開(kāi)灤東部電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)

徐志東

【摘要】開(kāi)灤東部電網(wǎng)始建于上世紀(jì)70年代，運(yùn)行已超過(guò)30年，目前仍肩負(fù)著開(kāi)灤5個(gè)煤礦和唐山市古冶區(qū)許多大型企業(yè)的供電任務(wù)。由于服役年限較長(zhǎng)，設(shè)備嚴(yán)重老化，調(diào)度系統(tǒng)的自動(dòng)化和信息化程度較低，與上級(jí)電網(wǎng)和下級(jí)變電站的配合困難，供電的安全性和可靠性差。如何通過(guò)改造，實(shí)現(xiàn)東部電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的自動(dòng)化、信息化，做到安全、高效、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，已成為一亟待解決的問(wèn)題。本文根據(jù)開(kāi)灤東部電網(wǎng)的實(shí)際情況，提出了東部電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化、信息化改造的基本思路，以最終實(shí)現(xiàn)東部電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的自動(dòng)化、信息化。

【關(guān)鍵詞】開(kāi)灤東部電網(wǎng)，調(diào)度系統(tǒng)，自動(dòng)化

引言：近幾年，隨著開(kāi)灤東部電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)運(yùn)行方式也日趨復(fù)雜，僅憑手工計(jì)算和調(diào)度運(yùn)行人員經(jīng)驗(yàn)估算已經(jīng)很難解決電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行中所遇到的問(wèn)題，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的引入已變得非常必要，它可以充當(dāng)調(diào)度員的“大腦”， 幫助調(diào)度運(yùn)行人員解決諸如環(huán)路計(jì)算及安全性分析、運(yùn)行方式的經(jīng)濟(jì)性分析、開(kāi)關(guān)操作后系統(tǒng)潮流分布等實(shí)際問(wèn)題。

開(kāi)灤東部電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)

一、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思路

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)以大型地調(diào)系統(tǒng)的要求為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)以開(kāi)放、穩(wěn)定、實(shí)用、先進(jìn)、功能完善、易維護(hù)、易擴(kuò)充為主要設(shè)計(jì)目標(biāo)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中已經(jīng)全面考慮到電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、電網(wǎng)高級(jí)應(yīng)用軟件系統(tǒng)、電能處理系統(tǒng)、配電自動(dòng)化系統(tǒng)、集控中心系統(tǒng)等目前存在的主要子系統(tǒng)的功能需求，將他們作為一個(gè)整體來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，即所謂的“一體化”系統(tǒng)。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的圖形、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等等也都圍繞這一目標(biāo)來(lái)做。

二、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)硬件系統(tǒng)

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)要求其軟件系統(tǒng)盡可能和硬件設(shè)備無(wú)關(guān)，因而系統(tǒng)中也盡量避免使用非標(biāo)設(shè)備，對(duì)計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、相關(guān)外設(shè)的型號(hào)、廠家等方面無(wú)任何特殊要求。系統(tǒng)的前置設(shè)備采用的是標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)終端服務(wù)器，不用特定的通訊板。系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備以基于多Intel處理器芯片的大型機(jī)架式服務(wù)器為主。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)硬件主要有下面幾部分組成：

1、前置系統(tǒng)：完成數(shù)據(jù)采集和通訊功能。前置系統(tǒng)由兩臺(tái)服務(wù)器、終端服務(wù)器、調(diào)制解調(diào)器插箱等主要設(shè)備構(gòu)成，完成和變電站內(nèi)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的通訊，對(duì)各種CDT、POLLING規(guī)約進(jìn)行解釋和數(shù)據(jù)預(yù)處理，前置系統(tǒng)可以對(duì)雙通道進(jìn)行自動(dòng)切換，數(shù)字、模擬均可，確保通訊暢通。前置系統(tǒng)的容量一般按128廠站配置，最大可到512，前置系統(tǒng)目前已經(jīng)有國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的各種運(yùn)動(dòng)規(guī)約的接口如部頻CDT、部頻POLLING、SC1801、U4F、IEC-870-5-101、DNP3.0、MODBUS等，系統(tǒng)規(guī)約庫(kù)是開(kāi)放的，可方便的介入新規(guī)約。

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的前置設(shè)備采用通用商業(yè)設(shè)備，維護(hù)、使用、增容都很容易，代價(jià)也較低。

2、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器系統(tǒng)：電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器系統(tǒng)由兩臺(tái)互為備份的服務(wù)器和一組磁盤(pán)陣列組成，用于存放數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形、表格、歷史數(shù)據(jù)、事件記錄信息。主要數(shù)據(jù)處理程序也在服務(wù)器系統(tǒng)上運(yùn)行，服務(wù)器系統(tǒng)是整個(gè)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的核心，網(wǎng)上其他機(jī)器的數(shù)據(jù)都取之于服務(wù)器系統(tǒng)。

3、調(diào)度員工作站：為調(diào)度員提供監(jiān)視平臺(tái)，以畫(huà)面、表格、文件等方式顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)情況用調(diào)度員所設(shè)定的報(bào)警方式提醒調(diào)度員。它采用一機(jī)多屏的模式，工作站數(shù)目不受限制，桌面式樣可以根據(jù)調(diào)度員需要定制。

4、WEB服務(wù)器：用來(lái)連接調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)和MIS信息管理系統(tǒng)，支持通過(guò)瀏覽器來(lái)調(diào)看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、調(diào)度畫(huà)面、報(bào)表及歷史數(shù)據(jù)。WEB服務(wù)器上所有數(shù)據(jù)和畫(huà)面都取自數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。

5、PAS工作站：主要用來(lái)進(jìn)行電力高級(jí)應(yīng)用軟件的計(jì)算和分析。使用人員在此機(jī)器上可以進(jìn)行運(yùn)行方式的模擬調(diào)整，并用電網(wǎng)分析軟件算出改變后的電網(wǎng)潮流及相關(guān)參數(shù)。

三、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)軟件部分

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)主要分為兩大類(lèi)：系統(tǒng)平臺(tái)軟件和系統(tǒng)應(yīng)用軟件。

1、系統(tǒng)平臺(tái)軟件。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)采用微軟的Windows2000分時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)和微軟的SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。軟件體系結(jié)構(gòu)摒棄了傳統(tǒng)的客戶(hù)/服務(wù)器（C/S）兩層架構(gòu)模式，采用多層數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)模式（Multi-Tier），極大提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率，并使得系統(tǒng)非常易于安裝和維護(hù)。多層架構(gòu)模式與兩層架構(gòu)模式最大差別在于，多層架構(gòu)模式多了一層應(yīng)用程序服務(wù)器，所有客戶(hù)端都必須先連接上應(yīng)用程序服務(wù)器，由應(yīng)用程序服務(wù)器負(fù)責(zé)與后端數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接，因此對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)連接管理工作全部集中在了應(yīng)用程序服務(wù)器上?？蛻?hù)機(jī)成為嚴(yán)格意義上的“瘦客戶(hù)機(jī)”（Thin Client），無(wú)需對(duì)其進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫(kù)連接配置等管理工作，只需要安裝必要的運(yùn)行程序即可，極大地方便了系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)人員。

2、系統(tǒng)應(yīng)用軟件。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用軟件主要有：前置系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件、圖形軟件、系統(tǒng)主控軟件、報(bào)警處理軟件、系統(tǒng)調(diào)試軟件、報(bào)表軟件、網(wǎng)絡(luò)管理軟件、設(shè)備管理軟件、集控中心軟件、電能管理軟件、變電站綜合自動(dòng)化接口軟件、操作票管理軟件、負(fù)荷預(yù)測(cè)軟件、高級(jí)應(yīng)用軟件、運(yùn)行分析軟件、遠(yuǎn)程維護(hù)軟件、配電自動(dòng)化軟件、實(shí)時(shí)WEB瀏覽軟件等。

結(jié)論：電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)技術(shù)不斷發(fā)展、功能不斷擴(kuò)充的系統(tǒng)，在發(fā)展中總會(huì)碰到新的問(wèn)題，現(xiàn)行的一些標(biāo)準(zhǔn)已明顯不能滿(mǎn)足實(shí)際的需要。工程實(shí)施中常常碰到系統(tǒng)滿(mǎn)足實(shí)用化指標(biāo)，但不能滿(mǎn)足實(shí)際要求。如：通道不可靠、監(jiān)視不完善（煙火報(bào)警、發(fā)熱部位溫度、視頻系統(tǒng)等）、一次設(shè)備開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)分合不可靠等。那么新一代電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的目標(biāo)是什么？隨著電力系統(tǒng)發(fā)展，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化已經(jīng)成為電力企業(yè)的“心臟”，這就是說(shuō)：未來(lái)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化將起到心臟的作用，電力企業(yè)的活力就取決于它，如提高電網(wǎng)本身安全經(jīng)濟(jì)分析能力和負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度，為未來(lái)的數(shù)字化電網(wǎng)打基礎(chǔ)等。總之，新一代電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的作用越來(lái)越大，對(duì)計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)的依賴(lài)性也越來(lái)越強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝希仁.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò).電子工業(yè)出版社，2003[2]王士政.電力系統(tǒng)運(yùn)行控制與調(diào)度自動(dòng)化.河海大學(xué)出版社，1990