調度自動化PANS2000系統造為調控一體化技術支撐系統應用方案分析

萬育進

摘要：文章對調度自動化系統改造為調控一體化技術支撐系統的改造方案、方案比較、方案中系統結構設計、系統改造實施方案進行了詳細的探討。

關鍵詞：調度自動化；調控一體化系統；改造方案

1 項目背景

隨著智能電網的發展，電力調度自動化水平不斷提高。由于電網的不斷擴大，變電站不斷增多，值班人員緊缺，調控一體化建設及變電站無人值班是電網運行管理的必然趨勢。

2 技術支撐系統改造方案選擇

因電網公司現代化管理要求需對電網運行管理實現調控一體化建設，對此我們組織有關技術人員根據本公司調度自動化主站系統情況，綜合國內幾大廠家開發的調控主站系統進行調研比較，按省公司調控技術支撐系統技術性能規范要求，擬定2個優化改造方案：（1）將PANS2000系統升級更換為PANS3000系統（調控一體化系統）。（2）利用PANS2000系統軟件的在主站端建立一套專門用于調控一體化監控的系統，與原調度自動化系統相對保持獨立。方案比較如下：

方案1：可利用目前通道柜，將PANS2000系統升級更換為PANS3000系統。需重新購置服務器5臺，PANS3000調控一體化主站監控系統軟件一套，服務器等設備部分約10萬多元，軟件部分10萬元，技術性能規范符合調控一體化驗收要求，今后相當一段時間內可作為一個較穩定的調控主站備用系統（EMS系統投入使用后）。方案1主站升級改造時間在廠家師傅配合下約20天。

方案2：利用現有許繼調度自動化PANS2000系統的程序，整合現有調度主站第二通道機箱上的分站調整到第一通道機箱，騰出第二通道的通道機箱、終端服務器與新增的前置機、服務器搭建一個專門用于調控一體化監盤的系統平臺。該系統建立后與原調度自動化系統形成互為獨立的兩套系統。該方案投資：軟件部分0萬元，服務器等設備10萬元。但該方案部分技術性能規范不符合調控一體化驗收要求（調控信號分類無法滿足要求），今后不能作為調控主站備用系統（EMS系統投入使用后）。方案，2需重新建立一套調控一體化的數據庫，采集7個變電站的數據和信息，將進一步拓展SCADA系統客戶端功能（建立各分站主接線畫面下的各間隔畫面，間隔畫面內容包括各類保護信號光字牌、狀態信號、運行實時數據、及設備運行參數）。此項工作時間110kV站要4N，35kV小站2周，數據庫建成后SCADAN統功能延伸調試每站還需3天時間，合計約需12周時間，可能影響我公司調控一體化驗收時限。

2.1 各綜自分站工作

針對各變電站綜自具體狀況，羅列未能按要求上傳主站的信號，按計劃分階段進行整改完善，結合主站改造同時進行。具體內容如下：（1）聯系各分站廠家，根據調控一體化上傳的數據要求重新建立一個信息上傳轉發表。（2）將各站的消防、門禁、安保信號、通信電源信號接入綜自后臺上傳主站。（3）如果采用方案2各站需重新開通一個獨立的數據通道傳輸各分站信息。

2.2

2 個方案另需要增加的設備和投資：9.95萬

（1）監控工作站、運維站、調度臺工作站等計算機8臺（24寸液晶顯示器），約4萬元。（2）增加24寸液晶顯示器3臺，約0.75萬元。（3）各綜自廠站廠家數據更改、調試費，約1.6萬元。（4）安裝雇工、項目管理費等其他費用需3.6萬元

2.3 方案推薦

根據以上比較，方案，1系統可擴充變電站監控功能解決調控一體對信號顯示的要求實現分級分類顯示，同時可將正常操作的工程信號、頻繁抖動的誤信號進行屏蔽，減少了監控人員日常監視的信號量，但投資10增加萬元。

方案2無104規約，不能與調度數據網通信，它是以PANS200系統平臺搭建的，包含了PANS2000作為調控系統的不足，無法解決SOE事件與系統運行事件處理、信號分類分層顯示的要求，其功能不全，無法滿足調控一體化的驗收要求。

最后確定建設方案1，利用原調度自動化主站系統的一些設備將系統軟件升級更換為PANS3000集控系統。并對PANS3000集控系統軟件加以深化修改，使之成為符合調控要求的調控系統。項目實施過程中針對PANS3000集控系統的不足新增了：（1）各分站主接線畫面下的各間隔畫面，間隔畫面內容包括各類保護信號光字牌、狀態信號、運行實時數據及設備運行參數。（2）增加光字牌功能、事故跳閘區功能、遠程總復歸、分間隔復歸保護裝置、間隔掛檢修牌、聲音按設定時間自動停止。（3）變電站電能量平衡計算，主網架電量和線損平衡分析。（4）對事件窗口進行屏蔽分析處理，使原日信號量500～600條降低為100～200條。

2.4 主要施工方案

（1）首先要核對設備情況、機架型號、服務器型號，確保準確無誤。（2）工作負責人組織施工人員學習，工作明確到位，施工前施工負責人監督工作人員進行學習。（3）先將設備搬移至自動化機房。（4）服務器機柜就位安裝，將設備上架，連接數據線。（5）調試計算機系統。（6）安裝及調試數據庫。（7）安裝及調試自動化系統。（8）錄入數據庫信息。（9）編輯圖型面、報表、曲線面等畫面信息。（10）錄入電網一次設備參數。（11）將信號接入系統（將原有的第二套終端服務器接入新系統調試，到時浦洋電站將會退出運行）。（12）調試調度自動化系統系統，測試系統的各項功能、參數等信息。（13）完成系統調試，將系統投入試運行，并對使用人員進行培訓。（14）新系統投入正式運行。（15）拆除原有服務器機柜，將PANS2000調度自動化系統退出運行。

3 性能指標

本調度自動化系統計算機網絡結構采用分布式開放局域網交換技術，雙重化冗余配置，由100/1000M后臺局域網交換機及100M前置交換機的三層結構組成。

3.1 可靠性

系統的重要單元或單元的重要部件均為冗余配置，系統通過總裁選舉協議等機制自動切換功能實現冗余配置的硬件設備之間的功能后備，從而保證整個系統功能的可用性不受單個設備故障的影響。系統的歷史數據服務器、SCADA服務器、數據采集服務器、前置服務器電源等均采用冗余配置，當1臺發生故障，其功能自動由其備用設備代替，保證系統的正常運行。

3.2 開放性

系統具有開放系統的體系結構（符合POSIX100標準和IEC61970信息模型與API接口標準），提供開放式環境，支持多種硬件平臺，保證與相關系統的互聯、互通、互操作，能實現第三方應用軟件的方便接入。

3.3 安全性

系統具有高度的安全保障特性，能保證數據的安全和具備一定的保密措施，執行重要功能的設備具有冗余備份。系統運行數據要有雙機熱備份，防止意外丟失。

3.4 可維護性

具有友好的人機聯系界面，各功能模塊風格統一，使用方便的人機界面，易于操作、管理、維護和升級擴充。系統做到就地維護方便，能方便在線進行數據庫、圖形以及報表的維護。

3.5 可擴充性

考慮系統擴充（包括硬件增加新計算機的能力和軟件增加新功能）的能力。系統可以逐步建設，逐步投運，逐步擴充，逐步升級；系統的結構能支持多類型計算機硬件設備，應用軟件具有兼容性和可移植性；軟、硬接口符合國際標準。

4 技術的創造性與先進性

系統的配置采用先進的平臺技術和系統模型，具有完善的跨平臺和混合平臺的能力，充分利用計算機系統、數據庫、網絡通信和系統安全技術發展的最新成果。

5 應用情況及存在的問題

該系統在原調度自動化系統為PANS2000改造為調控一體化系統廣泛應用并順利通過“調控一體化系統驗收”，有效提高了該項目進度水平，提高系統運行可靠性，實現項目經濟性，不存在系統及安全上的問題。

6 結語

對調度自動化系統為PANS2000改造為調控一體化系統，取得了良好的效果，在滿足調控一體化系統要求的基礎下提高系統穩定性，實現系統建設經濟性。經過實踐表明，系統性能達到改造要求，并在開放性、安全性、可靠性3個方面取得了良好效果。