地縣一體化調度技術支持系統建設方案的研究

【摘要】為建立適應“大運行”體系建設的技術支撐手段，本文對廊坊地調和所轄8縣調自動化系統目前現狀及存在問題進行了分析，提出了地縣一體化調度技術支持系統建設思路，并對提出的建設方案進行了闡述與優缺點分析。

【關鍵詞】地縣一體化;調度技術;數據網;雙環網架

引言

國家電網公司把加快“兩個轉變”作為公司科學發展的根本途徑，尤其是把構建“五大”體系作為轉變公司發展方式的核心任務，加大了推進力度?！拔宕蟆斌w系中，“大運行”是對現有各級層電網調度的重大變革，必須同步做好技術支撐手段建設。其中，地縣一體化調度技術支持系統是“大運行”體系建設的重要技術支撐，將充分利用電力通信資源，通過若干條專用的通信數據網絡通道，把地區調度自動化系統和分布在該地區各縣的縣調自動化系統廣域遠程互聯，使之邏輯上成為一套調度自動化系統，實現數據資源、技術資源、設備資源的共享，節約系統維護成本及建設成本，提高調度自動化系統的可靠性，實現異地冗災與備用，適應“大運行”體系建設的需要，進而為電力調度模式的變革提供技術支持。

一、系統現狀

目前，廊坊地調和所轄8個縣調均配置了調度自動化系統，其中地調系統采用南瑞科技公司OPEN3000自動化系統，該系統于2006年投入運行，主要配置Alpha DS45服務器和Alpha DS15工作站。該系統經過近幾年的不間斷運行和不斷深化應用，系統在服務器配置、磁盤陣列容量、數據處理運行速度等方面難以滿足發展要求，對地區電網智能調度技術支撐能力不足。各縣調調度自動化系統采用獨立建設模式，均為2003年及以前投運的老系統，功能較為簡單。

由于歷史原因，各縣公司自動化專業技術力量比較薄弱，一般每個單位只有1-2名員工負責維護自動化系統，通常還兼職維護通信、信息等其它專業系統。除個別縣調能自己維護系統外，其余大都依靠系統生產廠商來進行數據庫定義、畫面編輯等日常維護工作。

二、建設思路

按照專業化、集約化、扁平化的管理要求，創新技術支持系統建設模式，并結合國網公司“大運行”體系建設要求，以廊坊地調現有自動化系統為基礎，采用“地縣一體化”建設模式對地調和所轄縣調的調度自動化系統進行升級改造。地調配置主要服務器、存儲設備等，縣調采取分布式采集模式，保留采集功能，設置前置服務器和工作站，可以在緊急或特定的情況下，單獨對所轄廠站進行監視和控制。同時，通信系統同步進行相應的改造和完善，滿足“地縣一體化”系統所需的通信通道，實現調度數據網覆蓋至各業務節點。

三、建設方案

1.調度技術支持系統建設

1）系統網絡架構

“地縣一體化”系統的數據采集功能由分布在地調及縣調的多個廣域節點共同完成。主系統設置在地調，縣調除配置各類工作站外，還配置前置服務器及相關的采集裝置。縣調按就近采集的原則負責該縣所轄變電站的采集，主要考慮專線通道的采集，亦支持網絡通道的采集。地調及各縣調分布采集的數據均匯總至地調主系統的后臺統一處理，結構示意圖如圖1所示。

圖1 結構示意圖

優劣性分析：

此模式縣調具備數據采集能力，具備如下優勢：

①節約專線通道的投資?？h調還存在相當數量的專線通道，若全部集中到地調，通道建設成本較高，因此按就近采集的原則進行廣域分布式采集可以有效節約投資。

②適應管理體制。在當前地、縣分級調度體系下，縣調的自動化人員除了維護調度自動化系統外，還承擔了其他系統維護職責，一人身兼數職，若把縣調自動化人員全部集中到地調，一方面不利于縣調廠站調試，另一方面也不利于縣調其它系統的維護。因此這種模式可以很好的適應管理體制。

此模式系統結構相對復雜，有一定的硬件投資，功能要求較高，特別是要突破傳統的雙前置服務器的限制，軟件開發有較大的工作量和難度，分區管理和維護也比較復雜，需要制定相應的管理與維護規范。

2）系統主要功能

①基本功能

系統具備常規地區調度自動化系統和縣調自動化系統的基本功能，滿足地調和縣調基本的業務需求，如數據采集、數據處理、事件報警、人機界面、報表工具、歷史存儲等等。

②統一建模與數據共享

系統部署在地調及各縣調，系統具備統一建模及數據共享的功能，數據的存儲與訪問對用戶來說是透明的。各縣調可在當地進行所轄廠站的建模，數據統一存儲至主系統，同一個廠站只需在一側一次建模，全網共享。同時，也支持在任意節點訪問系統數據庫中的任意數據。

③廣域分布式數據采集

系統具備廣域分布式采集功能，數據采集應用可以部署在任意位置，相應的前置服務器及采集設備可以部署在地調，也可以部署在縣調，也支持同時部屬在地、縣調。廣域分布式數據采集應用協調工作，共同完成整個系統的采集任務，任意位置采集的數據可共享至全網。

④廣域1+N

在縣調具備數據采集能力的前提下，若縣調出現無法獲取地調主系統服務的故障情況，如地調主系統異?；虻乜h聯網中斷，縣調系統仍可保證SCADA實時監控功能的正常運行，將故障帶來的影響降至最小。

2.通信系統建設

調度數據網是實現“地縣一體化”系統的網絡支撐和必要條件，整個通信系統的建設方案將遵循國網調度數據網組網原則，綜合考慮“十二五”期間備用調度建設的需求，按照統一技術規范、先進適用的標準化原則進行建設。

1）縣調調度數據網基于廊坊地區調度接入網進行建設，覆蓋8個縣級調度機構，其縣調調度數據網組網示意圖如圖2所示。

圖2 縣調調度數據網組網示意圖

2）采用互聯雙環網架

地縣調一體化系統運行在廣域網上，為了保證系統的網絡穩定性和可靠性，系統采用雙環網的網絡結構。雙環網是指每個系統區域（地、縣）都有兩臺互聯的交換機（I、II號），所有的I、II號交換機又分別連接成為環網，這樣系統的干網即可形成互聯的雙環網架（如圖3所示）。每個系統區域通過4條線路和其它區域相連，因此在N-1，N-2的狀態下，該區域仍然存在于某個環網中，N-3狀態下，該區域仍可與其它區域相連，N-4狀態下，該區域才會和整個系統解裂。這為地縣調一體化系統提供充分的網絡可靠性和運行穩定。同時，在系統解裂的情況下，解裂區域的SCADA應用會自行啟動，在區域內形成獨立系統，保證解裂狀態下縣調系統對本地的監控功能。為了避免在環網內形成廣播回路，采用特定的手段將交換機間某些通路進行阻斷，形成樹狀的網絡通路，保證了系統內廣播通信的單向性，從而避免了廣播風暴的發生。

圖3 互聯雙環網架示意圖

四、結束語

廊坊電網“地縣一體化”調度技術支持系統建成后，將更好地適應“大運行”體系建設對調度、集控管理模式調整的要求，為“大運行”體系提供更加靈活、豐富的功能支持，是“大運行”體系下調度、集控業務順利開展和電網安全運行的可靠保障。