220 kV變電站調度數據網雙接入網業務高效割接實踐探討

宓群超，陳剛，姚海蛟

（國網浙江省電力公司溫州供電公司，浙江溫州325000）

220 kV變電站調度數據網雙接入網業務高效割接實踐探討

宓群超，陳剛，姚海蛟

（國網浙江省電力公司溫州供電公司，浙江溫州325000）

隨著溫州地區調度數據網雙平面、雙接入網建設工作的完成，變電站調度數據業務進行雙接入網割接的工作勢在必行。由于調度數據業務的實時性要求高，割接工作必須在保證調度數據業務不中斷的條件下完成。結合溫州地區調度數據網雙接入網業務割接改造工作的特點，介紹了溫州地區調度數據網雙接入網業務割接改造工程總體方案，分析了改造過程中的危險點和注意事項，可為全省各地區變電站調度數據網雙接入網業務割接改造工作提供借鑒。

調度數據網；雙平面；接入網；實時性；改造

0 引言

隨著智能電網建設的不斷推進，電力調度數據網作為電力調度生產服務的專用數據網絡，成為實現各級調度中心之間及調度中心與廠站之間實時生產數據傳輸和交換的基礎設施。調度數據網具有實時性強、可靠性高的特點，其安全性直接關系到電力生產系統的安全穩定運行。溫州地區調度中心根據國網公司提出的《關于全面推進大運行體系建設工作的意見》、《國家電網調度數據網第二平面（SGDnet-2）總體技術方案》、《國家電網調度數據網接入網技術規范（試行）》等，積極推進本地區調度數據網雙平面建設，以適應電網發展的需要，滿足電網調度生產相關業務的需要和調度機構在正常運行和應急狀態下對信息的需求，同時為備調建設及新一代智能調度技術支持系統提供可靠的支撐，建設一個堅強的調度數據網，全面提高網絡可靠性及業務保障能力[1]。

由于基于單一路由平面的網絡，大部分業務支持單網方式，然而在單一平面網絡中，耦合度較高，網絡設備和系統缺陷，容易影響網絡的可用性。雙平面網絡由于平面間、接入網間的相對獨立性，通過與業務層面的配合，可通過正常網絡平面實現業務轉發，可有效規避單網問題對業務的影響[2-3]，提高網絡的可靠性。

1 溫州地區調度數據網現狀

溫州地區共有30座220 kV變電站，其中有2座新建變電站已經符合電力調度數據網雙接入網的要求，其余28座需進行改造。需要改造的變電站監控系統涉及3個廠家的設備，其中北京四方9套，浙江創維5套，南瑞科技14套。監控系統均配置了2臺遠動裝置，其中遠動裝置為雙主模式的變電站共有23座，主備模式的變電站有5座。28座變電站內均部署有2套電力調度數據網設備，第1套接入省調接入網，第2套接入三級網，其中遠動裝置有A與B 2臺機同時接入三級網；ERTU（變電站電能量采集終端）裝置已經過改造具備雙網卡，分別接入省調接入網和三級網；保護信息管理子站及故障錄波器等只有單網卡的設備接入三級網，見圖1。調度數據業務主站端涉及安全Ⅰ區的省調D5000系統、省調OPEN3000系統、地調OPEN3000系統的實時數據以及安全Ⅱ區的電量系統、保護信息管理系統和故障錄波系統的非實時數據。

圖1 溫州地區變電站的調度數據網接入現狀

2 溫州地區220 kV變電站調度數據網業務改接方案探討

2.1 調度數據網業務總體方案介紹

本次改造嚴格按照《國家電網調度數據網第二平面（SGDnet-2）總體技術方案》、《國家電網調度數據網接入網技術規范（試行）》、《浙江電力調度數據網雙平面IP編碼規范》、《浙江電力調度數據網技術規范》的要求，變更調度數據網三級網上遠動裝置A機、保護信息管理子站及故障錄波器的業務IP地址以接至省調接入網。將原三級網（現網）上的數據網設備退出，修改相關網絡配置后接入溫州地調接入網，并增加1套防火墻部署在地調接入網安全Ⅱ區；遠動裝置A機接至省調接入網，B機接入地調接入網；ERTU裝置經過改造后具備雙平面接入功能，其中1個網口接至省調接入網，另1個網口接入地調接入網。根據國家發展改革委2014年第14號令《電力監控系統安全防護規定》及其配套方案國能安全2015年第36號文《國家能源局關于印發電力監控系統安全防護總體方案》，Ⅱ區縱向應使用縱向加密認證裝置而不再使用防火墻作為替代，因此本次防火墻部署僅做為二次安防過渡方案，2016—2017年將陸續安排將Ⅱ區縱向防火墻更換為縱向加密認證裝置。

本次改造是對原有實時運行的調度數據網進行整個體系的改造，改造過程不能影響調度自動化實時業務，并且改造任務點多面廣，必須超前規劃，分步實施。前期IP地址規劃的精細化、長遠性非常重要，一旦規劃失誤將導致幾個月時間的大量返工。國網溫州供電公司從2013年初開始就根據《浙江電網調度數據網IP地址規范》對溫州地調接入網IP地址進行規劃細分，細分工作綜合考慮“按管轄區分塊、均衡發展、按性質分區、方便路由聚合、方便后續地調雙接入網的建設”等需求，并穿插在溫州地縣一體化EMS系統建設和電能量系統建設中，超前為新主站系統部署新的業務地址，避免對近幾年新擴建變電站進行重復改造工作。

結合通信鏈路調整工作，在地調大樓本部通過遠程操作，按照從遠端到近端的順序對匯聚點和變電站逐個進行地址重構。經過一個半月的時間完成了地調接入網匯聚層部分及所有互聯地址的重構，全省第一個完成了地調接入網主體部分的無縫改造，改造后每個站的中斷時間平均在3 min以內。

2.2 危險點分析及安全風險控制

（1）由于調度數據網實時業務與非實時業務均處于運行狀態，數據中斷會影響監控員對電網的實時監控。為了保證改造過程中數據網業務不中斷，在工作開始前對變電站的104業務通道的運行工況和業務連通情況進行了測試，有異常提前安排處理。

（2）將改造的數據網通道遷移到運行變電站的通道時隙中，可能引起匯聚層網絡環路，造成網絡風暴，對其他站數據造成混亂。為此在數據網割接工程實施前一周安排主站技術人員對每個通道進行測試，確保時隙分配正確，網絡通道正常運行。

（3）為了防止在更改網絡設備及遠動裝置配置時出錯，應對相應的設備配置文件進行備份，以保證在割接過程中出現意外情況時能及時恢復原配置文件，確保割接過程不影響調度監控員對電網運行狀況的實時監控。

（4）1個220 kV變電站原先只需要接入省調和地調的單平面雙前置系統，但在“大運行”背景下則需要同時接入省調、省調備調、地調的雙平面雙前置系統。地調備調和縣調的單平面雙前置系統，主站IP地址從4個擴充到16個，但是溫州電網眾多老舊220 kV變電站每個最多提供對8個主站IP地址的支持。網絡地址轉換NAT裝置，可以實現雙前置IP變單IP，并且NAT裝置可以進行規則設置使地址轉換能有條件地進行，為老舊變電站數據網改造奠定基礎，同時保證省地互聯業務正常運作。

2.3 雙主模式的2臺遠動裝置接入方式

采用雙主模式遠動裝置的變電站中每臺遠動裝置只配1個IP地址，分別接至省調接入網和地調接入網。ERTU電量系統具備雙網卡，分別接至省調接入網和地調接入網。故障錄波器與保護信息管理子站不具備雙網卡，只接至省調接入網，地調的業務服務器通過省調接入網來接收數據，如圖2所示。

圖2 雙主模式變電站的調度數據網接入方式

2.4 主備模式的2臺遠動裝置接入方式

主備模式的遠動裝置需要更換硬件才能具備分別接至省調接入網和地調接入網的功能，所以在本期改造中將2臺遠動裝置都接至省調接入網，地調的業務服務器通過省調接入網來接收數據，待所有主備模式變電站的遠動裝置改造為雙主模式后再改接。電量ERTU、故障錄波器與保護信息管理子站與雙主模式的接入方式相同，如圖3所示。

圖3 主備模式變電站的調度數據網接入方式

3 改造步驟

3.1 前期準備工作

根據《浙江電力調度數據網雙平面IP編碼規范》的要求完成省調接入網和地調接入網遠動裝置、電量ERTU裝置、保護信息子站及故障錄波器的業務IP地址申請；打開省調接入網縱向加密裝置和防火墻上遠動裝置104通道、電量、故障錄波器和保護信息子站等業務的端口；從通信傳輸設備鋪設光纖至地調接入網核心路由器CPOS口上，并向通信管理部門申請通道時隙分配，預將各個變電所的2×2M鏈路從地調三級網匯聚路由器切至地調接入網核心路由器；在進行現場工作前一周測試計劃工作變電站的104業務通道的運行工況和業務連通情況，如有異常提前安排消缺或更改工作計劃。

3.2 無縫割接的實施

首先測試三級網（現網）遠動業務的連通性，在遠動備機（A機）中斷切至省調接入網的過程中確保主機（B機）和104通道業務運行正常，保證監控數據且不影響各級調度部門對變電站內設備的實時監控。然后對ERTU電量業務、故障錄波器、保護信息子站等業務進行測試，確保各級調度部門能正常調取數據。

通過以下步驟實現省調接入網的業務接入：

（1）將申請的省調接入網實時業務IP地址配置到遠動裝置A機中，同時將申請的省調接入網的非實時業務IP地址配置到保護信息子站及故障錄波器等設備中，并確認ERTU電量系統裝置新增網卡的業務地址已更改為省調接入網業務IP地址，并新增以上設備至省調接入網實時交換機和非實時交換機的網線。

（2）配置遠動轉發表上的省調D5000系統（含備調）、OPEN3000系統及地調OPEN3000系統（含備調）的轉發地址，在遠動設備性能允許的條件下配置縣調OPEN3000子系統的轉發地址。

（3）配置變電站內二次安防設備（縱向加密，防火墻）相應的安防規則，并確保與調度主站間的測試規則的正確性。

（4）測試104通道的情況，完成省調D5000系統、OPEN3000系統和地調OPEN3000系統的遙測、遙信核對。

（5）測試ERTU電量系統、保護信息子站及故障錄波器能否與省調、地調主站業務系統正常通信。

地調接入網的改造有以下幾個步驟：

（1）通知通信部門將地調側原三級網路由器CPOS口上的時隙移至地調接入網核心路由器CPOS口上。

（2）根據通信提供的遷移后通道時隙，在地調接入網第一核心路由器上先配置相應廠站的MP-GROUP，配置對應的互聯地址，將新遷通道加入至對應的MP-GROUP。

（3）將變電站至調度控制中心的2×2M通道其中一條通道時隙遷至地調接入網第一核心路由器上，在變電站側路由器上配置相應的MPGROUP，配置對應的互聯地址，將新遷通道加入至對應的MP-GROUP，測試通道聯通性。如果通道有問題，則要先排查故障鏈路，如果沒有問題，則將另一條2M鏈路按之前的操作遷至地調接入網第一核心路由器。

（4）完成地調側地調接入網核心路由器其他相關配置。

（5）將變電站原三級網路由器及交換機的配置變更為地調接入網規范配置。

（6）完成縱向加密裝置的升級以及防火墻安裝和調試。

（7）將雙接入網接入的電量ERTU裝置的另一張網卡配置地調接入網的IP地址，使用原有的網線，并測試業務能否正常通信。

（8）對部署在三級網上的雙主模式的運動機，變更IP地址，設置轉發表，并接入地調接入網。

（9）完成地調接入網上的遠動機、ERTU業務與各級調度端主站的業務正確性的測試。

3.3 完成調度數據網的業務接入實驗工作

為確保變電站自動化設備試驗的完整性，依照變電站計算機監控系統數據規范要求，試驗開始前做好后臺和遠動相關數據庫的完整性和準確性檢查；然后開展省調D5000系統、OPEN3000系統和地調OPEN3000系統的遙測、遙信核對工作，在做好相關安全措施情況下（確保遙控出口壓板退出、測控裝置遠近控切換把手切至就地），對電容器進行實際遙控，完成遙控信息核對工作。

4 結語

2009年國網公司提出了調度數據網骨干雙平面、接入層雙接入網的新構架，通過對全網的統一規劃，全面滿足調度業務的實時性、可靠性、安全性要求。從原來的多級單網結構到雙平面雙接入網結構的建設與改造是一個龐大的工程，國網溫州供電公司220 kV變電站調度數據網業務雙接入網業務割接工作只是其中一個部分。通過制定合理規范的管理流程，編制嚴謹的改造技術方案，確保改造工作有序進行，保證220 kV變電站的調控業務在改造過程中不中斷，實現調度數據業務雙接入網的無縫割接，使溫州地區所有220 kV變電站具備2條獨立數據網通路，提高了調度業務的可靠性。本次改造經驗作為其他地市公司數據網改造工程的參考，有力地推動了全省調度數據網改造的進程。

[1]邵瑾，賀丹.調度數據網及其組網技術[J].農村電氣化，2012（7）:45-46.

[2]郭齊，向力，孫嘉.電力調度數據省級網與國家骨干網連接的幾點思考[J].電力系統自動化，2004，28（8）:15-16.

[3]秦瑩，牟善科.網省級電力調度數據網第二平面建設方案探討[J].華東電力，2011，39（2）:323-325.

（本文編輯：張彩）

參考文獻的作用

參考文獻是為撰寫論著而引用的有關圖書資料，是學術專著、論文的重要組成部分。參考文獻反映研究工作的背景和依據，表明作者尊重他人研究成果的嚴肅態度，向讀者提供有關信息的出處，參考文獻還是對期刊論文引文進行統計和分析的重要信息源之一。

參考文獻的引用，反映了論著作者具有科學的態度，論著具有真實、廣泛的科學依據，說明文章所引用的論點、資料和數據均有出處可查，表明了作者對某一科學技術領域研究的深度和廣度。

科學技術以及科學技術研究工作都具有繼承性，大多研究成果是對前人研究的一種深化和拓展。著錄引用參考文獻是論著作者對他人勞動成果的尊重和肯定，還免除了抄襲或剽竊的嫌疑。

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編輯部摘編

Discussion on Data Services Efficient Migration of Double Access Network in 220 kV Substation Dispatching Data Network

MI Qunchao，CHEN Gang，YAO Haijiao（State Grid Wenzhou Power Supply Company，Wenzhou Zhejiang 325000，China）

With the completion of bi-planar and double access network of dispatching data network in Wenzhou，it is imperative to implement migration of double access network.Due to strict requirement on real time of dispatching data service，network migration must be conducted without interruption of dispatching data service.In accordance with characteristics of migration of double access network in dispatching data network in Wenzhou，the paper introduces an overall plan and analyzes danger points and precautions in the alternation work，providing reference for migration of double access network in substation dispatching data networks in Zhejiang province.

dispatching data network；bi-planar；access network；real time；alternation

TM769

：B

：1007-1881（2016）03-0061-04

2015-11-27

宓群超（1975），男，工程師，主要研究方向為調度自動化、調度數據網、電力監控系統安全防護。