開灤東部電網調度系統自動化建設

徐志東

【摘要】開灤東部電網始建于上世紀70年代，運行已超過30年，目前仍肩負著開灤5個煤礦和唐山市古冶區許多大型企業的供電任務。由于服役年限較長，設備嚴重老化，調度系統的自動化和信息化程度較低，與上級電網和下級變電站的配合困難，供電的安全性和可靠性差。如何通過改造，實現東部電網調度系統的自動化、信息化，做到安全、高效、經濟、實用，已成為一亟待解決的問題。本文根據開灤東部電網的實際情況，提出了東部電網調度系統自動化、信息化改造的基本思路，以最終實現東部電網調度系統的自動化、信息化。

【關鍵詞】開灤東部電網，調度系統，自動化

引言：近幾年，隨著開灤東部電網規模的不斷擴大，電網運行方式也日趨復雜，僅憑手工計算和調度運行人員經驗估算已經很難解決電網實時運行中所遇到的問題，調度自動化系統的引入已變得非常必要，它可以充當調度員的“大腦”， 幫助調度運行人員解決諸如環路計算及安全性分析、運行方式的經濟性分析、開關操作后系統潮流分布等實際問題。

開灤東部電網調度自動化系統

一、電網調度自動化系統的總體設計思路

電網調度自動化系統以大型地調系統的要求為設計出發點，整個系統以開放、穩定、實用、先進、功能完善、易維護、易擴充為主要設計目標。在系統設計中已經全面考慮到電網監控系統、電網高級應用軟件系統、電能處理系統、配電自動化系統、集控中心系統等目前存在的主要子系統的功能需求，將他們作為一個整體來進行設計，即所謂的“一體化”系統。電網調度自動化系統的圖形、數據庫、網絡通訊、數據處理、系統結構等等也都圍繞這一目標來做。

二、電網調度自動化系統硬件系統

調度自動化系統要求其軟件系統盡可能和硬件設備無關，因而系統中也盡量避免使用非標設備，對計算機、服務器、網絡設備、相關外設的型號、廠家等方面無任何特殊要求。系統的前置設備采用的是標準的網絡終端服務器，不用特定的通訊板。系統的計算機硬件設備以基于多Intel處理器芯片的大型機架式服務器為主。電網調度自動化系統硬件主要有下面幾部分組成：

1、前置系統：完成數據采集和通訊功能。前置系統由兩臺服務器、終端服務器、調制解調器插箱等主要設備構成，完成和變電站內數據采集設備的通訊，對各種CDT、POLLING規約進行解釋和數據預處理，前置系統可以對雙通道進行自動切換，數字、模擬均可，確保通訊暢通。前置系統的容量一般按128廠站配置，最大可到512，前置系統目前已經有國內常見的各種運動規約的接口如部頻CDT、部頻POLLING、SC1801、U4F、IEC-870-5-101、DNP3.0、MODBUS等，系統規約庫是開放的，可方便的介入新規約。

電網調度自動化系統的前置設備采用通用商業設備，維護、使用、增容都很容易，代價也較低。

2、網絡服務器系統：電網調度自動化系統的網絡服務器系統由兩臺互為備份的服務器和一組磁盤陣列組成，用于存放數據庫、圖形、表格、歷史數據、事件記錄信息。主要數據處理程序也在服務器系統上運行，服務器系統是整個電網調度自動化系統的核心，網上其他機器的數據都取之于服務器系統。

3、調度員工作站：為調度員提供監視平臺，以畫面、表格、文件等方式顯示實時數據，并根據不同的現場情況用調度員所設定的報警方式提醒調度員。它采用一機多屏的模式，工作站數目不受限制，桌面式樣可以根據調度員需要定制。

4、WEB服務器：用來連接調度自動化系統和MIS信息管理系統，支持通過瀏覽器來調看實時數據、調度畫面、報表及歷史數據。WEB服務器上所有數據和畫面都取自數據庫服務器。

5、PAS工作站：主要用來進行電力高級應用軟件的計算和分析。使用人員在此機器上可以進行運行方式的模擬調整，并用電網分析軟件算出改變后的電網潮流及相關參數。

三、電網調度自動化系統軟件部分

電網調度自動化系統的軟件系統主要分為兩大類：系統平臺軟件和系統應用軟件。

1、系統平臺軟件。電網調度自動化系統平臺采用微軟的Windows2000分時多任務操作系統和微軟的SQL Server數據庫管理系統。軟件體系結構摒棄了傳統的客戶/服務器（C/S）兩層架構模式，采用多層數據庫架構模式（Multi-Tier），極大提高了系統運行效率，并使得系統非常易于安裝和維護。多層架構模式與兩層架構模式最大差別在于，多層架構模式多了一層應用程序服務器，所有客戶端都必須先連接上應用程序服務器，由應用程序服務器負責與后端數據庫的鏈接，因此對數據庫連接管理工作全部集中在了應用程序服務器上。客戶機成為嚴格意義上的“瘦客戶機”（Thin Client），無需對其進行復雜的數據庫連接配置等管理工作，只需要安裝必要的運行程序即可，極大地方便了系統運行維護人員。

2、系統應用軟件。電網調度自動化系統的應用軟件主要有：前置系統軟件、數據庫管理軟件、圖形軟件、系統主控軟件、報警處理軟件、系統調試軟件、報表軟件、網絡管理軟件、設備管理軟件、集控中心軟件、電能管理軟件、變電站綜合自動化接口軟件、操作票管理軟件、負荷預測軟件、高級應用軟件、運行分析軟件、遠程維護軟件、配電自動化軟件、實時WEB瀏覽軟件等。

結論：電網調度自動化系統是一個技術不斷發展、功能不斷擴充的系統，在發展中總會碰到新的問題，現行的一些標準已明顯不能滿足實際的需要。工程實施中常常碰到系統滿足實用化指標，但不能滿足實際要求。如：通道不可靠、監視不完善（煙火報警、發熱部位溫度、視頻系統等）、一次設備開關機構分合不可靠等。那么新一代電網調度自動化的目標是什么？隨著電力系統發展，電網調度自動化已經成為電力企業的“心臟”，這就是說：未來的電網調度自動化將起到心臟的作用，電力企業的活力就取決于它，如提高電網本身安全經濟分析能力和負荷預測的準確度，為未來的數字化電網打基礎等。總之，新一代電網調度自動化對電網運行的作用越來越大，對計算機及其網絡技術、通信技術的依賴性也越來越強。

參考文獻：

[1]謝希仁.計算機網絡.電子工業出版社，2003[2]王士政.電力系統運行控制與調度自動化.河海大學出版社，1990