地縣一體化調控系統分布式數據采集的研究與實踐

鄭洪波 余知真 唐曉玲

摘 要：為適應電力體制改革逐步深入和“三集五大”逐步完善的需要，滿足地縣兩級調度機構在正常運行和應急狀態下對信息的需求，文章以溫州電網調度自動化系統分布式采集技術為研究對象，研究地調和縣調自動化主站系統分布式采集方式的實施方案。該方案在溫州電網地縣調控一體化自動化系統改造工程中得到實際應用，取得了顯著效果，證明了其可行性和有效性。

關鍵詞：地縣兩級；調度自動化；一體化；分布式

引言

隨著電網不斷擴大，城鄉一體化進程加快，地縣調自動化系統集約化、扁平化、專業化管理的發展趨勢成為主流，建設地縣調控一體化系統勢在必行。地縣調控一體化系統擬采用廣域分布式技術，充分利用電力通信資源把地區調度自動化系統和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，實現冗災與備用，適應國網公司提出的“大運行”管理模式，為電網一次系統的管理變革提供技術支持。

1 分布式數據采集系統的建設思路

溫州地縣調控一體化系統采用南瑞OPEN3000系統，由地調主系統、8個縣調分布式子系統（樂清、瑞安、平陽、蒼南、永嘉、泰順、文成、洞頭）和220千伏監控中心系統（備用系統）組成。地縣調控一體化采用廣域分布式采集模式。地調集中建設地區調控一體化主系統，即在溫州地調建設自動化主系統，實現主網調控一體化的各項功能；各縣調保留前置數據采集能力和應急系統獨立運行功能，在縣調配置獨立的前置采集設備和應用服務器，采集當地所轄變電站信息，并考慮實現配網自動化的基本功能。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。

分布式數據采集系統需具備以下幾個功能：（1）統一建模與數據共享。各縣調可在當地進行廠站建模，數據統一存儲至主系統，同一個廠站只需一次建模，即可實現全網共享。同時，也支持在任一節點訪問系統數據庫的所有數據。（2）廣域分布式數據采集。正常情況下，地、縣調按就近采集的原則負責所轄變電站的采集，再將分布采集的數據匯總至地調主系統后臺進行統一處理；系統解裂運行模式下，解裂的縣調子系統仍按就近采集原則負責該縣所轄變電站信息采集，保證系統監控基本功能不受影響，地調主系統通過及時啟動相應網絡通道實現對解裂縣調廠站的數據采集。（3）分區解裂運行和解裂恢復處理功能。正常情況下，地縣調主干網相連，各縣調通過網絡遠程獲取地調主系統服務來實現本縣的調度自動化功能。若縣調出現無法獲取地調主系統服務的故障情況，如地調主系統異常或地縣聯網中斷，則一體化系統處于分區解裂運行狀態。在解裂情況下，縣局子系統仍可保證SCADA實時監控功能、分布式數據采集及短期歷史數據存儲的正常運行。在地調主系統恢復正常或地縣聯網恢復，縣調可獲取地調主系統服務的情況下，可自動恢復子系統與主系統一體化運行，在解裂運行期間縣調采集的數據可自動同步恢復到主系統中，歷史數據和模型可手動或自動同步到主系統中。

2 分布式數據采集系統實施過程

2.1 分布式數據采集系統主站實施過程

（1）做好服務器資源調配調查工作。（考慮到縣局規模適中，兩臺前置服務器可以兼顧SCADA功能，因此決定隔離出一臺SCADA服務器作為升級服務器，同時考慮到系統建設初期縣局PAS高級應用模塊未投入使用，且系統升級后縣局子系統的高級應用由地縣調主系統統一實行，因此可以將PAS服務器作為升級服務器）。（2）對服務器進行相應的應用冗余配置（盡可能的在各服務器上配置冷備應用節點），確保隔離出兩臺服務器后，系統應用仍能實現主備互補，避免出現某應用單一運行的情況，并觀察服務器運行情況是否正常。人為的退出某個應用進行測試，冷熱備應用節點是否能夠接替成為運行應用節點，測試成功后方可進行升級。（3）對隔離出的服務器進行程序升級配置成地縣調控一體化系統的子系統前置服務器節點。觀察兩臺前置服務器在地縣調控一體化系統整體的運行情況。（4）在主站側配置該縣局子系統的各項服務，例如區域設置，告警區域確認，鏈路連接狀態告警等，配置完成后觀察其運行狀態并做斷開縣局子系統網絡的測試，確認主站端是否能夠收到正確的告警，縣局子站系統的兩臺服務器是否能獨立運行。（5）導出縣局運行系統的數據圖形模型，并做相應的基礎數據整治處理，使其符合規范要求。（6）按照地縣調控一體化系統主系統的總體劃分原則，將縣局子系統的區域，廠站編號，廠站區域，廠站通道命名等進行設置，確保沒有與系統內其他區域沖突。（7）導入新升級的縣局子系統，并通過模型拼接將其與地縣調控一體化系統的主系統進行連接，使模型維護到主系統側。同時觀察主系統側的數據圖形是否更新了子系統的圖形，圖庫是否一致。（8）安排縣局子系統的廠站接入，同時進行廠站通道規劃。縣局110千伏變電所應至少具備兩路不同通道一路到縣局前置交換機，另一路到地區主站的前置交換機。縣局子系統管轄的35千伏變電站則只需連接縣局子系統，主站則不接通道，但是數據入地縣一體化數據庫。（9）在廠站通道接入后做廣域網分布采集數據測試，分別斷開縣局子系統廠站通道或者主站系統通道，查看主站或子站系統能否各自正常采集。（10）同時斷開縣局子站系統與主站系統的前置網絡，觀察縣局子系統能否完成數據的采集監視和存儲，短期內能否獨立承擔縣局的業務，而不影響縣局調度業務的正常運轉。

2.2 分布式數據采集系統廠站接入實施過程

縣局所轄35千伏及110千伏變電站接入縣調主站系統并實現無人值班遙控功能。數字通道已具備條件的變電站形成至調控一體化系統縣調前置2路網絡104通道主用及1路模擬101通道；至調控一體化系統地調前置2路網絡104通道主用及1路模擬CDT通道備用；至監控中心（備調）系統2路網絡104通道的接入方式，暫時未具備數字通道接入要求的變電站需形成至調控一體化系統縣調前置及地調前置分別配置完全獨立的1路模擬通道。具體接入實施過程如下：

（1）新增至調控一體化系統縣調前置、調控一體化系統地調前置及監控中心（備調）系統網絡104通道，即每臺遠動機各增加6個主站前置IP地址。網絡通道具備遙控功能。對于遠動設備不具備104接入條件的站暫不接入網絡通道。（2）保留原有縣調模擬通道接入調控一體化系統縣調前置，至調控一體化系統地調前置模擬CDT通道從OPEN2000系統并接并新增下行通道（部分站若原OPEN2000系統通道與縣調通道并接則需新增一路通道）。（3）接入信息表與以縣調信息表為準，縣局數據庫及畫面需在調控一體化系統上重新制作。（4）安排信息核對工作。104網絡通道及CDT模擬通道分別核對。

3 結束語

目前，溫州地縣一體化調控系統已成功通過實用化驗收并順利運行，為溫州電網“大運行”體系的完善提升提供了重要的技術支撐手段，并為下一步全面建設溫州電網智能調度技術支持系統打下了堅實的基礎。分布式采集系統的應用實現了數據資源、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，節約了大量人力資源、系統建設與運行維護成本，提高了調度自動化系統的可靠性，符合國家電網公司提出的“三集五大”的目標，對于新型電力建設開拓了一條嶄新的道路。

參考文獻

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作者簡介：鄭洪波（1976-），男，工程師，從事調度自動化系統維護及技術監督工作。