子集團DF8003系統,該系統簡潔靈活,開源軟件自適應通信環境ACE在跨平臺和設計模式上的優勢,使之成為一個即具有先進性且功能強大的系統。
系統采用分層設計技術,整個系統由計算機硬件、操作系統、網絡平臺、應用平臺、電力應用軟件系統組成。其中網絡平臺提供了操作系統擴展和全面的跨平臺支持功能,應用平臺提供了圖形管理、界面管理、數據采集、SCADA應用、Web應用、報表和打印等應用功能。網絡平臺層、應用平臺層以及電力應用軟件系統均采用模塊化的構件技術,是系統的升級可以局限在某個應用功能或模塊,從而使系統的開放性、可擴性和升級能力大大提高。
系統在網絡平臺層提供分布式應用觸發機制,包括事件驅動和過程調用機制,基于這種觸發機制建立的前置通訊、SCADA應用、調度應用等可以將這些系統功能有序地分布到網上的各個節點上。
DF8003系統的總體結構分為通用平臺層、專用數據平臺、應用數據平臺、應用軟件層。其中通用平臺層是一套基于擴展CORBA內核ORB技術的實時、開放分布式系統中間件平臺,它有效地將上層應用和底層系統隔離開,提供了操作系統的擴展和全面跨平臺支持功能,便于各種硬件平臺、操作系統的平滑移動,能夠為任何實時多任務需要提供服務。
專用數據平臺采用商用ORACLE和內存庫模式,提供基于IEC61970標準的、透明的數據庫訪問中間件。其他采用該標準的應用軟件可方便的接入系統中,從未實現了應用級的開放。
應用平臺層為SCADA和其他系統提供了通用的應用接口和功能。包括人機界面、圖模庫一體繪畫工具、打印子系統、前置通信系統、WEB報表處理系統等。由此可以看出,DF8003實現了從支撐平臺到電力應用軟件系統的分層開放的目標,能滿足楊高中心站遠景規劃的要求。
數據采集主要通過獨立的前置采集網進入前置采集服務器,主站采用了SCADA服務器與前置采集服務器合一的方式,數據通過SCADA服務器的處理,廣播到冗余配置的雙網上,雙網通過兩個交換機將所有的服務器及工作站連接起來。報表、值班員工作站、維護工作站、均為客戶端程序,同時還有三臺打印機掛在數據網絡上。
楊高中心站采用珠海優特公司網路五防閉鎖裝置,由電腦主機、顯示器、電腦鑰匙組成。與以往集控站網絡五防系統不同的是,中心站網絡五防有自身的邏輯,不采用遠程登錄到站內五防系統。集控站的網絡五防系統通常采用遠程登錄到站內五防系統,沒有自身邏輯,當集控站五防登錄時,受控站五防裝置將不能登錄進行模擬。中心站五防裝置登錄操作不影響受控站五防裝置模擬,并擁有自身邏輯,同時能夠支持多任務、多站同時操作,在穩定性及應用性方面都較集控站網絡五防系統有了更大的優勢,更適合中心站的日常工作。值得一提的是,網絡五防雖然擁有自身邏輯,但是在自動化后臺進行操作時,網絡五防進行模擬后,仍需要受控站五防系統工控機發解鎖命令,如遇到五防操作失敗時,除了檢查網絡五防裝置外,還需查看受控站五防系統是否正常工作。
楊高中心站目前管理13座變電站,日常監盤信息量大且雜,類似于開關打泵信號、技防報警信號比較頻繁發出,而且開關打泵信號一旦發出,有多種情況會出現,正常打泵、開關慢漏氣打泵、長時間打泵不復歸等。對于值班監盤來說,信息量太大,不可能一直關注一個打泵信號,日后自動化系統可以將開關打泵信號進行報警統計功能。例如開關打泵發生時間、復歸時間、在一定時間未復歸再次報警提醒值班員查看。有些開關一天打泵次數頻繁,也能在該表中清晰地看出,有了這個統計功能,對值班員實時監盤及以后開關異常處理都是有相當的好處。
在電網發生故障時,自動化系統推圖,但是如果同時發生多起故障,推圖功能就顯得相對薄弱,對值班員事故處理不利。我們可以利用DF8003系統快照功能,根據某點(開關變位、保護動作等)變化啟動,捕捉事故發生時的一次接線圖,以及潮流等各種數據,這樣再配合報表中潮流統計功能,生成一張事故時一次接線圖、保護動作信號及當時潮流情況的事故報告,對值班員進行事故快速、準確處理有著重大幫助。
以往站內自動化系統報表相對固定,一般有負荷日志,并且不能進行靈活的查詢。中心站根據運行的實際情況,提出了電容器投入時間報表、開關動作次數報表、輸入輸出電量報表等,每張報表都根據自行設計的樣式進行編輯,例如分別標出最大值、最小值、出現時間、平均值,主變還有負荷率顯示,這樣在應峰度夏或者是保電期間,可以很直觀的觀察各站負荷情況,在最短時間作出判斷,保障電網穩定。
跟著公司大運行的步伐,“人少站多”將是運行的趨勢,這就對自動化系統有著更高的要求,怎樣在最大程度上利用自動化系統提高運行人員的監盤質量是一個值得我們深思的課題。在日后的工作中,要勇于發現問題,不斷改進自動化系統,為提高監盤質量保障電力系統安全打下扎實基礎。
[1]王鴻雁,基于圖形界面的電力系統分析軟件的研究和開發[J].電力系統及其自動化學報,2002(14):80-84.
[2]孫壯志,張人千,夏國平.利用ActiveX技術實現B/S模式的電廠實時數據綜合查詢[J].計算機應用研究,2002(5);95-96.
[3]劉敦敏,孫云蓮.基于B/S模式的電力技術監督管理系統[M].繼電器,2003(I):58-60.