D5000系統功能及應用探析

莊穎璇

（廣東電網有限責任公司潮州供電局，廣東 潮州521000）

1 D5000系統

現階段，電力企業調控一體化大多為D5000智能電網調度控制自動化系統，結合實際應用情況來看，此系統在可靠性和安全性較高，以下從硬件結構、軟件結構以及系統功能三個角度對D5000智能電網調度控制自動化系統進行簡要分析闡述。

1.1 硬件結構

D5000智能電網調度控制自動化系統采用三級安全區設計，其中第一安全區主要負責系統的實時功能，如能源管理系統等原獨立系統也安全集成在第一安全區中[1]；第二安全區主要集成了調度計劃、安全校核等日前功能；第三安全區集成了調度管理等具體系統管理功能。系統集成架構如圖1所示。

圖1 D5000調度控制自動化系統集成架構

D5000智能電網調度控制自動化系統的硬件架構主要分為局域網、應用服務器、工作站、數據采集與通信、DTS等部分，具體內容如下：

第一，局域網。系統的局域網采用雙交換冗余結構，此結構具有三方面特點：局域網中任一網點出現故障均不會對系統整體造成過于嚴重影響，同時也為后續系統設備更換提供便利；可有效避免安裝多臺交換機，降低系統安裝及運行成本，提高系統的整體運行可靠性和設備利用率；為后續系統升級留有充足空間。

第二，應用服務器。在系統運行過程中，為能夠有效傳遞系統應用程序數據，需要為應用程序配置相應的應用服務器，提高應用程序運行效率及效果。

第三，工作站。由于工作站的性能會直接影響系統總體的運行效果，所以在系統硬件配置過程需要采用最穩定、性能最優秀的Unix工作站。

第四，數據采集與通信。數據采集主要通過各類傳感器設備來實現，相關數據在經過本地初步處理后，會通過通信網絡傳遞給系統進行綜合分析處理[2]。通常情況下，系統中的數據采集和通信子系統由路由器、數據采集通信服務器、串行通信設備共同組成，相關設備的正常功能發揮需要2臺及以上數量的應用服務器作為功能支持和互為備用冗余支持。

1.2 軟件結構

從本質上來說，D5000智能電網調度控制自動化系統就是對傳統SCADA系統（數據采集與監視控制系統）進行合理拓展升級，其功能核心也是數據采集、處理及監控，輔助電網調度中心完成一系列電網調控一體化工作。從結構上來說，D5000智能電網調度控制自動化系統主要分為硬件層、操作層、支持層以及應用層等4個層次[3]。中支持層是整個軟件結構的核心層，其在系統中主要發揮著數據采集分析、運行監控管理等功能。此過程中所涉及的數據包括遙信量、遙測量以及電量等。遙信量是指整個系統網絡中，可進行遠程調控的在線智能化設備所顯示的各類數值；遙測量則是指可進行遠程調控的在線智能化設備所顯示的監測數據，例如相關設備的電壓、電流等基本參數等；電量則是指實際電網運行過程中所產生的各類參數值。

1.3 系統功能

D5000智能電網調度控制自動化系統的核心功能是數據采集、處理及監控，有以下幾方面功能：

第一，數據采集與監視控制：接收來自FES（飛輪儲能）系統所發送的數據，對數據進行分析處理，確定相關系統的實際運行狀態，實現對系統的實時監控管理，也為其他應用程序提供數據服務。

第二，自動發電控制：系統中的自動發電控制軟件應用了發電機控制技術、通信技術以及數據采集技術，實現對電網的遠程輸入、輸出控制。

第三，高級應用控制：系統中有高級控制軟件，此軟件主要分為實時態和研究態2種運行方式，其中實時態運行方式包括調度員潮流、狀態估計等各類系統應用功能，在此工作狀態，系統會對英語程序進行深入分析研究，并獲取其中有價值的數據信息，為研究態的后續研究分析提供有價值數據。

2 電網實時監控與智能報警

2.1 電網實時監控

數據采集及處理模塊作為D5000系統與電力系統的連接關鍵點，在運行過程中通過遠程通信專線和數據網絡實時采集和處理運行數據，并將處理結果傳遞至系統中的應用程序進行快速分析處理，應用程序再根據預設參數向遠方調控站發出控制指令，實現智能電網調控一體化效果。數據采集及處理模塊作為智能電網調控一體化的重要數據來源，其數據采集及處理效果將會直接影響后續系統的控制指令精準性和有效性，所以必須要保障數據采集及處理模塊的穩定性和數據處理能力。

系統的實時監控主要可以分為穩態監控、動態監視以及在線監視3種形式。其中穩態監控需要斷路器、隔離開關等遠程控制設備的支持，在其他系統功能的支持下，實現智能電網的遙控效果，為保障控制的有效性，此過程中的具體操作主要由技術人員來完成[4]；動態監視則是對穩態監控提供有效補充，不僅可以對各類異常數據進行有效辨別，還可以為系統提供數據監視相關的公式定義、計算庫等功能補充；在線監視也是穩態控制的補充功能，可實時對智能電網進行在線檢測，方便技術人員加強對智能電網的具體了解，提高控制的有效性。

2.2 電網智能報警

D5000智能電網調度控制自動化系統將所采集的數據與預設參數匹配對比，快速判斷現有數據中是否存在異常數據，并對異常數據進行有效定位，完成智能電網故障分析后向技術人員發出自動化報警，并將智能電網故障分析結果一同傳遞給技術人員，為快速排除故障提供重要參考依據[5]。智能故障定位依靠智能信號分析功能，充分利用開關變位信息，根據電網開關及元件的正常運行參數，通過邏輯計算的方式快速判斷故障元件位置，再根據該元件是否存在失電情況來判斷元件是否真正發生故障，完成故障的定位及驗證工作，幫助技術人員快速搶修節約時間，提高故障判斷正確率及處理效率。智能報警功能不僅提高了故障分析及處理效果，還可以分析出電網中的異常數據，并向技術人員發出預警，實現被動故障處理向主動故障預防的轉變。

3 結束語

D5000智能電網調度控制自動化系統不僅可以發揮數據采集與監制、自動發電控制、高級應用控制等基本功能，還能夠實現電網實時監控、智能報警等，提高電網智能化水平，簡化電網運行管理工作流程，減少人員的日常工作負擔，保障電網的安全、穩定運行，進一步推動智能電網的快速發展，實現電網智能化、自動化、集約化發展目標。