地區(qū)電網(wǎng)自動(dòng)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

夏友斌 俞鵬 趙倩 蘇志朋 宋銘敏

摘 要：隨著電網(wǎng)自動(dòng)化的不斷推進(jìn)，電網(wǎng)調(diào)控模式也相應(yīng)的發(fā)生變化，特別是隨著電網(wǎng)調(diào)控范圍的不斷擴(kuò)大，以及各系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)的不同，致使這些系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立和封閉，形成“信息孤島”，數(shù)據(jù)無(wú)法互聯(lián)互通。為解決上述問(wèn)題，公司決定開(kāi)發(fā)一套統(tǒng)一的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)和運(yùn)維管理平臺(tái)，借此實(shí)現(xiàn)各個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一維護(hù)和管理，保證各個(gè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的日常運(yùn)維效率提升。

關(guān)鍵詞：“信息孤島”；自動(dòng)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；統(tǒng)一管理維護(hù)

中圖分類號(hào)：TP311.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）14-0159-01

1 背景

隨著電網(wǎng)自動(dòng)化的不斷推進(jìn)，電網(wǎng)調(diào)控模式也相應(yīng)的發(fā)生變化，特別是隨著電網(wǎng)調(diào)控范圍的不斷擴(kuò)大，以及各系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)的不同，致使這些系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立和封閉，形成“信息孤島”，數(shù)據(jù)無(wú)法互聯(lián)互通。同時(shí)由于各系統(tǒng)運(yùn)維人員較多，管理流程的繁瑣以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)的不一致，致使各系統(tǒng)在管理方面以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面出現(xiàn)重疊現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為：自動(dòng)化系統(tǒng)眾多難以運(yùn)維管理；基礎(chǔ)臺(tái)賬數(shù)據(jù)質(zhì)量不高；監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)備工況不能實(shí)時(shí)掌握。

為解決上述問(wèn)題，公司決定開(kāi)發(fā)一套統(tǒng)一的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)和運(yùn)維管理平臺(tái)，借此實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一維護(hù)和管理，保證各個(gè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的日常運(yùn)維效率提升。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

鑒于調(diào)控自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要性，調(diào)控自動(dòng)化基礎(chǔ)運(yùn)行管控系統(tǒng)應(yīng)遵循以下技術(shù)原則：

2.1 一體化、標(biāo)準(zhǔn)化

監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)符合國(guó)家、行業(yè)和國(guó)家電網(wǎng)相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視、運(yùn)行分析和運(yùn)行控制等應(yīng)用功能的一體化集成，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一信息模型、數(shù)據(jù)交互和事件管理功能。

2.2 兼容性、集中性

監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有各類調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的集中統(tǒng)一監(jiān)管，具備良好的兼容性，從而達(dá)到“集中監(jiān)視、集中管理”的目標(biāo)。

2.3 開(kāi)放性、擴(kuò)充性

監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備良好的開(kāi)放性和可擴(kuò)展性，能快速適應(yīng)IT技術(shù)的發(fā)展和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的變更，其應(yīng)用功能應(yīng)采用模塊化設(shè)計(jì)。

2.4 實(shí)時(shí)性、專業(yè)性

為提高調(diào)控自動(dòng)化運(yùn)行管理工作的效率和質(zhì)量，系統(tǒng)應(yīng)具備對(duì)調(diào)控自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行工況進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、分析、告警和智能化輔助決策的能力。

2.5 可靠性、安全性

鑒于安全性和可靠性要求，系統(tǒng)應(yīng)采用高可靠性的產(chǎn)品和技術(shù)，充分考慮可能影響被監(jiān)管調(diào)控自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的因素，提高系統(tǒng)自身的安全性，還應(yīng)滿足電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)管理的要求，提供完善的安全策略確保系統(tǒng)自身和被監(jiān)管調(diào)控自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)安全。

3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)方案

如上圖1所示，本項(xiàng)目采用以上應(yīng)用架構(gòu)，架構(gòu)詳細(xì)說(shuō)明如下：

3.1.1 監(jiān)控對(duì)象層

系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)象主要是主站和廠站、電能量數(shù)據(jù)網(wǎng)、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中的各類主機(jī)、交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；廠站使用IEC104協(xié)議的遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)及遠(yuǎn)動(dòng)終端；主站和廠站機(jī)房環(huán)境以及UPS監(jiān)控；網(wǎng)絡(luò)通信線路監(jiān)控；其他支持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)備、應(yīng)用監(jiān)控。

3.1.2 數(shù)據(jù)采集層

在安全I(xiàn)區(qū)/II區(qū)布置采集前置機(jī)，采集數(shù)據(jù)通過(guò)正向隔離裝置進(jìn)行單向傳輸。

3.1.3 數(shù)據(jù)服務(wù)層

提供數(shù)據(jù)的接入及存儲(chǔ)服務(wù)，并分析數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行監(jiān)控、故障分析、告警處理、拓?fù)渑_(tái)帳、數(shù)據(jù)管理服務(wù)。

3.1.4 業(yè)務(wù)應(yīng)用層

提供本系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能，主要包括運(yùn)行監(jiān)控、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、運(yùn)維管理、自動(dòng)化專業(yè)和系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)管理。

3.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

如圖2所示。

3.2.1 運(yùn)行監(jiān)控業(yè)務(wù)功能

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥B接和對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)及節(jié)點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控；主要包含節(jié)點(diǎn)鏈路狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。對(duì)于異常結(jié)果以短信、郵件等方式預(yù)警。

3.2.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理業(yè)務(wù)功能

對(duì)設(shè)備臺(tái)帳實(shí)現(xiàn)集中管控，具體包含分區(qū)、分設(shè)備類型臺(tái)帳模型，提供定制化快速定位功能。

3.2.3 運(yùn)維管理業(yè)務(wù)功能

（1）工單管理及工單流轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)工單錄入、分配、撤回、完成、終結(jié)以及查詢流程。（2）缺陷管理及缺陷流轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)工單上報(bào)、確認(rèn)、處理、處理確認(rèn)以及查詢完整流程。（3）備品備件管理。按照類型、廠家、型號(hào)對(duì)備品備件的進(jìn)銷存流程進(jìn)行管理。

3.2.4 自動(dòng)化專業(yè)業(yè)務(wù)功能

實(shí)現(xiàn)對(duì)SCADA點(diǎn)表、電能量點(diǎn)表流程化管理。通過(guò)變電站間隔模型和點(diǎn)表數(shù)據(jù)模板自動(dòng)生成SCADA系統(tǒng)和電能量系統(tǒng)點(diǎn)表數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)點(diǎn)表數(shù)據(jù)上報(bào)、審核、同步、導(dǎo)出全過(guò)程流程化管理，整個(gè)流程中數(shù)據(jù)自動(dòng)校驗(yàn)與人工復(fù)檢貫穿始終，確保數(shù)據(jù)的正確性和完整性，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)表數(shù)據(jù)信息電子化版本控制以及過(guò)程中歷史數(shù)據(jù)可追溯。

3.2.5 基礎(chǔ)平臺(tái)功能

提供基礎(chǔ)平臺(tái)管理功能，主要包括如下：系統(tǒng)配置、部門人員管理、字典表維護(hù)、權(quán)限管理等。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)建設(shè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)地縣調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行工況、廠站工況、告警信息、網(wǎng)絡(luò)資源、服務(wù)器資源及機(jī)房環(huán)境、UPS電源、消防/安防等輔助設(shè)施相關(guān)信息的實(shí)時(shí)采集與集中監(jiān)視及相關(guān)設(shè)備運(yùn)行信息的全面監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化專業(yè)對(duì)調(diào)控系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備采用無(wú)人值班的可能性，實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控和運(yùn)行維護(hù)人力資源優(yōu)化配置。