博州地區(qū)調控一體化技術支持系統建設研究

【摘要】根據國家電網公司“大運行”體系建設要求，積極穩(wěn)妥的推進智能電網建設，建設符合當地實際情況的智能電網調控技術支持系統，為推進調控一體化建設進程，實現調控業(yè)務的融合提供了技術支持，同時為優(yōu)化調控業(yè)務工作流程，提高調控人員面對電網事故的處置能力提供技術保證。本文結合博州地區(qū)電網實際情況及調度監(jiān)控系統特性，依據新疆地區(qū)電網調控一體化主站系統典型設計技術規(guī)范要求，對博州智能電網調控一體化技術支持系統建設的現狀、目標、規(guī)劃、方案等進行闡述。

【關鍵詞】地區(qū);調控一體化;技術支持;系統;建設

1.博州調度、監(jiān)控系統現狀

博州電網隸屬于新疆電網，供電范圍覆蓋精河縣、溫泉縣、博樂市及阿拉山口口岸，通過220kV皇宮變接入新疆主電網，東至奎屯、南至伊犁。共調管220kV變電站2座;110kV變電站10座;35kV變電站16座。自2009年開始，博州電網逐步接入新能源電廠，現有風力發(fā)電廠兩座，太陽能光伏發(fā)電廠四座，對電網的安全性提出了更高的要求。博州地區(qū)電網調度自動化系統使用的是2007年投運的煙臺東方電子股份有限公司生產的DF8003S系統，集控自動化系統是2006年投運的積成電子股份有限公司生產的IES500系統，負責博州地區(qū)電網各電壓等級變電站及上網發(fā)電廠的數據采集處理及監(jiān)視控制，廠站端自動化系統全部為綜合自動化系統，遠動規(guī)約以IEC60870-5-101及部頒CDT規(guī)約與調度主站通信。傳輸通道以調度數據網絡通道為主，常規(guī)遠動串口通道為輔的方式。

2.調控一體化技術支持系統建設必要性

隨著博州地區(qū)負荷日益增長，電網規(guī)模的不斷擴展，電網建設任務也日趨顯得緊張和繁重，按照我公司電網發(fā)展規(guī)劃，預計到2015年，博州電網所轄的35kV及以上變電站數量將超過60座。調度自動化和集控主站系統接入的遠動分站數量和信息量將成倍增長，由于DF8003S調度自動化主站系統和IES500集控主站系統投運時間較早，受主站系統的硬、軟件功能的限制及系統軟件功能及容量制約，現有主站系統不能滿足博州電網快速建設過程中大批量廠站的信息接入的需求。現有調度自動化和集控主站接入規(guī)模的迅速擴大將會給電網的安全、穩(wěn)定運行帶來許多不利因素，一方面監(jiān)控值班人員無法集中精力對所有變電站的設備運行工況做到全面、準確的監(jiān)視，工作中可能存在監(jiān)視盲區(qū)，將會嚴重影響電網的安全、穩(wěn)定運行，另一方面由一個集控主站監(jiān)視、控制電網所有無人值班變電站無法滿足電網安全、經濟運行及設備維護的需要。隨著科技進步和電力自動化水平的提高，智能化模式將成為電力工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，調控一體化系統便是調度規(guī)模擴大與集控站管理的統一解決方案。

3.調控一體化技術支持系統建設目標

調控技術支持系統建設依據《地區(qū)智能電網調度技術支持系統試點項目實用化驗收辦法》，滿足電力行業(yè)相關技術要求，與一次電網的發(fā)展規(guī)模相適應，滿足一次電網8-10年以上調度運行管理及變電運行管理的發(fā)展要求，確保電網的安全優(yōu)質、經濟運行。系統建設采用雙機雙網的開放式結構，提供冗余的、支持分布式處理環(huán)境的網絡系統，滿足可靠性、可擴展性、可維護性、安全性等技術要求。系統建設具備以下功能：電網運行實時監(jiān)控、變電站集中監(jiān)控、自動電壓控制、綜合智能告警、狀態(tài)估計、調度員潮流、靜態(tài)安全分析、調度員培訓模擬、調度智能操作票、技術支持系統監(jiān)視與管理、運行分析與評價、系統負荷預測、母線預測、調度管理應用等主要功能。

4.調控一體化技術支持系統建設方案

4.1 機房環(huán)境改造

根據調控技術支持系統建設的設備與電源容量及整體部署，考慮設備運行環(huán)境要求，合理布置機房輔助設施建設，120kVA的UPS電源2臺并機運行，部署2臺40kW容量的機房精密空調，滿足機房環(huán)境溫度要求。部署機房自動消防設施，部署機房動力環(huán)境監(jiān)測系統，包括機房門禁系統及溫度濕度監(jiān)測系統及調控技術支持系統運行狀態(tài)監(jiān)測。

4.2 調控場所改造

調度大廳面積為175平方米;調度大廳布置DLP標清LED光源拼接大屏幕;調控席位按8席布置，以滿足調度運行、在線安全分析、監(jiān)控運行。各個調控席位布置EMS（監(jiān)控）系統工作站、OMS工作站及錄音電話等必備的辦公設施。

4.3 調控技術支持系統建設方案

4.3.1 系統總體要求

智能電網調控技術支持系統的建設必須遵循IEC61970 CIM/CIS（公用信息模型/組件接口規(guī)范）和IEC 61968等標準;支持相關的國際、國家、部頒標準通訊規(guī)約，如IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、IEC60870-6（TASE.2）等，具有高度開放性和可擴展性。支持多態(tài)應用，滿足不同專業(yè)人員的實時態(tài)、歷史態(tài)、未來態(tài)、調試態(tài)等多狀態(tài)應用，實現防誤操作預演和事故反演的全景再現。與視頻監(jiān)控一體化聯動，實現遙控操作、事故跳閘等一次設備的自動跟蹤。支持標準的電網模型轉換，提供CIM XML格式模型文件、SVG格式圖形文件的導入導出，實現與第三方系統的耦合連接。全面支持Oracle、Sybase、MS SQL Server、MySQL等商用數據庫應用。支持Windows、UNIX、Linux、Solaris等混合平臺的通訊節(jié)點協同工作，實現系統資源優(yōu)化配置。系統實現統一的支撐平臺、圖模庫一體化、統一的圖形服務、統一的數據服務、統一的報警服務、統一的曲線服務、統一報表服務等，所有圖形界面風格統一。

系統安全必須滿足《電力二次系統安全防護規(guī)定》對電網計算機監(jiān)控系統和系統之間互聯的安全要求，符合《全國電力二次系統安全防護總體框架》的有關規(guī)定。各應用系統、功能設置在正確的安全分區(qū)內。調控一體化主站系統的SCADA/PAS布置在安全I區(qū);調度員培訓仿真（DTS）等功能布置在安全II區(qū); 調控一體化主站實時WEB布置在安全III區(qū)。在橫向上，調控一體化系統I區(qū)與III區(qū)之間應加裝物理隔離裝置，通過物理隔離裝置設置訪問策略由I區(qū)實時數據服務器向III區(qū)WEB服務器發(fā)送電網實時數據，III區(qū)WEB服務器通過防火墻向IV區(qū)管理信息大區(qū)發(fā)布電網實時數據。防火墻設置訪問策略限定指定范圍的IP網絡主機允許訪問電網實時信息，有效控制未知惡意用戶的攻擊。在縱向上調控主站與廠站端均加裝縱向加密裝置將實時上送的信息進行加密與解密，避免信息在傳輸途中被惡意攔截并篡改。同時調控主站端還需加裝調度數字證書系統提高系統信息的安全性。調控一體化系統建成投運前還需聘請有資質的單位對系統進行二次系統等級保護測評，滿足二次系統安全防護要求，方能投入使用。

系統建設應具備電網運行實時監(jiān)控、變電站集中監(jiān)控、自動電壓控制（AVC）、狀態(tài)估計、調度員潮流、靜態(tài)安全分析、負荷預測、調度員培訓模擬（DTS）、調度智能操作票、綜合智能告警及基于SVG圖形網關遠程瀏覽等支持調控一體化運行的功能模塊。具備輸變電設備在線監(jiān)測及變電站安防視頻實現變電站現場設備的實時監(jiān)控。

4.3.2 系統硬件部署

地區(qū)電網調控一體化主站系統網絡結構采用分布式開放千兆局域網交換技術，雙冗余配置具體要求如下：

安全I區(qū)、Ⅱ區(qū)系統后臺局域網、前置局域網采用千兆雙以太網網絡結構，安全III區(qū)WEB局域網采用千兆單以太網網絡結構。數據采集服務器、SCADA服務器、歷史數據服務器、PAS服務器、調度員工作站、遠程監(jiān)控工作站、維護工作站、PAS工作站、報表工作站、EMS通訊服務器接入I區(qū)主站系統后臺局域網交換機;數據采集服務器配置6塊網卡，分別接入后臺局域網（2塊）、前置數據采集局域網（2塊）及調度數據網骨干網一、二平面（2塊），實時數據采集的終端服務器接入I區(qū)主站系統前置數據采集交換機;DTS服務器、DTS_WEB服務器、DTS工作站接入安全Ⅱ區(qū)交換機;EMS的WEB服務器等接入III區(qū)交換機，WEB服務器、物理隔離裝置、防火墻、路由器構成對外信息交換的途徑。

5.結術語

智能電網的提出為調度自動化技術的發(fā)展指明了新的發(fā)展方向，建設調控一體化技術支持系統為當前實施大運行“調控一體化”這一更為扁平化的組織結構提供技術保障，縮短了工作業(yè)務流程，提高了電網事故處置效率和日常操作效率，使電網安全更有保障。“調控一體化”運行模式也利于變電運行人員的統籌調配，實現減人增效。

參考文獻

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