晉中電網(wǎng)地縣一體化調(diào)度自動化系統(tǒng)的建設(shè)及應(yīng)用

許春玲　趙志剛

摘要：文章介紹了晉中電網(wǎng)地縣一體化調(diào)度自動化系統(tǒng)的建設(shè)以及應(yīng)用。該系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源、技術(shù)資源、設(shè)備資源的共享，節(jié)約了人力維護(hù)及系統(tǒng)建設(shè)成本，提高了調(diào)度自動化的可靠性，為“大運行”體系建設(shè)提供了強有力的技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：晉中電網(wǎng)；地縣一體化；電力調(diào)度自動化系統(tǒng)；數(shù)據(jù)資源；技術(shù)資源；設(shè)備資源 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM734 文章編號：1009-2374（2015）31-0051-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.31.025

隨著“大運行”體系建設(shè)的全面推進(jìn)，傳統(tǒng)地縣分散、獨立建設(shè)的調(diào)度自動化系統(tǒng)建設(shè)模式難以滿足電網(wǎng)調(diào)控標(biāo)準(zhǔn)化、集約化、一體化的運行要求。目前計算機、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的高效發(fā)展深刻改變了電網(wǎng)的控制技術(shù)，由于地縣兩級調(diào)度之間的聯(lián)系越來越緊密，地縣一體化調(diào)度自動化系統(tǒng)是支持實現(xiàn)電網(wǎng)“大運行”目標(biāo)的最重要的技術(shù)手段。晉中電網(wǎng)結(jié)合地縣電網(wǎng)調(diào)度生產(chǎn)管理特征，建立了一套地縣一體化調(diào)度自動化系統(tǒng)，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)、技術(shù)、設(shè)備資源的共享，節(jié)約人力維護(hù)及系統(tǒng)建設(shè)成本，提高調(diào)度自動化的可靠性，為“大運行”體系建設(shè)提供強有力的技術(shù)支撐。

1 電網(wǎng)概況

晉中電網(wǎng)擔(dān)負(fù)著晉中11個縣、市、區(qū)的供電任務(wù)，截至2015年5月，地區(qū)電網(wǎng)擁有35千伏及以上變電站124座，其中220千伏變電站15座、110千伏變電站43座、35千伏變電站66座。晉中電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)主站采用山東積成電子IES600系統(tǒng)，系統(tǒng)于2007年12月投運，該系統(tǒng)具備SCADA、PAS、DTS等應(yīng)用功能，共采集廠站（包括小電廠、用戶站）225個，接入采用調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)專線接入方式。現(xiàn)在使用的地縣一體化調(diào)度自動化系統(tǒng)覆蓋晉中地區(qū)所有35千伏廠站，給地調(diào)、縣調(diào)提供了一個晉中電網(wǎng)全景視圖。

2 地縣一體化系統(tǒng)建設(shè)模式

2.1 地調(diào)主站系統(tǒng)建設(shè)模式

地縣一體化調(diào)度自動化系統(tǒng)的核心部分設(shè)備布置在晉中地調(diào)，調(diào)度主站系統(tǒng)規(guī)模與容量設(shè)計滿足晉中電網(wǎng)自動化數(shù)據(jù)采集與處理的未來10年發(fā)展要求，網(wǎng)絡(luò)配置冗余滿足11個縣調(diào)同時高速訪問的要求，硬件冗余配置滿足大數(shù)據(jù)量存儲和大容量的性能要求，軟件配置滿足系統(tǒng)遠(yuǎn)程互聯(lián)后的功能和性能要求。其中自動化系統(tǒng)核心集群數(shù)據(jù)庫具有高可用性、易伸縮性、高吞吐量、保證地縣一體化系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全交互和穩(wěn)定性等特點。

2.2 縣調(diào)子系統(tǒng)建設(shè)模式

地縣一體化中各縣調(diào)自動化系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程終端模式接入，物理連接充分利用電力通信資源，通過11條專用的通信數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通道（≥100M）連接，使之邏輯上成為一套調(diào)度自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源、技術(shù)資源、設(shè)備資源的共享。

3 系統(tǒng)功能

3.1 控制區(qū)（責(zé)任區(qū)）的配置管理

具備完備的控制區(qū)定義配置功能：按照電網(wǎng)分區(qū)、變電站以及電壓等級劃分出的若干區(qū)域，系統(tǒng)接入的信息、電網(wǎng)模型、圖形、工作站劃分到不同的責(zé)任區(qū)。

通過責(zé)任區(qū)劃分實現(xiàn)信息分流功能，各責(zé)任區(qū)工作站只處理該責(zé)任區(qū)域內(nèi)需要處理的信息。

控制區(qū)配置管理中具備機器屬性的配置功能，對各節(jié)點機器歸屬于哪個控制區(qū)進(jìn)行配置，并將配置信息寫入描述庫區(qū)，也可直接在編輯器中進(jìn)行編輯。

僅具有特定權(quán)限的人員可進(jìn)行控制區(qū)的配置管理，由地調(diào)系統(tǒng)管理員配置，縣調(diào)人員無此權(quán)限。

3.2 數(shù)據(jù)信息分流

3.2.1 人機界面數(shù)據(jù)分流。（1）圖形過濾。各個責(zé)任區(qū)只能打開本責(zé)任區(qū)的圖形，任何形式的鏈接（如拼音調(diào)圖、熱點調(diào)圖、熱鍵調(diào)圖）都不能打開非本責(zé)任區(qū)的圖形；（2）事項過濾。跟蹤事項窗中只顯示本責(zé)任區(qū)的事項，濾除非本責(zé)任區(qū)的事項。實時事項包括電網(wǎng)事項、操作事項、系統(tǒng)事項，都可按責(zé)任區(qū)確定是否要顯示；（3）查詢信息的過濾。人機界面上的全網(wǎng)信息查詢，如RTU投退和通道切換、全網(wǎng)報警屏蔽一覽、全網(wǎng)置入數(shù)據(jù)一覽、全網(wǎng)替代數(shù)據(jù)一覽、全網(wǎng)無效數(shù)據(jù)一覽、全網(wǎng)接地刀閘一覽、全網(wǎng)保護(hù)動作一覽、全網(wǎng)掛牌一覽等都應(yīng)當(dāng)濾除非本責(zé)任區(qū)的數(shù)據(jù)；（4）電力系統(tǒng)資源（電網(wǎng)部件、RTU信息）的顯示。人機界面上帶有電力系統(tǒng)資源展示的子界面，如事項顯示配置、批次遙控編輯、批次遙控、歷史曲線比較、調(diào)度員注釋、歷史數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計數(shù)據(jù)一覽、月統(tǒng)計數(shù)據(jù)曲線、歷史數(shù)據(jù)一覽、任意時段數(shù)據(jù)查詢，展示時要檢查電力系統(tǒng)資源所屬的責(zé)任區(qū)是否與本工作站所屬的責(zé)任區(qū)相同：相同則顯示，不相同則濾除；（5）人機操作的處理。人機界面中針對全網(wǎng)的操作命令，如全網(wǎng)報警確認(rèn)等，僅對本控制區(qū)有效；（6）事故追憶。進(jìn)行事故追憶時，只能查看并追憶本責(zé)任區(qū)的事故條目和事項。

3.2.2 事項查看器信息分流。事項查看器中，僅可查閱本控制區(qū)內(nèi)的事項，以實現(xiàn)控制區(qū)的數(shù)據(jù)過濾參數(shù)事項、操作事項、系統(tǒng)事項等。在工具條進(jìn)行分類檢索、歷史數(shù)據(jù)高級查詢等操作界面上，顯示電力系統(tǒng)資源（電網(wǎng)部件）時，僅列出本控制區(qū)的資源，濾去其他控制區(qū)的資源信息。

3.2.3 前置監(jiān)視的數(shù)據(jù)分流。前置監(jiān)視界面中只能查看本控制區(qū)的前置信息，濾除其他責(zé)任區(qū)的前置信息。校時、召喚全數(shù)據(jù)、通道切換的操作命令僅對本控制區(qū)的RTU有效。

3.2.4 報表模塊的信息分流。各控制區(qū)只能維護(hù)、調(diào)閱自己控制區(qū)的報表模板文件與報表數(shù)據(jù)。濾除其他控制區(qū)的報表模板信息（或全部顯示但控制對其他去報表的編輯權(quán)限）。強制指定擁有全局信息（地調(diào)）的報表程序為主，并負(fù)責(zé)定時生成、打印等任務(wù)。

3.3 繪圖建模分區(qū)維護(hù)

繪圖工具中只能編輯本工作站所屬責(zé)任區(qū)的圖形文件，過濾掉其他區(qū)域的圖形文件。

電力資源顯示：設(shè)置設(shè)備信息、初始化廠站等有關(guān)數(shù)據(jù)庫信息的設(shè)置時，僅顯示本控制區(qū)的資源信息。

僅向本控制區(qū)及地調(diào)（全局權(quán)限）傳送圖形；各個子控制區(qū)間互不傳送；可手動下載更新本控制區(qū)全部圖形。endprint

3.4 各編輯器分區(qū)維護(hù)

數(shù)據(jù)庫編輯器、前置編輯器中除公共資源外，僅能查看、編輯本控制區(qū)的相關(guān)信息。

3.5 權(quán)限管理

地縣一體分區(qū)監(jiān)視、分區(qū)維護(hù)后，需要對人員、機器權(quán)限進(jìn)行配置，以實現(xiàn)各自的管理功能。

繪圖建模時，需要進(jìn)行權(quán)限判斷：本機是否擁有相應(yīng)權(quán)限、登錄人員是否擁有相應(yīng)權(quán)限、人員是否為本控制區(qū)的、圖形和數(shù)據(jù)是否為本控制區(qū)的。

下發(fā)遙控等操作命令時，除進(jìn)行類似上述權(quán)限判斷外，還要判斷人員是否對該設(shè)備擁有操作權(quán)限。

3.5.1 機器權(quán)限。（1）定義各機器到各個控制區(qū)中，各機器僅存儲本控制區(qū)的圖形、數(shù)據(jù)等信息，本機器上啟動的各項程序中的僅顯示本控制區(qū)的數(shù)據(jù)、操作命令僅對本控制區(qū)有效；（2）各機器的傳統(tǒng)功能權(quán)限，如監(jiān)控工作站、維護(hù)工作站等。

3.5.2 人員權(quán)限。人員管理功能：配置人員到各個控制區(qū)域，每人僅能操作所屬區(qū)域的設(shè)備，僅能瀏覽本區(qū)域的數(shù)據(jù)及事項信息。具有特定權(quán)限的人員可進(jìn)行人員管理及控制區(qū)的配置（縣調(diào)人員不能進(jìn)行控制區(qū)設(shè)置）。

3.5.3 重要權(quán)限的管理。對影響全局、影響系統(tǒng)運行的操作，必須對其操作權(quán)限進(jìn)行有效的控制：（1）描述庫、歷史庫初始化操作，子控制區(qū)必須禁用；（2）歷史數(shù)據(jù)的重新統(tǒng)計，子控制區(qū)必須控制權(quán)限，避免對全網(wǎng)數(shù)據(jù)的操作；（3）對各服務(wù)的通知重映射操作、主輔切換操作必須做有效的控制，避免同時及短時頻繁操作；（4）軟總線的卸載當(dāng)前模塊命令必須做控制區(qū)的權(quán)限判斷；（5）數(shù)據(jù)庫編輯器、前置編輯器的數(shù)據(jù)庫同步操作，必須做好權(quán)限限定；（6）各子控制區(qū)使用數(shù)據(jù)庫編輯器、前置編輯器的數(shù)據(jù)回讀操作，不能影響其他區(qū)的數(shù)據(jù)信息（或子控制區(qū)禁用數(shù)據(jù)庫編輯器、前置編輯器的數(shù)據(jù)回讀操作；數(shù)據(jù)表備份操作可不受限制）；（7）設(shè)定權(quán)限，做好重要數(shù)據(jù)表的保護(hù)，如系統(tǒng)表、字典表等。

4 運行效益分析

晉中電網(wǎng)地縣一體化調(diào)度自動化系統(tǒng)建設(shè)模式與地、縣級供電公司單獨建設(shè)調(diào)度系統(tǒng)相比，服務(wù)器的總數(shù)量減少了，可節(jié)約投資約50%。系統(tǒng)共享的不僅是硬件資源，更重要的是軟件功能的共享，這種軟件功能的共享提高了縣調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用功能和水平，此外，簡化了業(yè)務(wù)層級，調(diào)度、監(jiān)控、自動化專業(yè)整體水平將明顯提升。由于技術(shù)保障能力顯著提升，調(diào)度人員在緊急狀態(tài)下能夠更好地控制電網(wǎng)，使電網(wǎng)運行可靠性大大增強，提升了社會效益。

5 結(jié)語

晉中電網(wǎng)地縣一體化調(diào)度自動化系統(tǒng)不僅適應(yīng)了“大運行”體系建設(shè)的需要，更有效節(jié)約了人力維護(hù)成本及系統(tǒng)建設(shè)成本，提高了調(diào)度自動化系統(tǒng)的可靠性，在更大范圍內(nèi)實現(xiàn)了大二次系統(tǒng)的整合與集成，并逐步形成以“集約運行、源端維護(hù)、分布應(yīng)用、扁平管理、優(yōu)化流程”為核心的地縣一體化調(diào)度管理體系。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：許春玲，女，山西平遙人，國網(wǎng)山西晉中供電公司高級工程師，研究方向：電網(wǎng)調(diào)度自動化。

（責(zé)任編輯：陳 倩）endprint