電力調(diào)度自動化電子值班系統(tǒng)研究

杜 娟，郝麗萍，申國華，楊芳林，雷 鳴

（貴州電網(wǎng)有限責任公司培訓(xùn)與評價中心，貴州 貴陽 550002）

0 引 言

通過將電力調(diào)度自動化技術(shù)應(yīng)用于電子值班系統(tǒng)中，能夠給人們的日常生產(chǎn)生活帶來一定的便利，但與此同時也極易在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生各類故障。為了能夠確保電力值班系統(tǒng)的順利運轉(zhuǎn)，避免因故障而造成的工作效率低下、維護費用提升等現(xiàn)象出現(xiàn)，就必須及時地發(fā)現(xiàn)其中存在的問題。因此，構(gòu)建一個理想狀態(tài)下的電力調(diào)度自動化電子值班系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就顯得尤為關(guān)鍵。

1 電力調(diào)度自動化電子值班系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

本電子值班系統(tǒng)主要由電監(jiān)會所頒布的安全防護方案作為理論支撐，并嚴格根據(jù)所制定的方案來對其中的各種應(yīng)用系統(tǒng)進行分類部署，在運轉(zhuǎn)時遵循“網(wǎng)絡(luò)專用、安全分區(qū)、縱向加密、橫向隔離”的原則，簡而言之就是各個部分都不能夠直接進行網(wǎng)絡(luò)連接，在信息管理區(qū)域與控制生產(chǎn)區(qū)域設(shè)置了一個裝置來實現(xiàn)物理隔離。

在該系統(tǒng)中，相關(guān)電子值班數(shù)據(jù)會與生產(chǎn)控制區(qū)域建立較為穩(wěn)定的通信聯(lián)系，而生產(chǎn)控制區(qū)域又劃分為安全Ⅰ區(qū)和安全Ⅱ區(qū)。其中，安全Ⅰ區(qū)主要負責對整個系統(tǒng)進行有效的控制，安全Ⅱ區(qū)則并不具備相應(yīng)的控制功能，但能夠監(jiān)管系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)時的安全。安全Ⅰ區(qū)與安全Ⅱ區(qū)主要是由防火墻作為媒介，從而形成一定的關(guān)聯(lián)[1]。在安全Ⅰ區(qū)中，存在遙控與遙調(diào)，屬于電力生產(chǎn)工作中極為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，也是進行安全防護的中樞。在安全Ⅱ區(qū)中，存在一個電子值班相關(guān)數(shù)據(jù)收集器。安全Ⅲ區(qū)主要是負責對相關(guān)信息數(shù)據(jù)進行管理，其中存在一個電子值班應(yīng)用服務(wù)器。該服務(wù)器會根據(jù)IEC通信協(xié)議將相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳輸至不同的服務(wù)器之中，安全Ⅱ區(qū)與安全Ⅲ區(qū)之間設(shè)置了一個正向隔離裝置，在安全Ⅱ區(qū)檢測到了相關(guān)緊急事件時，能夠?qū)⑵鋫鬏斀o安全Ⅲ區(qū)的相關(guān)服務(wù)器。同時，安全Ⅲ區(qū)設(shè)置了一個WEB發(fā)布系統(tǒng)，能夠讓相關(guān)數(shù)據(jù)信息順利通過相應(yīng)的隔離裝置并進行傳輸。最后安全Ⅲ區(qū)內(nèi)的綜合數(shù)據(jù)平臺會對這類數(shù)據(jù)信息進行分析與處理，并將結(jié)果傳送至電子值班工作站，相關(guān)工作人員就能夠根據(jù)這類結(jié)果采取合理的措施來處理相關(guān)事宜。

2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理總體結(jié)構(gòu)

2.1 數(shù)據(jù)處理總架構(gòu)

本電子值班系統(tǒng)主要是根據(jù)安全Ⅱ區(qū)與安全Ⅲ區(qū)中所具備的通信收集服務(wù)功能來完成相互連接，其中各個被監(jiān)視系統(tǒng)的接口起到了較為關(guān)鍵的作用。在收集到相關(guān)數(shù)據(jù)信息之后，能夠?qū)ζ溥M行精準的分析與歸納，并將警報信息傳送至監(jiān)控人機界面操作命令處理接口，接著將這類數(shù)據(jù)信息發(fā)送至電力調(diào)度所使用的短信、app等接口以及OMS系統(tǒng)接口。

2.1.1 實時數(shù)據(jù)服務(wù)

在電子值班系統(tǒng)中，實時數(shù)據(jù)服務(wù)是其中的樞紐與核心，有著極為重要的作用，主要基于已構(gòu)建的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫來對遙信、遙測、告警等相關(guān)實時數(shù)據(jù)信息進行有效的管理，并將如下的接口進行開放。

（1）能夠?qū)崟r數(shù)據(jù)進行查閱與獲取的接口，但必須遵守內(nèi)部通信相關(guān)規(guī)章制度。

（2）能夠?qū)嶋H數(shù)據(jù)進行更新的接口，主要用于通信收集服務(wù)的調(diào)用工作，但必須遵守內(nèi)部通信相關(guān)規(guī)章制度。

（3）能夠?qū)ΡO(jiān)控人機界面所提供的操作命令進行有效處理的接口，但必須遵守內(nèi)部通信相關(guān)規(guī)章制度。

（4）能夠?qū)Ω婢畔⑦M行實時的分析、歸納、傳輸?shù)慕涌凇?/p>

（5）能夠儲存相關(guān)數(shù)據(jù)信息的接口。

2.1.2 通信收集服務(wù)

通信收集服務(wù)主要存在于二號及安全Ⅲ區(qū)中，能夠讓電子值班系統(tǒng)和各類被監(jiān)控系統(tǒng)的接口進行有效的連接。通過通信收集服務(wù)，能夠根據(jù)數(shù)據(jù)收集相關(guān)配置指標，采取IEC104規(guī)約來和各類被監(jiān)視系統(tǒng)完成相應(yīng)的通信工作，進而完成數(shù)據(jù)收集機告警監(jiān)視這類工作。同時，通信收集服務(wù)還能夠?qū)鐓^(qū)傳輸規(guī)約及配置指標進行自定義的設(shè)置，這樣就能夠讓從安全Ⅱ區(qū)所收集的數(shù)據(jù)信息傳遞至安全Ⅲ區(qū)中的相應(yīng)系統(tǒng)。此外，通信收集服務(wù)也能夠和實時數(shù)據(jù)服務(wù)相對接，更新現(xiàn)有的實際數(shù)據(jù)，上傳已經(jīng)收集到的告警信息。

2.1.3 系統(tǒng)監(jiān)視服務(wù)

系統(tǒng)監(jiān)視服務(wù)主要存在于二號及安全Ⅲ區(qū)中，并且由數(shù)量眾多的監(jiān)視子模塊所構(gòu)成。因為在二號、安全Ⅲ區(qū)中部分應(yīng)用系統(tǒng)并不具備告警及監(jiān)視功能，系統(tǒng)監(jiān)視服務(wù)就能夠提供一個監(jiān)視子模塊，并在遵循業(yè)務(wù)規(guī)則的前提之下，對該運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行定時的監(jiān)視。一旦出現(xiàn)了告警信息，那么通過系統(tǒng)監(jiān)視服務(wù)就能夠?qū)ζ溥M行收集，并把這類監(jiān)視數(shù)據(jù)信息通過IEC104規(guī)約來傳遞到通信收集服務(wù)中，統(tǒng)一歸于電子值班系統(tǒng)的監(jiān)管范圍。

2.1.4 數(shù)據(jù)發(fā)送服務(wù)

數(shù)據(jù)發(fā)送服務(wù)主要是把電子值班系統(tǒng)中所收集到的告警信息進行整合，并和調(diào)度短信接口或調(diào)度手機app預(yù)留接口來完成連接，進而實現(xiàn)手機app與短信的告警工作；同時也能夠在相關(guān)工作人員采取合理的措施對故障進行處理之后，將這類故障信息發(fā)送至OMS系統(tǒng)接口[2]。

2.1.5 系統(tǒng)配置內(nèi)容

在安全Ⅱ區(qū)的系統(tǒng)配置內(nèi)容主要包含跨區(qū)傳遞配置、裝置指標配置以及收集指標配置。

在安全Ⅲ區(qū)的系統(tǒng)配置內(nèi)容主要包含跨區(qū)傳遞配置、裝置指標配置、收集指標配置、信息數(shù)據(jù)指標配置以及模板報表。

2.2 關(guān)鍵數(shù)據(jù)流

根據(jù)數(shù)據(jù)處理總架構(gòu)能夠得出，在電力調(diào)度自動化電子值班系統(tǒng)中的不同應(yīng)用服務(wù)能夠在數(shù)據(jù)層面產(chǎn)生一定的交互作用，通過數(shù)據(jù)交互的實際情況，能夠得知其關(guān)鍵數(shù)據(jù)流。

從關(guān)鍵數(shù)據(jù)流中能夠看出，電力調(diào)度自動化電子值班系統(tǒng)在進行數(shù)據(jù)交互時，其核心中樞主要是實時數(shù)據(jù)服務(wù)，在通信收集服務(wù)對二號、安全Ⅲ區(qū)的被監(jiān)視系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行收集后，就會傳輸至實時數(shù)據(jù)服務(wù)，后者就能夠?qū)ζ溥M行精準的分析與處理，并儲存至相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫內(nèi)。在后續(xù)工作中，如若值班業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)對實時數(shù)據(jù)服務(wù)進行訪問操作，實時數(shù)據(jù)服務(wù)就會將其所提供的數(shù)據(jù)信息與數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行對比分析，并給出最后的結(jié)果。在結(jié)果出來之后，實時數(shù)據(jù)服務(wù)就會通過對外數(shù)據(jù)傳輸接口將這類數(shù)據(jù)發(fā)送給外部，即可完成手機app或短信的告警工作。

在安全Ⅱ區(qū)的通信收集服務(wù)能夠分析從網(wǎng)禁接口傳遞而來的監(jiān)視數(shù)據(jù)，并傳送至安全Ⅲ區(qū)的通信收集服務(wù)。安全Ⅲ區(qū)的通信收集服務(wù)在接收之后，依舊沿用了安全Ⅱ區(qū)通信收集服務(wù)的操作，在分析完畢之后就將結(jié)果數(shù)據(jù)上傳至實時數(shù)據(jù)服務(wù)。這樣相關(guān)工作人員就能夠通過電子值班系統(tǒng)中的人機界面來獲取相應(yīng)的告警數(shù)據(jù)信息，并將所采取的處理措施傳送至實時服務(wù)，實時服務(wù)就會按照相關(guān)工作人員的意愿來完成相關(guān)的操作。

3 電子值班系統(tǒng)功能模塊

在該功能模塊中，電子值班系統(tǒng)值班業(yè)務(wù)主要是為了實時監(jiān)視各個系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況，及時收集相關(guān)信息，生成較為關(guān)鍵的報表并上傳至上級部門。在電子值班系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)時，還要根據(jù)既定的任務(wù)來巡查相關(guān)的系統(tǒng)，并對巡查的實際情況進行記錄。如若產(chǎn)生了故障告警，那么就必須根據(jù)故障的實際狀況來尋找其可能產(chǎn)生的相關(guān)原因，及時采取合理的措施來進行有效的處理，處理完畢后也要記錄下處理結(jié)果[3]。電子值班系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能模塊主要包含了查詢與統(tǒng)計功能、定時管理、告警管理、故障經(jīng)驗庫管理、值班員管理以及被監(jiān)視系統(tǒng)管理。

4 結(jié) 論

在使用了電力調(diào)度自動化電子值班系統(tǒng)后，能夠?qū)ぷ髦兴a(chǎn)生的相關(guān)故障進行提前的告警，讓相關(guān)工作人員及時處理這類故障，極大地減少了故障帶來的不良影響。同時，隨著電力調(diào)度自動化電子值班系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，相關(guān)工作人員的工作壓力得到了減輕，工作效率也有所提升，極大地確保了工作質(zhì)量，值得大力推廣。