地區電網地縣級備用調度系統建設方案

符 雅

（湖南力通電力勘測設計咨詢有限公司，湖南 長沙 410000）

0 引 言

隨著電力建設的快速發展，電網已成為我國重要的基本設施之一。電力通信網是支撐電網調度運行和公司信息化管理的重要基礎設施[1]。為適應地縣電網發展和“調控合一”的趨勢，地縣級電網調度控制業務對技術支持系統、實時數據和實時調度業務的備用等需求不斷提高，亟需加強地縣級電網備用調度系統建設，以提高有效防范各類風險的能力，確保電網安全可靠運行[2]。

1 調度通信網絡現狀

1.1 調度數據網絡基本情況

省級調度數據網由核心層、匯聚層、接入層構成，其中核心層為省調節點，匯聚層為地調節點，接入層為220 kV變電站和直調發電廠節點。調度數據網通信鏈路主要采用光纖電路，所有鏈路均采用雙冗余互備信道。每個地調通過兩條2M電路與省調相連，每個變電站采用兩條2M電路與所屬地調相連，每個電廠通過1條2M電路接入省調、1條2M電路接入所在地調。地區調度數據網工程覆蓋了整個地區所有35～220 kV變電站，按照電網公司標準規劃為核心層、匯聚層、接入層3層網絡結構。

1.2 通信網絡基本情況

1.2.1 地區通信網絡現狀

各個地區已建有地區光纖通信網，其中市區、縣區110 kV及以上變電站基本已實現雙光纜路由，并分別建有市區10G骨干網Ⅰ和地區10G骨干網Ⅱ，兩骨干網之間在地區地調中心機房互聯。地區通信網主要按核心層、匯聚層和接入層3個網絡層次組織。核心層網絡傳輸容量為10G，由地區地調中心站及各重要220 kV變電站組成，遠期帶寬可達更高；匯聚層網絡傳輸容量為622M或2.5G，由城區環網、中心站鏈路和各縣調匯聚層等STM-4/16網絡組成；接入層網絡傳輸容量為155M或622M，由組織架構上暫無法接入環網、數據量較小且通信業務量較少的通信節點構成。

1.2.2 縣調通信網絡現狀

地區各縣調所轄35 kV變電站、開關站及供電營業所等基本均已開通光纖通信系統，各縣調骨干鏈路基本采用622M傳輸容量，各分支鏈路主要傳輸容量為155M。

1.2.3 容災網絡建設

目前光纖通信網絡基本覆蓋到了各變電站，覆蓋面較廣，但由于各網絡的建設是分期、分階段進行，因此仍存在如下問題。一是大部分光傳輸網匯聚點比較單一，存在單點故障風險；二是網絡結構不夠完善，部分區段纖芯資源和帶寬不足；三是通信網管系統統一部署在地調，缺乏可靠備份。

為了滿足信息災備體系和電網備用調度體系的建設需求[3]，地區通信網絡選擇220 kV的A變電站作為地區第二匯聚點，各縣調通信網絡第二匯聚點分別為B、C、D、E、F變電站。此外，各第二匯聚點設置地區/縣調備用網管系統的遠程工作站，以對地網級/縣級網絡的設備進行監視管理。

2 地縣備用調度建設原則

2.1 地縣級備用調度建設原則

在某個220 kV變電站建立備調網絡節點（第二核心層節點），在220 kV變電站或110 kV變電站設置第二匯聚節點，第二匯聚節點與地調主調節點直聯，所有接入層節點皆接入第二匯聚節點。通過建設第二匯聚點，與現有的地調、縣調第一匯聚點形成雙匯聚、雙交叉的網絡結構，各調度對象的各類業務通過獨立的通道路而不經過現有中心站送至第二匯聚點，當備調主調失去功能時，仍能由相應的備用調度履行調度職能[4]。

2.2 簡易型地調采集監控系統選址原則

備調應建立在調度數據網的第二匯聚點，備用調度選址應充分考慮地理地質、環境條件、基礎設施、通信網絡、運行維護、與主調距離以及與相關調度合建的可能性等多種因素，其建筑設施應堅固牢靠、簡約實用，盡可能充分利用已有生產辦公用房，不再為備調新建辦公樓[5-7]。

各地區在通信及調度數據網絡第二節點進行必要場地改造，建設簡易型采集監控系統，實現對地區電網實時數據的采集處理，配置電網運行監控功能。地調簡易采集監控系統所有的參數、圖形、模型等均應與地調主調系統及時同步。在省調設置地調備用調度席位和專崗，集中實現對地調實時業務功能的備用。地調所承擔的設備監控業務由當地的設備運維單位承擔，省調運用遠程瀏覽功能實現對所轄地調業務的集中備用，設備運維單位運用同樣功能實現對所轄變電站設備的操作和監控業務備用。縣調備用功能在地調主調可集中實現，通過在地調主調進行必備的場地改造，設置縣調備用調度席位和專崗及備用值班設施，主要承擔所轄縣調備用實時調度業務。

3 地縣級備用調度建設方案

3.1 地級備用調度建設方案

在通信網絡配套改造基礎上，構建地區調度數據網絡第二核心節點及匯聚點，完善地區調度數據網絡。在各地調通信及調度數據網絡第二節點進行簡易型采集監控系統建設，實現對地區電網實時數據的采集處理。在省調設置地調備用調度席位和專崗，當某地調主調失去功能時可由省調立即接管該地調實時調度業務，該地調所承擔的設備監控業務由當地的設備運維單位承擔。信息采集網絡拓撲結構如圖1所示。

圖1 信息采集網絡拓撲結構

3.2 簡易型地調采集監控系統基本配置要求

簡易型監控系統應配置設備管理系統（Equipment Management System，EMS）設備及軟件。硬件主要包括數據采集與監視控制系統（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA）服務器、歷史服務器、應用服務器、磁盤陣列、調度工作站、EMS交換機、采集網交換機、工作微機、點對點延長器、投影機、打印機、服務器機柜以及配電柜等設備；軟件主要包括SCADA軟件、安全操作系統軟件、技術支持系統支撐平臺軟件以及地區數據庫同步軟件等。

省調主調設置所轄地調遠程監控瀏覽終端和備用值班設施。在地調調度室設置縣調備用調度席位，根據調度席位配置工作臺、電話調度臺等配套設施。地縣調備用調度技術支持系統依托調度數據網絡，采用統一規范實現各級調度系統的數據、服務、圖形以及模型的共享。

備用調度技術支持系統必須遵循統一的技術標準和規范。地區調度的監視控制功能可通過地調主調、當地監控系統、簡易型采集監控系統以及有授權的遠程監控瀏覽終端等實現。主、備調系統應實現電網模型一致、信息自動同步[8]。在安全認證和授權的前提下，省調主調可直接瀏覽地調主調和簡易型采集監控系統的畫面，可執行設備控制操作，實現對各地調實時調度業務的集中備用。簡易型地調采集監控系統和地調主調系統應能夠及時地將重要系統級故障上送到省調主調系統，以方便備調值班員能夠及時并準確地掌握調系統運行的情況。簡易型地調采集監控系統和地調主調系統應支持實時數據和歷史數據的展示及實現畫面文件的傳輸，接收省調主調發送的控制命令并能解析執行。簡易采集監控系統應實現免維護，模型、圖形、參數等都應該與地調主調系統及時同步[9]。

基于安全標簽和調度數字證書，按照安全訪問控制策略可實現縱向遠程監控瀏覽。基于口令管理，可實現本地操作人員的權限管理和安全認證。對部分不配置縱向加密認證裝置，通過調度數字證書和安全標簽實現對調度控制指令的單向認證加密[10]。此外，簡易型地調采集監控系統信息采集范圍應與主調系統保持一致。對于地縣一體化模式的地調主調系統，簡易型地調采集監控系統需實現對全部地縣級廠站的信息采集。對于獨立縣調系統模式，由于在建設縣級備用調度時地調主調系統將經擴容實現對縣調廠站的直接信息采集，因此無論采取地縣一體化模式還是獨立縣調系統模式的地調主調系統，其簡易型地調采集監控系統最終均需實現對地縣廠站信息的直接采集。簡易型地調采集監控系統經地區調度數據網第二核心節點和縣級第一、二冗余匯聚節點直接采集地縣調所調度管轄廠站信息。

3.3 縣級備用調度建設方案

縣級備用調度功能在地調主調集中實現，在地調主調進行必備的場地改造，設置縣調備用調度席位和專崗，主要承擔所轄縣調備用實時調度業務。在地調調度室內設置專用縣級備用調度席位，配置遠程工作站、辦公微機、調度電話臺。地縣一體化模式下，地調備用簡易采集監控系統應通過地區數據網第二匯聚節點接入全部地縣廠站信息。220 kV A變電站位于市區，交通便利，供電可靠性高，是地區光傳輸通信網絡的重要節點。其通信路由組織可靠靈活，均已配置省網、地網光傳輸設備，業務已實現相互聯通。該站擁有充足的擴容空間和電源容量，具備建設地調備用系統的內外部條件。根據地調備用系統選址要求，綜合考慮選擇220 kV A變電站作為地區地調備用系統選址。

4 結 論

通過該項目的實施，完成地區電網備用調度建設，與省級備用調度配合形成完備的備用調度體系，滿足調度生產指揮和電網運行控制的需要，提高防范各類風險的能力，確保電網安全穩定運行，實現可靠供電。通過建設第二匯聚點，與現有的地調、縣調第一匯聚點形成雙匯聚、雙交叉的網絡結構，保證在現有中心站失效的情況下仍能由相應的備用調度系統履行調度職能。