電網運行監測系統的建設和創新

武婷婷，蔣 勃

1.陜西省地方電力（集團）有限公司電網運行中心，陜西西安 710061

2.西安供電局發展策劃部，陜西西安 710032

1 建設背景

陜西地方電力承擔著9市66個縣的供電任務，供電面積占全省總面積的72%，供電人口占全省51%，擁有402萬用電客戶，供電量占全省總用電量的30%以上。陜西地方電力所轄電網除了榆林電網基本形成自身的專用電力通信網絡外，其他7個正在建設市調的供電分公司所轄電網幾乎沒有專用電力通信網絡。即使部分通信條件較好的縣域，也僅是零星的點到點光纖或載波等通信設施，未能形成環網，沒有自愈保護，構不成網絡，因此通信網的可靠性較差。

為了適應電網發展快速、結構日趨復雜的狀況，建設電網運行監測系統來全面管理電網運行，滿足電網安全、穩定、經濟運行的要求。

2 電網運行監測系統功能

2.1 SCADA系統功能

電網運行監測系統作為集團公司電網運行管理中心的技術保障，為將來開展調度業務建立了技術平臺。能夠直接監測公司所轄電網的運行情況。監測已接入調度自動化系統變電站的實時數據，掌握各變電站的實時電量，為電網規劃和建設提供決策數據，可將實時數據進行圖形化，為分析電網運行提供便利，能直接反映直流系統和繼電保護系統的運行情況，有利于運行人員掌握各變電站二次系統運行情況。

2.2 電網事故仿真系統

以調度自動化SCADA實時數據為基礎，建立逼真的電力事故模型，提供模擬環境，實現培訓調度員的目的。

2.3 PAS系統（電網調度自動化系統高級應用軟件）

包括功能模塊：潮流計算、狀態估計、網絡拓撲、負荷預報等。

2.4 系統接口

模擬盤控制接口、 MIS接口、省調接口 、地調接口、綜合數據平臺接口、其他接口。

2.5 WEB服務

WEB系統能共享實時、歷史數據和報表等。

3 通信系統建設

3.1 需求

電網運行監測系統對通信系統的要求主要是數據傳輸，將縣調的數據傳輸到集團公司。遠期，待公司7分公司電網監測建成后，先將縣調的數據和分公司調管變電站的數據傳輸至分公司，在工委經過匯集處理后，上傳至集團公司。

通信系統由三部分構成。一是變電站至縣局的通信，通道速率要求大于1.2kbps。二是縣局至工委的通信，通道速率要求大于64kbps。三是工委至集團公司通信，通道速率要求大于2M/s。

3.2 通信系統建設方案

在縣級調度自動化系統中，要實時監測眾多的變電站設備，所監測的數據要實時發送到運行中心的后端服務器進行處理。由于網絡情況限制，可利使用VPN構建網絡進行數據傳輸，實時發送到調度主站，大大提高了工作效率，為三級調度的開展提供了嶄新方式。

采用VPN方式進行縣局、各工委和集團公司之間的數據傳輸，在集團公司SCADA子網邊界處設置以服務器方式運行的VPN安全網關，在各工委、縣局SCADA子網邊界處設置以客戶端方式運行的VPN安全網關，保證了集團公司內部電力生產數據的安全、可靠地傳輸。

按照集團公司通信系統規劃本期采用VPN通信方式，遠期增加租用專線的通信方式，通信采用VPN和專線實現一主一備雙通道。

4 集團公司調度自動化系統建設方案

1）調度自動化系統功能要求：數據采集、據處理功能、據計算與統計、件及報警、故追憶與重演、拓撲著色、趨勢曲線、歷史數據管理、報表服務及管理、打印功能和時鐘與對時、

2）系統配置方案

數據采集單元。根據廠站的接入數量、設計規模來確定模擬通道板、數字板、通信終端服務器的數量、數據采集裝置、切換裝置和機柜。

數據采集網絡設備。EMS網絡配備網絡交換機兩臺，網絡采用1000M/100M/10M自適應的快速以太網，具有三層交換功能。

數采服務器 。系統配置數據采集服務器兩臺，負責采集RTU的實時信息，當兩臺歷史服務器故障時可以代替歷史服務器功能。

歷史數據服務器。 配置兩臺歷史數據服務器，完成數據的管理和報表的生成。當兩臺數據采集服務器故障時可以代替數據采集服務器功能。

調度員工作站。配置單機雙屏的三臺監測工作站，使調度員掌握電網實時狀況。

報表工作站。完成電網運行中心運行日報、旬報、月報和年報的編制功能。

維護工作站。完成系統的管理和運行維護。

WEB服務器。系統配置兩臺WEB服務器，完成WEB信息發布功能。

GPS天文時鐘配置一套GPS時鐘，帶周波信號及四路驅動器可同時接入兩臺數據采集服務器及歷史服務器。

5 系統應用

5.1 信息接入情況

電網監測系統2008年4月初開始進行現場安裝調試，2008年5月完成榆林、高陵、長武調度數據接入、調試及各種應用開發，系統投入試運行，12月完成了全部27個調度數據的接入。系統投運至今各項功能、指標均達到設計要求，為我公司電網安全、經濟運行提供了可靠的技術保障。

目前我公司遠動系統由27個調度數據終端及其通道構成；所轄調度均安裝有數據遠傳終端，27個調度接入率為100%，采集遙測量7516個，遙信量10649個，計算量213個，基本滿足監視電網實時運行工況的要求。各站遠動信息均采用網絡通道傳輸，20個站采用CDT規約傳輸，7個站采用104規約傳輸。

5.2 通道運行情況

數據通信系統可用率從08年10月至09年10月一直為100%，通道質量良好，系統運行正常，說明選用Internet結合VPN設備的通信方式是合理的，明智的。既保證了通道質量，又節省了投資，減少了建設時間。

5.3 調度運行

電網運行監測系統建成后，各縣級調度、市級調度行使管理職能，理順調度關系，指導各級調度發揮作用有了技術平臺，保障電網安全、穩定、經濟的運行。

本系統采用了國內先進成熟的調度自動化系統平臺，完全遵循遵循IEC 61970、CORBA技術規范，具有良好的開放性、可靠性、可擴展性和可維護性；預留了豐富的數據接口，將來可與DMIS系統、視頻會議及監控系統、VOIP系統進行方便的連接；通信系統本期采用VPN技術，節約建設專用通道的費用，降低了運行維護的工作和費用，遠期采用租用專用光纖通道的方式，可與本期通道組成一主一備雙通道，增強了系統的可靠性。