區(qū)域配電網(wǎng)調(diào)集控一體化模式

何明躍，熊仲金

(云南電網(wǎng)怒江供電有限公司，云南 怒江 673100)

0 前言

某電網(wǎng)的調(diào)度自動化系統(tǒng)(EMS)為ON－2000 系統(tǒng)，具備SCADA 功能。根據(jù)調(diào)度組織架構(gòu)調(diào)整要求和集控站建設(shè)需要，新建了與地調(diào)同架構(gòu)的OPEN－3000 系統(tǒng)，兩套系統(tǒng)均能獨(dú)立運(yùn)行，配置了各自的數(shù)據(jù)采集設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、前置服務(wù)器、SCADA 服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、調(diào)度工作站、維護(hù)工作站。主站系統(tǒng)基本功能一致。實(shí)現(xiàn)主備調(diào)功能兩系統(tǒng)應(yīng)接入廠站131 座。廠站遠(yuǎn)動裝置同時(shí)向備調(diào)系統(tǒng)(調(diào)控一體化系統(tǒng))與主調(diào)系統(tǒng)(地調(diào))發(fā)送2 路實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

1 配電網(wǎng)改進(jìn)目標(biāo)

區(qū)域配電網(wǎng)地調(diào)與配調(diào)之間，采用調(diào)集控自動化OPEN－3000 系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)建設(shè)調(diào)集控一體化模式。“調(diào)控一體化模式”，即將原來的變電監(jiān)控、變電運(yùn)行維護(hù)全面分離，將監(jiān)控業(yè)務(wù)與調(diào)度業(yè)務(wù)融合，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度與電網(wǎng)監(jiān)控一體化管理。這種新的管理模式顯著提高了電網(wǎng)故障處理效率和日常操作效率。另外在“異地容災(zāi)備用”功能上又充分利用了電力通信資源，將地調(diào)系統(tǒng)和配調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程互聯(lián)，使之邏輯上成為一體，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享。這樣不但提高了系統(tǒng)運(yùn)行可靠率，還可以通過權(quán)限設(shè)置和信息分流技術(shù)實(shí)現(xiàn)調(diào)度、監(jiān)控的智能化。保障調(diào)度、監(jiān)控互不干擾。

互為備用系統(tǒng)的核心是:在正常情況下，兩套OPEN－3000 系統(tǒng)完全獨(dú)立運(yùn)行，互不干擾，在一個(gè)系統(tǒng)設(shè)備元件故障情況下，另一個(gè)系統(tǒng)可互相接管對方故障模塊，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間信息及時(shí)轉(zhuǎn)移。在實(shí)際運(yùn)行中，配調(diào)調(diào)控一體化主站系統(tǒng)可以與地調(diào)系統(tǒng)互為主備調(diào)系統(tǒng)，當(dāng)任何一套系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，另一套系統(tǒng)接管其所管轄的廠站，實(shí)現(xiàn)互為備調(diào)功能。

圖1 區(qū)域配電網(wǎng)調(diào)控一體化系統(tǒng)通信模式

區(qū)域電網(wǎng)廠站遠(yuǎn)動裝置同時(shí)向備調(diào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)調(diào)控一體化系統(tǒng)，區(qū)域配電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)與主調(diào)系統(tǒng)(地調(diào))發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)動通道均按雙通道配置。正常情況下，兩方互為主備用系統(tǒng)，備用系統(tǒng)進(jìn)行電網(wǎng)監(jiān)視和分析，當(dāng)任一方系統(tǒng)發(fā)生異常時(shí)，可將備調(diào)系統(tǒng)升級為主調(diào)用。

2 主站系統(tǒng)模式的剖析

2.1 可選擇模式

1)模式一:兩套主站系統(tǒng)OPEN－3000 主網(wǎng)不需要互聯(lián)，兩套系統(tǒng)互置工作站，分別進(jìn)行維護(hù)，實(shí)現(xiàn)互為備用功能。正常情況下畫面均可監(jiān)視，并可通過人員權(quán)限分配實(shí)現(xiàn)遙控功能。

優(yōu)劣勢分析:首先優(yōu)點(diǎn)是此模式對兩套系統(tǒng)影響很小，不需要做大的變更，管理界面清晰。缺點(diǎn)是需要在兩套系統(tǒng)中分別完善系統(tǒng)模型，并達(dá)到兩套系統(tǒng)的模型一致、采集量、遙控量信息一致，今后系統(tǒng)維護(hù)也需在兩套系統(tǒng)中同時(shí)進(jìn)行。

2)模式二:兩套主站系統(tǒng)OPEN－3000 主網(wǎng)互聯(lián)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)備用，同步更新，主系統(tǒng)一側(cè)的模型、圖形、參數(shù)的更新可以自動同步至另一側(cè)，滿足單邊維護(hù)，雙向自動更新。OPEN－3000 系統(tǒng)現(xiàn)有數(shù)據(jù)同步主要完成商用庫和實(shí)時(shí)庫的同步更新工作。商用庫用于存儲電力系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)庫作為各應(yīng)用服務(wù)器的內(nèi)存緩沖區(qū)，用于存儲電力系統(tǒng)運(yùn)行中的模型數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)方式數(shù)據(jù)，以提高系統(tǒng)響應(yīng)速度和處理能力。各應(yīng)用服務(wù)器實(shí)時(shí)庫中模型數(shù)據(jù)首先從商用庫中通過下載方式獲得，下載后即可為其他客戶端提供數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。當(dāng)主EMS 系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)需更新時(shí)，系統(tǒng)通過商用庫和實(shí)時(shí)庫同步機(jī)制，將模型數(shù)據(jù)同步至備調(diào)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)主備調(diào)模型數(shù)據(jù)自動同步。

優(yōu)劣勢分析:優(yōu)點(diǎn)是減輕了維護(hù)工作量，工作效率高，數(shù)據(jù)統(tǒng)一;缺點(diǎn)是備系統(tǒng)的維護(hù)工作需在主系統(tǒng)上進(jìn)行，如果主EMS 系統(tǒng)模型或數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)異常，會直接影響到備調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行，可能出現(xiàn)主備系統(tǒng)同時(shí)故障的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，存在主備系統(tǒng)同時(shí)故障的風(fēng)險(xiǎn);且在目前調(diào)度組織架構(gòu)下，職責(zé)分工不容易確定;管理界面不清晰。

3)模式三:雙邊分區(qū)維護(hù)，人工同步:目前OPEN3000 系統(tǒng)維護(hù)只能單向維護(hù)，單向同步。暫時(shí)不能滿足雙向同步、雙向更新。這種模式需系統(tǒng)提供手工同步工具，由自動化維護(hù)人員定期同步主備EMS 系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)，備調(diào)系統(tǒng)更新后反映最新的電網(wǎng)運(yùn)行模型。

優(yōu)劣勢分析:根據(jù)功能限制兩單位在維護(hù)工作中各自維護(hù)各自管轄的界面，維護(hù)完成后單向手動同步至對側(cè)。優(yōu)點(diǎn)是職責(zé)分工明確，各自維護(hù)各自的管轄廠站數(shù)據(jù)。缺點(diǎn)是兩系統(tǒng)維護(hù)中對網(wǎng)絡(luò)互連帶寬要求比較高，人工同步數(shù)據(jù)有可能對主站系統(tǒng)造成危害，且未減輕自動化人員工作量。

4)模式四:廣域分布式采集模式:兩套主站系統(tǒng)OPEN－3000 互聯(lián)為一套大系統(tǒng)運(yùn)行，包含一套地調(diào)系統(tǒng)和一套配調(diào)系統(tǒng)，兩系統(tǒng)實(shí)時(shí)互備，兩套系統(tǒng)的每臺前置服務(wù)器各自承擔(dān)一部分通道的接入任務(wù)，其他服務(wù)器仍按原先方式工作。任一套系統(tǒng)正常，即可保證整個(gè)大系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

經(jīng)研究分析，大多數(shù)地區(qū)主備調(diào)采取模式，數(shù)據(jù)維護(hù)比較方便，系統(tǒng)后續(xù)升級擴(kuò)展方便;缺點(diǎn)是還需要增加軟硬件投資費(fèi)用，升級勢必影響系統(tǒng)的連續(xù)性與穩(wěn)定性;待配調(diào)系統(tǒng)上線運(yùn)行后分段實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)升級，以提高怒江地區(qū)調(diào)度自動化系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性與穩(wěn)定性。

2.2 采用的模式

針對以上四種模式，采用了對兩系統(tǒng)影響最小的模式一。即兩套系統(tǒng)主網(wǎng)不互聯(lián)，采用在兩系統(tǒng)中均布置對方工作站的方式實(shí)現(xiàn)互為備用。這樣既不影響怒江供電有限公司集控項(xiàng)目推進(jìn)計(jì)劃、對今后模式的改變也預(yù)留了足夠空間，目前怒江地區(qū)電網(wǎng)自動化系統(tǒng)首先要提高廠站的接入率，規(guī)劃好通道建設(shè)，在前期基礎(chǔ)工作準(zhǔn)備完成后逐步發(fā)展為廣域分布式采集模式。

1)州市地級互備系統(tǒng)，使調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)可靠性提高。

2)怒江區(qū)域數(shù)據(jù)采集均通過電力通信系統(tǒng)提供的數(shù)字或模擬專線通道，采集站端綜自系統(tǒng)數(shù)據(jù)，該方式多采用點(diǎn)對點(diǎn)通信方式，支持的規(guī)約。

3)兩套系統(tǒng)間網(wǎng)絡(luò)連接應(yīng)提前規(guī)劃兩路100M 通訊連接，用于兩系統(tǒng)之間主干網(wǎng)連接，作為互備系統(tǒng)，兩系統(tǒng)接入廠站增多都需要接入對方所管轄廠站，數(shù)據(jù)量巨大，應(yīng)保證數(shù)據(jù)及時(shí)性。

4)廠站信息量數(shù)據(jù)采集宜統(tǒng)一。

5)當(dāng)配調(diào)系統(tǒng)上線運(yùn)行后，將逐步進(jìn)行軟件升級，應(yīng)提前為模式四廣域分布式采集模式考慮。。

3 結(jié)束語

綜上所述，備調(diào)系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)盡可能減少對于運(yùn)行的主調(diào)系統(tǒng)的影響，盡可能利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，做到經(jīng)濟(jì)、高效的實(shí)現(xiàn)備調(diào)的監(jiān)視、控制功能。主調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行工況也應(yīng)盡可能減少對備調(diào)系統(tǒng)的影響，主備調(diào)的運(yùn)行模式要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行論證，使備調(diào)系統(tǒng)真正發(fā)揮“備用”作用。

［1］趙國喜、張海峰，《無人值班變電站運(yùn)行技術(shù)》，中國電力出版社，2010;

［2］李雪松，《對如何加強(qiáng)集控模式下安全技術(shù)管理探索》，中國電力出版社，2012。