普布次仁 徐 樂
(1.國網西藏電力有限公司,西藏 拉薩 850000;2.國電南瑞科技股份有限公司,江蘇 南京 211100)
西藏電網調度自動化系統改進措施分析
普布次仁1徐 樂2
(1.國網西藏電力有限公司,西藏 拉薩 850000;2.國電南瑞科技股份有限公司,江蘇 南京 211100)
首先分析了西藏電網調度自動化系統的現狀,其次探討了系統主站端、分站端、傳輸通道方面存在的問題和解決措施,最后提出了改進系統的具體措施,目的在于進一步提高西藏電網調度自動化水平,為將來變電站的自動化工作奠定基礎。
電網;調度自動化系統;改進措施
主站端D5000系統比起以往的調度自動化系統,具有結構更合理、功能更全面、性能更先進、設計更規范、系統更安全等特點,解決了原有調度支持系統建設管理粗放、系統孤島林立、業務交互困難、數據通道復雜、調度精細化手段不足、業務集成度低等問題。平臺通過自主開發具有完全自主知識產權的電力中間件、調度計劃應用和調度管理類應用系統,實現了電網運行實時監控、在線穩定性分析、調度業務管理等功能。
分站端由于計算機監控系統廠家比較多,各廠家對國網調控一體化的理解、投入、研發能力和參與不同,導致數據整合和接口規范等方面存在問題,造成數據整合和接口不能滿足目前調控一體化相關要求和規范,自動化基礎數據質量環節仍然薄弱,現場運維人員不能有效處理相關故障和缺陷,故障處理時間較長。
傳輸通道目前大部分廠站已部署調度數據網設備,但仍有一部分廠站主要采用載波通道和模擬專線通道來上傳遠動信息,傳輸質量和容量不能滿足現階段數據采集的要求,通道傳輸可靠性較差。
2.1 硬件方面
(1) 目前西藏區調D5000系統采用的所有服務器均為曙光服務器,操作員工作站均為聯想機器,當該類型服務器出現某種普遍性故障時(例如主板設計缺陷、網卡模塊設計缺陷、硬盤缺陷、散熱缺陷等),會導致整個系統出現無可用服務器的情況,甚至出現系統崩潰的嚴重問題。
例如,近期西藏區調的D5000系統中DSA應用模塊的刀片機多臺出現死機的情況,原因是曙光刀片服務器的固態硬盤故障,若有其他國產品牌的服務器(支持麒麟操作系統),就可以避免因為一種國產服務器硬件問題導致某種應用停止的現象。
(2) 網絡設備雙電源配置。目前西藏區調D5000系統中有部分交換機配置為單電源,例如一些延伸交換機,當出現單電源故障時,雖然不會影響到系統的主干應用,但很多外圍的工作站就無法使用,這樣會給生產運行帶來一定的不便。
(3) 國產服務器和工作站散熱、噪聲較大,對機房散熱和隔音措施提出較高要求,同時給運維人員在機房工作帶來諸多不便。因此,設備大面積國產化的同時其技術水平和工藝要滿足長期安全、穩定、可靠運行的要求。
2.2 軟件方面
(1) 目前西藏區調的主備調D5000系統采用的數據庫均為金倉數據庫,當該數據庫出現某種設計故障時,會導致整個系統出現無可依賴的數據庫使用的情況。需要在鏡像數據庫采用其他國產品牌的數據庫,以確保不會出現統一性故障時無庫可用的問題。操作系統也是如此。
(2) 就D5000應用軟件本身來說,其雖然功能強大,但隨之帶來的問題就是維護內容太多太雜。因此,迫切地需要一套離線指導系統的幫助,從而對運行維護人員起到一定的指導、提醒作用。
(3) D5000系統將調度各功能模塊集成到一個平臺上,需要調度部門所有處室和人員參與到D5000系統日常運維和應用中,確保各功能模塊各種缺陷和問題得到及時反饋和解決,從而使各功能模塊實現穩定運行。
2.3 接口方面
D5000系統目前接入的外部系統包括水調系統、電量系統、安穩系統、運監系統、安監系統等,還需要進一步完善接口數據內容,將其他系統的數據完美展現在運行使用者面前。由于D5000系統接口眾多,再加上和上級西北網調、國調之間的數據交互,統一接口管理顯得非常必要,這樣可以幫助維護人員及時發現各接口程序運行是否正常。
3.1 計算機監控系統廠家
(1) 由于西藏所處的地理位置和現場工作人員不熟悉設備及相關規范,部分廠家工作人員現場工作態度和工作作風存在不少問題。例如,遠動配置從簡和從易,造成數據和接口都不能滿足各級調度正常的數據監視需求。
(2) 新建和技改變電站信息表沒有按照相關的典型信息表進行梳理和分類,造成主站端信息顯示混亂、綜合智能告警不正常推圖、事件告警信息誤發/頻發等問題。需要各運維單位、調度自動化工作人員和計算機監控系統廠家積極協調配合,完成信息分類和梳理工作,確保信息完整、可靠、及時、準確。
3.2 硬件方面
(1) 部分變電站投運年限較長,各變電站信息表無法對照典型信息表進行梳理和分類,造成主站端信息顯示混亂,數據完整性、可靠性、及時性、準確性始終與相關要求差距較大。在條件允許和資金充足的條件下,不能滿足調控一體化要求的變電站應逐年改造,確保所有變電站滿足國調等相關要求。
(2) 由于一次設備投運年限較長,無法提供相關的節點和接口,數據接入不能滿足現階段接入要求。
(3) 部分技改變電站在技改過程中由于技改和設計原因信號缺失嚴重,部分間隔未技改,造成廠站端有2套監控系統在運行,導致數據整合工作任務和難度較大。
3.3 軟件方面
(1) 部分110 kV變電站仍采用Windows操作系統,沒有安裝相關的安全防護軟件。
(2) 現場運維力量薄弱,絕大部分消缺和維護工作需要廠家技術人員現場服務。由于技改和新建過程中缺少廠家培訓和現場培訓,自動化和運維人員無法掌握簡單的消缺處理技能。
(3) 自動化基礎數據質量仍與國調中心要求差距較大,目前生產一線缺少自動化系統運維人員,同時自動化現場工作人員缺乏培訓,自動化基礎數據每年都整治,但效果不明顯。
3.4 接口方面
(1) 部分變電站由于運行年限較長,各通信接口已不能滿足現階段數據傳送和采集要求,相關接口規約不能適應電網發展。
(2) 保護子站信息命名和典型信息表不對應,綜合智能告警信息查詢工作難度加大。
(3) 部分已投運發電廠計算機監控系統廠家在配置遠動規約(101和104)時需要額外增加規約費用,每年只能等到實行技改大修計劃時才能開展相關工作。
4.1 傳輸介質
目前大部分廠站已實現光纖通道,仍有部分廠站采用載波通道,通道可靠性和容量始終不能滿足要求。
4.2 傳輸設備
目前具備光纖通道的傳輸設備為SDH光傳輸設備,但仍有部分廠站采用PDH光傳輸設備,接口和資源配置都不能滿足調控一體化相關要求。調度數據網一平面和二平面覆蓋率較低,除了主網大部分變電站有調度數據網設備外,偏遠農網變電站和電廠目前仍采用專線通道。這就要求建設覆蓋全網的調度數據網一平面和二平面,滿足數據安全、可靠傳輸要求。
4.3 通道冗余配置
目前大部分廠站已實現通道冗余和通信服務器雙機配置,但仍有部分廠站為單通道,通道可靠性始終存在較多問題。
5.1 從業人員素質的培養
電網調度自動化系統的相關工作本身是一個涉及廣泛的專業,覆蓋面十分全面。尤其是近幾年來,由于電網調度自動化系統的逐步升級,這一系統涉獵了更加廣泛的專用性質的內容,運行中應用的各類設備也越來越新型、越來越高科技,甚至涉及了計算機、通信以及一、二次回路等一系列高級技術。所以,對于相關從業人員的全方位素質培養十分重要。
5.2 準確可靠信息的獲取
電網調度自動化系統的整體實施過程中,存在很多嚴重的信號干擾問題。對于二次回路的監控設備可以在通信線路當中增設適當的阻容抗干擾設備;對于分散式綜合自動化系統,可以考慮在開關柜傳來信號的過程中采用光纖傳輸,從而解決電磁干擾的問題;與此同時,還可以結合變電檢查、檢修來調整好隔離開關的輔助接點的具體位置,及時發現問題,協調相關部門對其進行更換或修理。
全力關注設備的運行維護,處理好上層廠站、計算機、下層主站的正常運行和定期維護,保證兩端遙信收發的正確率和遙測精度。當誤差值超過規定值或者出現了遙信拒動和誤動等問題時,應該及時查明問題出現的原因,并集結相關專業人員進行處理。對于通信電路,日常的運行和維護十分重要,做好調測和故障處理也十分關鍵,應全方位做好工作,保證通信系統通暢。對于二次回路信號系統,定期檢查和校正信號繼電器十分重要,應及時將老舊系統設備更換掉。對于調度自動化二次回路信號系統的檢查工作必須列為變電檢查修理的主要任務,從而保證信號傳遞的準確性和自動化系統信息獲取的穩定性、可靠性。
5.3 先進技術的更新應用
科學技術發展的迅速尤其體現在計算機領域,常見的幾種應用包括計算機通信技術、計算機硬件技術、計算機數據庫技術和計算機網絡技術。這些新技術也會不斷應用于電網調度自動化的相關系統中,目前實際應用包括公用信息模型、可視化技術和CORBA這種中間件的平臺技術。技術是不斷革新的專業領域,電力市場的技術支持系統也必須緊跟時代的步伐,不斷改革創新,引進全新的技術手段。西藏電網調度自動化系統不僅具備了傳統的電網數據采集分析功能,而且具備了其他很多重要功能。類似于對于電力市場交易的安全性分析等的新型技術,打破了傳統電網調度自動化系統的專業工作領域,對于電網調度自動化系統的軟件接口以及技術分析的統一設計和分別實施都有創新改進。新型技術在電網系統中的應用與發展對于電力系統的改革與創新具有重大的意義。
通過西藏電網調度自動化系統中主站端、分站端和傳輸通道方面存在的問題可以看出,雖然西藏地區已普及應用電網調度自動化系統,但隨著社會的發展,尤其是計算機領域的發展,在實際的自動化系統應用中仍存在著諸多需要改善的地方。電網調度自動化系統作為整個電網的控制核心,其是確保電網系統安全、可靠和經濟運行的重要手段之一,所以把握好電網系統調度自動化技術相當關鍵。
[1]吳昊琛.探究電力調度自動化系統應用現狀與發展趨勢[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2009(6)
[2]姜毅君,董倩,王小軍.節能環保調度對電網企業的影響[J].電力設備,2008(2)
2014-05-27
普布次仁(1973—),男,西藏朗縣人,助理工程師,研究方向:調度自動化。