OPEN3000調度自動化系統的信號使用分析及處理

陳文凌+陳楠

摘 ?要：文章分析了智能電網的發展對調度自動化系統的需求，以OPEN3000調度自動化系統為研究對象，從系統配置、系統組成、信號配置順序等方面介紹了OPEN3000調度自動化系統的構成，并以四遙信號為研究重點，結合具體的實例，分析了OPEN3000調度自動化系統中信號的使用、分析和處理，最后對調度自動化系統的發展進行了展望。

關鍵詞：OPEN3000;調度自動化系統;信號;使用;分析

中圖分類號：TM734 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2014）35-0066-02

隨著智能電網在我國的發展，對調度自動化系統的自動化和智能化也提出了更高的要求，調度系統的信號采集與分析成為研究熱點。平臺化集成的電網調度自動化集成系統OPEN3000目前已經在我國各級調度得到了廣泛使用，本文結合對OPEN3000系統的實際使用經驗，以FES系統為切入點，以四遙信號為重點，對OPEN3000的信號使用進行了分析與研究。

1 ?OPEN3000調度自動化系統的構成

1.1 ?OPEN3000的系統配置

要對OPEN3000系統的信號使用進行分析，必須首先了解調度自動化系統的整體平臺組成。OPEN3000遵循IEC61970規約，可以單獨或同時支持EMS、DMS、WAMS和公共信息平臺等應用系統，具有良好的開放性、可靠性和便利性。OPEN3000系統配置圖如圖1所示。

如圖1所示，OPEN3000系統可以分為I區、II區和III區三個部分。其中，I區主要進行實時數據的采集和處理，包括數據庫、SCADA系統、FES系統、AGC系統、PAS系統，是整個調度自動化系統中的核心區;II區主要是DTS系統，用來進行調度員的培訓和仿真;III區主要是Web服務器，主要進行系統的瀏覽和查詢。

1.2 ?OPEN3000系統的組成

OPEN3000調度自動化系統包括FES（前置應用子系統）、SCADA（實時監控子系統）、PAS（高級應用子系統）、AGC（自動發電控制子系統）、DTS（調度員培訓仿真子系統）等。其中，FES系統是OPEN3000系統中實時數據輸入、輸出的中心，也是四遙（遙控，遙信，遙測，遙調）信號的通信通道。

1.3 ?變電站OPEN3000的配置順序

對OPEN3000的配置順序大致如下：首先登陸OPEN3000系統，根據所需配置的變電站順序，興建并填寫相關的廠站信息，包括廠站的名稱、編號、ID、模擬量信息等。然后根據實際的主接線圖，使用GDesigner在OPEN3000中繪制廠站接線圖，并將相應的電氣設備與節點配置如數據庫，添加相應的動態數據;此后，進入數據庫的詳細配置，包括動態參數配置、保護節點動作、各測點的遙測和遙信信號、相關公式定義等。最后，為FES定義相應的通信廠站表、通道表和規約，完成相應的四遙信號定義配置和點號計算。最后，設置相應的網絡描述和定義，完成通訊配置后，可以打開仿真器開始仿真，測試變電站內各設備，相關的四遙信號是否能夠正常上送，通訊是否正常，相關功能能否正常使用。

2 ?OPEN3000調度自動化系統的信號使用

調度自動化系統需要采集的主要是遙測、遙控、遙信、遙調這四遙信號，其中，遙測信號是指通過遠動裝置采集的遠距離模擬量，遙信信號是通過遠動裝置采集的狀態量、開關量、保護結點信號等反應系統運行工況的信號量，遙控是指調度系統通過遠距離來控制斷路器進行操作，遙調則側重于對具備電動調節器的電氣設備進行微調。

2.1 ?OPEN3000調度自動化系統信號的添加

四遙信號的采集、連接和分析判斷是整個調度自動化系統的基礎，要實現調度自動化的分析、決策、調度職能，準確添加并核對相關的四遙信號是基礎，以測點遙信信號的添加為例，需要添加遙信信號的測點包括：開關、刀閘、繼電保護設備的動作信號等，變壓器的分接頭遙信和其它一些不好歸類的遙信一般放入測點遙信信號表進行處理。

對測點遙信信號的添加方式為：在系統的dbi界面點擊“SCADA”，并在“設備類”中選擇“測點遙信信息表”，在表中進行添加。對于較為特殊的遙信信號，如變壓器分接頭的設置需要特別注意，其信號輸入需要在SCADA中的“計算類”打開“特殊計算表”，通過調用檢索器來輸入，實際使用中，應將變壓器繞組表中對應的分接頭位置拖入相關區域，將“檔位”設置為計算類型，如果變壓器的檔位采用BCD算法，則還需要選擇“檔位BCD”，再調用此前設置的檢索器，將變壓器相應的調檔開關遙信值對應輸入，再在圖形的相應位置上，對變壓器的遙調進行調檔操作。

2.2 ?OPEN3000調度自動化系統信號的觸發關系設置

觸發關系配置是指將四遙信號的相關屬性與電氣設備元件相關聯，對于變電站調度自動化系統來說，設備是其系統數據庫的核心內容，而所有的四遙信號都不是獨立的，必須與相關的設備相關聯，形成設備的屬性，觸發關系配置就是設備屬性的設置過程。

在OPEN3000系統中，當相關設備如斷路器、刀閘、保護設備等添加后，將自動觸發生成相應的主遙信和遙測記錄，而輔節點遙信需要重新定義。通過測點的遙信信息表、遙測信息表、保護信息表來配置觸發關系，在這些表中都是單獨的屬性，應該注意的是，單點的信號和一些無法歸類設備的遙測的處理，例如：對變電站直流屏的單獨遙測就應該錄入測點遙測信息表。

2.3 ?OPEN3000調度自動化系統信號的操作

在SCADA系統操作中，比較重要的操作有遙信對位、遙信（遙測）封鎖、遙信（遙測）解封鎖、遙測置數、遙控閉鎖、遙控解鎖、遙信變位等。其中，遙信對位是指當系統出現一次設備變位時，主接線圖上的開關和刀閘將閃爍顯示，遙信封鎖是指將開關和刀閘鎖定，不再接受前置FES上送的信號，而解封鎖是與封鎖相對而言的，解鎖后可以正常接受相關信號，遙測置數是將遙測值進行人工置數，遙信變位是指改變開關或刀閘狀態。

以遙測量的封鎖和解封鎖為例，在變電站的主接線圖中，選中相關的要測量動態數據，通過單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中進行操作，并可以輸入相關的值和備注。

3 ?OPEN3000調度自動化系統信號的分析和處理

3.1 ?遙測信號的處理

從變電站采集到的遙測信號是系統其它計算量和高級應用的基礎，也是調度系統進行事故追憶的基礎，因此，遙測信號是進行遠方監控和調度的重要內容。對遙測信號的處理流程為：前置系統FES服務器通過變電站側的RTU實時獲取遙測數據，經過相關的數據分析和處理后，經數據總線上送到SCADA服務器，在服務器的相關處理模塊中對數據進行合理性檢查、更新數據庫、檢測數據范圍等相關處理。

3.2 ?遙信信號的處理

變電站遙信狀態是系統數據處理和邏輯判斷的基礎，對變電站調度自動化系統而言，應確保系統的可靠運行，能夠準確及時地反映一次設備的狀態，不丟失設備的遙信信息。與遙測信號的處理流程相似，遙信信號也是經過FES服務器從廠站的RTU采集數據，然后上傳至SCADA服務器，并進行合理性檢查和數據庫更新，對遙信變位信號輸出告警，對雙位置遙信進行校驗，一旦校驗錯誤輸出告警，并根據遙信狀態輔助事故追憶和數據儲存。

3.3 ?遙控和遙調信號的處理

遙控和遙調是系統輸出到設備的信號，系統接收到采集的遙測和遙信信號后，上送SCADA服務器，經過調度主站的分析和處理，輸出相關的遙控和遙調信號，對相關的一次設備進行調控，以調節電力系統內部的潮流和負荷分布，OPEN3000調度自動化系統有多種遙控方式，包括普通遙控、直接遙控、首席操作、雙席操作、順序控制、統一群控等。

4 ?結 ?語

電網技術的發展和革新是一個持續的過程，隨著智能電網時代的來臨，電網設備的智能化、自動化、自愈化程度不斷提升，以OPEN3000為代表的調度自動化系統也朝著分析型調度邁進，以為智能電網提供更好的決策、分析、調控支撐。在可以預見的將來，地區電網的調度還將繼續發展，具體包括調度功能的豐富，能量管理功能的提升等，此外，電網運行方式的綜合計算、電網檢修計劃的制定、電力市場運營、電能的計量計費等綜合性應用系統都將集成和統一到平臺中，我國電網調度自動化系統的發展空間十分廣闊。

參考文獻：

[1] 肖紅霞，康賢，軍姚朝.調度自動化系統在電網中的應用[J].云南電力技術，2011，（6）.

[2] 熊德智.500 kV電網運行集控中心關鍵系統的設[D].長沙：長沙理工大學，2010.

[3] 周偉峰.電網調度自動化系統災備策略研究及其前置子系統的設計與實現[D].北京：國網電力科學研究院，2009.

[4] 萬黎升.基于IEC61970的電網調度集成信息平臺研究[D].南京：東南大學，2007.

以遙測量的封鎖和解封鎖為例，在變電站的主接線圖中，選中相關的要測量動態數據，通過單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中進行操作，并可以輸入相關的值和備注。

3 ?OPEN3000調度自動化系統信號的分析和處理

3.1 ?遙測信號的處理

從變電站采集到的遙測信號是系統其它計算量和高級應用的基礎，也是調度系統進行事故追憶的基礎，因此，遙測信號是進行遠方監控和調度的重要內容。對遙測信號的處理流程為：前置系統FES服務器通過變電站側的RTU實時獲取遙測數據，經過相關的數據分析和處理后，經數據總線上送到SCADA服務器，在服務器的相關處理模塊中對數據進行合理性檢查、更新數據庫、檢測數據范圍等相關處理。

3.2 ?遙信信號的處理

變電站遙信狀態是系統數據處理和邏輯判斷的基礎，對變電站調度自動化系統而言，應確保系統的可靠運行，能夠準確及時地反映一次設備的狀態，不丟失設備的遙信信息。與遙測信號的處理流程相似，遙信信號也是經過FES服務器從廠站的RTU采集數據，然后上傳至SCADA服務器，并進行合理性檢查和數據庫更新，對遙信變位信號輸出告警，對雙位置遙信進行校驗，一旦校驗錯誤輸出告警，并根據遙信狀態輔助事故追憶和數據儲存。

3.3 ?遙控和遙調信號的處理

遙控和遙調是系統輸出到設備的信號，系統接收到采集的遙測和遙信信號后，上送SCADA服務器，經過調度主站的分析和處理，輸出相關的遙控和遙調信號，對相關的一次設備進行調控，以調節電力系統內部的潮流和負荷分布，OPEN3000調度自動化系統有多種遙控方式，包括普通遙控、直接遙控、首席操作、雙席操作、順序控制、統一群控等。

4 ?結 ?語

電網技術的發展和革新是一個持續的過程，隨著智能電網時代的來臨，電網設備的智能化、自動化、自愈化程度不斷提升，以OPEN3000為代表的調度自動化系統也朝著分析型調度邁進，以為智能電網提供更好的決策、分析、調控支撐。在可以預見的將來，地區電網的調度還將繼續發展，具體包括調度功能的豐富，能量管理功能的提升等，此外，電網運行方式的綜合計算、電網檢修計劃的制定、電力市場運營、電能的計量計費等綜合性應用系統都將集成和統一到平臺中，我國電網調度自動化系統的發展空間十分廣闊。

參考文獻：

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[4] 萬黎升.基于IEC61970的電網調度集成信息平臺研究[D].南京：東南大學，2007.

以遙測量的封鎖和解封鎖為例，在變電站的主接線圖中，選中相關的要測量動態數據，通過單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中進行操作，并可以輸入相關的值和備注。

3 ?OPEN3000調度自動化系統信號的分析和處理

3.1 ?遙測信號的處理

從變電站采集到的遙測信號是系統其它計算量和高級應用的基礎，也是調度系統進行事故追憶的基礎，因此，遙測信號是進行遠方監控和調度的重要內容。對遙測信號的處理流程為：前置系統FES服務器通過變電站側的RTU實時獲取遙測數據，經過相關的數據分析和處理后，經數據總線上送到SCADA服務器，在服務器的相關處理模塊中對數據進行合理性檢查、更新數據庫、檢測數據范圍等相關處理。

3.2 ?遙信信號的處理

變電站遙信狀態是系統數據處理和邏輯判斷的基礎，對變電站調度自動化系統而言，應確保系統的可靠運行，能夠準確及時地反映一次設備的狀態，不丟失設備的遙信信息。與遙測信號的處理流程相似，遙信信號也是經過FES服務器從廠站的RTU采集數據，然后上傳至SCADA服務器，并進行合理性檢查和數據庫更新，對遙信變位信號輸出告警，對雙位置遙信進行校驗，一旦校驗錯誤輸出告警，并根據遙信狀態輔助事故追憶和數據儲存。

3.3 ?遙控和遙調信號的處理

遙控和遙調是系統輸出到設備的信號，系統接收到采集的遙測和遙信信號后，上送SCADA服務器，經過調度主站的分析和處理，輸出相關的遙控和遙調信號，對相關的一次設備進行調控，以調節電力系統內部的潮流和負荷分布，OPEN3000調度自動化系統有多種遙控方式，包括普通遙控、直接遙控、首席操作、雙席操作、順序控制、統一群控等。

4 ?結 ?語

電網技術的發展和革新是一個持續的過程，隨著智能電網時代的來臨，電網設備的智能化、自動化、自愈化程度不斷提升，以OPEN3000為代表的調度自動化系統也朝著分析型調度邁進，以為智能電網提供更好的決策、分析、調控支撐。在可以預見的將來，地區電網的調度還將繼續發展，具體包括調度功能的豐富，能量管理功能的提升等，此外，電網運行方式的綜合計算、電網檢修計劃的制定、電力市場運營、電能的計量計費等綜合性應用系統都將集成和統一到平臺中，我國電網調度自動化系統的發展空間十分廣闊。

參考文獻：

[1] 肖紅霞，康賢，軍姚朝.調度自動化系統在電網中的應用[J].云南電力技術，2011，（6）.

[2] 熊德智.500 kV電網運行集控中心關鍵系統的設[D].長沙：長沙理工大學，2010.

[3] 周偉峰.電網調度自動化系統災備策略研究及其前置子系統的設計與實現[D].北京：國網電力科學研究院，2009.

[4] 萬黎升.基于IEC61970的電網調度集成信息平臺研究[D].南京：東南大學，2007.