烏溪江電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改造

沈旭東

(浙江華電烏溪江水力發(fā)電廠，浙江 衢州 324000)

0 引言

浙江華電烏溪江水力發(fā)電廠(以下簡稱烏溪江電廠)位于浙江省衢州市境內(nèi)，由湖南鎮(zhèn)及黃壇口2個(gè)電站構(gòu)成梯級電站。一級電站是湖南鎮(zhèn)電站(以下簡稱湖站)，距衢州市42 km；二級電站是黃壇口電站(以下簡稱黃站)，在湖站下游26 km處，距衢州市20 km。2個(gè)電站共有7臺機(jī)組。湖站分新、老2個(gè)廠房，新、老廠房相距2 km，老廠房裝機(jī)容量為4×50 MW，新廠房裝機(jī)容量為1×120 MW；黃站裝機(jī)容量為2×26 MW。烏溪江電廠總裝機(jī)容量為372 MW，在浙江電網(wǎng)中擔(dān)任調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用任務(wù)。

烏溪江電廠的計(jì)算機(jī)監(jiān)控以及衢州集控中心，均采用北京中水科水電科技開發(fā)有限公司開發(fā)的H9000系統(tǒng)。

1 監(jiān)控系統(tǒng)及相關(guān)信息系統(tǒng)狀態(tài)

1.1 上位機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)和整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

衢州集控中心與湖站和黃站間的數(shù)據(jù)通信采用千兆光纖相連。湖站、黃站、集控中心之間通過單模光纖互連成單千兆環(huán)網(wǎng)，湖、黃站的2個(gè)交換機(jī)通過RJ45網(wǎng)絡(luò)接口與湖、黃2站新加的交換機(jī)相連。站間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 站間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

上位機(jī)系統(tǒng)于2005年進(jìn)行過局部升級改造，受當(dāng)時(shí)條件的限制，系統(tǒng)升級后雖然能滿足基本的運(yùn)行要求，但在以后的運(yùn)行中逐漸暴露出一些問題，如：信號丟失、對時(shí)不準(zhǔn)、歷史數(shù)據(jù)信息不完整等。衢州集控中心和2個(gè)站調(diào)之間的網(wǎng)絡(luò)為單閉環(huán)網(wǎng)，在滿足集控調(diào)度功能的可靠性方面存在一定的缺陷。

1.2 改造前的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

生產(chǎn)大區(qū) Ⅱ，Ⅲ 區(qū)內(nèi)和生產(chǎn)I區(qū)(監(jiān)控系統(tǒng))進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的信息系統(tǒng)主要有廠級實(shí)時(shí)監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)、水情自動(dòng)化系統(tǒng)和廠內(nèi)生產(chǎn)管理系統(tǒng)(MIS)。本廠監(jiān)控系統(tǒng)通過廠外服務(wù)器，采用104規(guī)約，通過路由器和縱向認(rèn)證裝置與省電力調(diào)度自動(dòng)化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)網(wǎng)連接，如圖2所示。從圖2可以看出： 2臺廠外和廠內(nèi)通信的服務(wù)器都集中在黃站站調(diào)，因此，對黃站站調(diào)的監(jiān)控設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)都提出了很高要求。

2 改造后監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成和信息通信接口

改造后，衢州集控中心、黃站站調(diào)、湖站站調(diào)3地間監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)采用雙星形結(jié)構(gòu)，如圖3所示。改造后監(jiān)控I區(qū)和信息Ⅱ，Ⅲ區(qū)連接的網(wǎng)絡(luò)通信接口如圖4所示。

圖3 改造后的衢、湖、黃3地監(jiān)控Ⅰ區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

圖4 改造后監(jiān)控I區(qū)和信息Ⅱ，Ⅲ區(qū)連接的網(wǎng)絡(luò)通信接口

3 改造后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

因?yàn)檎菊{(diào)交換機(jī)和環(huán)網(wǎng)交換機(jī)型號不一致，不存在互換的可能性，因此改造前3地網(wǎng)絡(luò)通信的安全隱患為環(huán)網(wǎng)交換機(jī)。集控環(huán)網(wǎng)交換機(jī)如出現(xiàn)故障可臨時(shí)將調(diào)度權(quán)切換至黃站進(jìn)行正常調(diào)度運(yùn)行；若站調(diào)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)出現(xiàn)故障則站調(diào)數(shù)據(jù)無法上送省電力調(diào)度中心，調(diào)度運(yùn)行功能只能切換為本地控制，不符合監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性和安全性的考核要求。改造后采用的雙星形結(jié)構(gòu)充分考慮了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中3地之間發(fā)生光纖斷線故障的情況，也考慮了站內(nèi)主交換機(jī)發(fā)生故障的情況。集控中心和2個(gè)站調(diào)中任意2站之間光纖中斷或任意一臺站內(nèi)交換機(jī)故障都不會影響集控中心對2個(gè)水電站的監(jiān)控，極大地增加了集控中心對設(shè)備監(jiān)控的可靠性。

改造后簡化了監(jiān)控系統(tǒng)(生產(chǎn)Ⅰ區(qū))和生產(chǎn)Ⅱ區(qū)及Ⅲ區(qū)之間的數(shù)據(jù)通信接口：廠內(nèi)服務(wù)器和SIS單獨(dú)連接，水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)和營銷系統(tǒng)從SIS取數(shù)；取消了原來的廠內(nèi)服務(wù)器1，廠內(nèi)MIS信息也從SIS內(nèi)取數(shù)。

將2臺廠外服務(wù)器和2臺廠內(nèi)服務(wù)器分別布置在衢州集控中心和黃站站調(diào)；2地間采用主、備工作方式，任何一個(gè)生產(chǎn)區(qū)域的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障都不會導(dǎo)致全廠監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)外送中斷，保證了監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和可靠性。

4 結(jié)束語

改造后的上位機(jī)系統(tǒng)配置更加合理，有利于整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。由于上位機(jī)系統(tǒng)的改造涉及很多設(shè)備、部門以及與省公司、廠內(nèi)信息系統(tǒng)的通信，改造的難度和風(fēng)險(xiǎn)較大，所以確保改造過程的安全是首要目標(biāo)；同時(shí)，要確保改造過程中新老系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡，盡量減少和省電力調(diào)度中心實(shí)時(shí)信息網(wǎng)中斷的時(shí)間。