調度主站系統的硬件架構

李尚坤，蘇海哲

西電三菱電機開關設備有限公司，陜西西安 710018

調度主站系統的硬件架構

李尚坤，蘇海哲

西電三菱電機開關設備有限公司，陜西西安 710018

本文結合調度主站系統，分析了在配電自動化主站中的核心地位，討論了調度計算機系統的典型配置，詳細闡述了各類設備的主要功能及要求。

電力系統；配電自動化主站；硬件構成

0 引言

配電管理自動化主站計算機系統是配電自動化系統的一個子系統，它完成信息處理和加工任務，是整個配電自動化的核心。調度計算機系統主要由計算機硬件、網絡、各類軟件和通信設備組成。配電自動化主站系統的核心是計算機系統。

1 調度計算機系統的配置

目前的配電自動化主站系統的普遍采用分布式的計算機網絡。分布式系統是把系統的各項功能分散到多臺計算機中去，各臺計算機之間用局域網相連并通過局域網高速交換數據。人機聯系處理機以工作站方式接在局域網上。目前調度自動化系統普遍采用的模式是單機單網典型配置和雙機雙網典型配置。

單機單網系統當一臺設備出現故障時，調度主站的運行被迫中斷，因此可靠性不高。該模式的主站往往用在對可靠性要求不高的系統中，或管理的系統規模較小。一般重要的配電網，因調度主站系統實現對電力系統的監視控制，而配電網對可靠性要求很高，要求配電調度主站，運行要求為7×24小時運行模式，系統一旦啟動，要求長期穩定運行，當電力系統出現故障或異常，主站系統應在盡可能短的時間內將異常信息報告給調度員或系統維護人員。

分布式系統采用標準的接口和介質，把整個系統按功能分解分布在網絡的各個節點上，提高了系統整體性能，降低了對單機的性能要求，提高了系統的安全性和可靠性，且系統的可擴充性增強。

調度主站設備分為3類：計算機設備、網絡設備、通信設備，其它還包括調度顯示屏幕、UPS 電源、調度電話交換機等。

計算機網絡中的工作站分為三類：前置工作站、服務器、Web服務器、工作站。工作站包括：調度員工作站、維護工作站，轉發工作站等，為人機聯系設備。

網絡設備主要指調度交換機。

通信設備包括傳輸設備和接入設備。

2 各類設備的功能

2.1 人機聯系設備

配電網管理采用配電調度自動化系統后，要求調度人員利用這一系統全面、深入和及時地掌握配電網的運行狀況，做出正確的決策和發出各種控制命令，以保證配電系統的安全、經濟運行。

為了能夠完成上述各項任務，調度自動化系統必須能夠實現人機對話。調度自動化主站系統中的人機聯系設備就是為了實現人機對話而設置的，它是配電調度自動化系統中操作人員和計算機之間交換信息的輸入和輸出設備。

這類設備分為通用和專用兩種。通用的人機聯系設備是指供配電調度計算機系統管理和維護人員、軟件開發所使用的控制臺、打印機等。

專用的人機聯系設備是指專門供配電調度人員用以監視和控制配電系統運行的人機聯系設備，調度員工作站。非交互型的調度模擬屏和計算機驅動的各類記錄設備及其它設備等。

2.2 服務器

調度系統的核心設備。接收前置機的信息，并進行處理和存儲，根據建立的電網模型進行各種分析計算，各種信息發送到調度員工作站。接收調度員工作站的命令，并轉發到前置機。系統運行時，涉及到大量的實時性要求很高的數據的存儲和處理。而數據庫系統是實現有組織、動態地存儲大量電網數據，方便多用戶訪問的系統。以上任務的完成必須有一套快速、完善的數據庫管理系統提供服務。因此，設備上運行兩套數據庫系統，實時數據庫和歷史數據庫。

實時數據庫必須具有聯網功能，以便管理全網分布式的數據，保證全網數據的一致性。一般實時數據庫管理系統都是各自開發的，速度雖然可以保證快速實時的需要，但接口標準化程度低，不能完全符合各種通用的數據庫接口國際標準，這樣的系統是比較封閉的。

調度系統的各種配置信息：配電網的基本信息，基本管理信息。以及歷史記錄等信息用歷史數據庫存儲。歷史數據庫選擇商用數據庫。

調度自動化系統的數據庫分為實時數據庫和歷史數據庫。實時數據庫主要用于實時數據的儲存，由于其對實時性要求較高，一般采用專用的數據庫。歷史數據庫主要用于對歷史數據的儲存，一般采用商用數據庫。實時數據庫管理系統與商用數據管理系統有機地結合起來，使用戶在使用時根本感覺不到有兩套數據庫管理系統的存在，做到了完全透明。

2.3 Web服務器

將調度的各類信息，通過建立的Web服務程序，和服務器通信得到系統的各類數據。發布的信息和調度員工作站得到的信息一致。

2.4 前置機

調度自動化主站系統的數據采集與處理子系統，常稱為前置機（Front-end Processor）系統。前置機系統是各配電子站和變電站遠動信息和主站進行信息交換的關口。

接收現場配電子站和變電站自動化的信息、是前置機的主要功能。由于系統中的配電子站和變電站自動化系統可能是不同廠家、不同型號的產品。前置機對不同廠家的設備送遠動信息時，可能采用不同的規約。

2.5 調度大屏和調度模擬屏

先進的配電自動化管理中心，設置有調度大屏。大屏分為投影式，和顯示器式兩種方式。先進的調度大屏可將，任意一臺工作站或多臺的信息完整的顯示在大屏上。最簡單的大屏的信號來自一臺調度員工作站。

傳統調度模擬屏在調度控制臺對面的墻壁上，用以集中宏觀地顯示整個電力系統的運行情況。模擬屏一般采用各種模型元件組成系統的單線圖。其中的斷路器、隔離開關是用燈光的顏色表示其分合位置，在事故跳閘時相應的斷路器圖形閃光。在各線上還鑲嵌有電流或功率的指示儀或數字顯示器。這樣，整個電力系統當前的結構狀態、運行參數及潮流分布都能一目了然。模擬屏與彩色屏幕顯示器配合使用，給調度人員提供了極大的方便。

2.6 GPS時鐘設備

GPS設備通過一定方式接在前置機上。GPS得到衛星時鐘信息和前置機進行對時，前置機和主站其它計算機實現對時，前置機和所接的配電子站實現對時。

2.7 安全隔離設備

系統對外通信的連接設備。特殊的通信方式。

2.8 交換機

用于各種計算機信息的交換。

2.9 通信接入設備

包括路由器、調制解調器、光通信接入設備等。主要完成與調度廠站端的通信。

3 結論

配電網自動化系統是一個涵蓋面廣，用于運行管理配電網的綜合自動化系統，其中包含了配電網中的變電站、饋線網路及用戶管理、監控、運行優化等功能的系統。因此，其硬件構成也相對復雜，涉及領域較多。如何保證硬件架構有序的運行對于電網安全可靠運行有著至關重要的作用。

[1]劉東，丁振華，滕樂天.配電自動化實用化關鍵技術及其進展[J].電力系統自動化，2004.

TM727

A

1674-6708（2011）48-0068-02