豫聯(lián)電廠調(diào)度專網(wǎng)雙平面改造

軒曉涵　郭紅玉

前言

隨著河南電網(wǎng)的快速發(fā)展和電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行控制自動化水平的不斷提高，電力調(diào)度對電網(wǎng)運(yùn)行信息采集和數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的要求越來越高，為保證河南電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，省電力公司要求我廠對其現(xiàn)有調(diào)度專網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行雙平面升級改造。

一、改造背景概述

隨著河南電網(wǎng)的快速發(fā)展和電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行控制自動化水平的不斷提高，電力調(diào)度對電網(wǎng)運(yùn)行信息采集和數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的要求越來越高，為保證河南電網(wǎng)的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，做好發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理和發(fā)電輔助服務(wù)，提高調(diào)度數(shù)據(jù)通信可靠性，按照《國家電網(wǎng)公司關(guān)于調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)雙平面的整體框架要求》（調(diào)自〔2009〕146號）文件要求，河南省電力公司要求所有直調(diào)電廠對其現(xiàn)有調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)進(jìn)行升級改造和完善。具體要求如下：

1、網(wǎng)絡(luò)接入要求

對于220kV廠站分別通過省網(wǎng)傳輸網(wǎng)、地區(qū)傳輸網(wǎng)1*2M接入到省調(diào)接入網(wǎng)和地調(diào)接入網(wǎng)。

2、工程實(shí)施準(zhǔn)備要求

（1）每個電廠應(yīng)配置2套專網(wǎng)設(shè)備（即兩臺路由器和四臺雙層交換機(jī)）。對于220kV電廠需要兩路獨(dú)立的供電電源。

（2）對于220kV電廠，需要兩根2M的電纜分別接入調(diào)度專網(wǎng)的省調(diào)傳輸網(wǎng)和地調(diào)傳輸網(wǎng)。

3、接入業(yè)務(wù)設(shè)備概述

（1）RTU設(shè)備RTU （Remote Terminal Unit遠(yuǎn)程終端裝置），就是電網(wǎng)監(jiān)視和控制系統(tǒng)中安裝在發(fā)電廠或變電站的一種遠(yuǎn)動裝置，簡稱RTU，是調(diào)度自動化系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備。它的功能是采集所在發(fā)電廠或變電站運(yùn)行狀態(tài)的模擬量和狀態(tài)量，監(jiān)視并向調(diào)度中心傳送這些模擬量和狀態(tài)量，執(zhí)行調(diào)度中心發(fā)往所在發(fā)電廠或變電站的控制和調(diào)節(jié)命令。并具有遙信、遙測、遙控和遙調(diào)四遙功能。我廠RTU設(shè)備采用的是廣州普瑞公司的GD200設(shè)備，主要采集各臺機(jī)組（發(fā)電機(jī)出口、主變高壓側(cè)和高廠變高壓側(cè)）和線路的遙信量和遙測量信息和我廠環(huán)保數(shù)據(jù)（即脫硫、脫硝）信息通過調(diào)度專網(wǎng)設(shè)備送往省調(diào)。目前有一套RTU設(shè)備，二期RTU，（即一個上位機(jī)和一臺下位機(jī)）。

（2）PMU設(shè)備是基于全球定位系統(tǒng)（GPS）的電網(wǎng)動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)的相量測量單元。它具有同步采樣和相量計(jì)算；發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢測量；實(shí)時數(shù)據(jù)上傳；穩(wěn)態(tài)循環(huán)記錄相量、功率和頻率等數(shù)據(jù)；以及動態(tài)短時記錄模擬量采樣數(shù)據(jù)；反應(yīng)我廠各臺發(fā)電機(jī)組的實(shí)時運(yùn)行工況，以及一次調(diào)頻動作情況；我廠PMU設(shè)備采用的是北京四方繼保自動化公司的產(chǎn)品，共兩面柜子，一面柜子采集#4和#5機(jī)組的信息，安裝在#5繼保間內(nèi)，另一面柜子安裝在#6機(jī)繼保間內(nèi)。采集#6機(jī)組的相關(guān)信息。

（3）電力市場（實(shí)時調(diào)度系統(tǒng)） 我廠實(shí)時調(diào)度系統(tǒng)有一面機(jī)柜包括兩臺服務(wù)器（數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和WEB服務(wù)器）和一個值長工作站和報(bào)價工作站，兩臺交換機(jī)軟件系統(tǒng)由北京清大科越提供，硬件為IBM產(chǎn)品，它是一種用來接收省調(diào)下發(fā)通知和實(shí)時監(jiān)控省網(wǎng)各個時段負(fù)荷曲線，和電廠實(shí)時負(fù)荷曲線以及一些考核信息的設(shè)備。

（4）電量計(jì)費(fèi)系統(tǒng) 我廠電量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)共有四面柜子#4、#5和#6機(jī)三臺機(jī)組和線路側(cè)各一面柜子，主要采集各臺發(fā)電機(jī)的出口電量，啟備變和主變高壓側(cè)電量，主要包括若干塊電能表和一臺電量采集器，電能表采用的是洛陽斯瑞埃爾電子公司的產(chǎn)品，而采集器采用的是北京煜邦的產(chǎn)品，裝在現(xiàn)場的電能表采集實(shí)際的電量（正向有功，正向無功和反向有功，反向無功）通過485串口線將電量數(shù)據(jù)輸入電量采集器，然后通過網(wǎng)線經(jīng)由調(diào)度專網(wǎng)設(shè)備送網(wǎng)省調(diào)。

（5）自動電壓控制裝置（AVC） 我廠AVC裝置采用的是上海依控電力科技有限公司生產(chǎn)的TGY自動調(diào)壓裝置，該裝置以微機(jī)處理 為核心以PLC作為控制機(jī)構(gòu)組成控制系統(tǒng)，軟硬件模塊化組合，根據(jù)各種運(yùn)行方式，自適應(yīng)跟蹤調(diào)整。是電網(wǎng)AVC系統(tǒng)的電廠測控單元，通過協(xié)調(diào)控制每臺發(fā)電機(jī)的無功進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對高壓母線的控制。我廠現(xiàn)有AVC裝置上位機(jī)一套，下位機(jī)三套。上位機(jī)用于監(jiān)視母線電壓和廠用電電壓并與RTU通信，接收上級下發(fā)的負(fù)荷指令；而下位機(jī)主要采集發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓、母線電壓、定子電流、轉(zhuǎn)子電流和廠用電壓。

二、目前我廠調(diào)度專網(wǎng)現(xiàn)狀

目前我廠調(diào)度專網(wǎng)運(yùn)行方式是單網(wǎng)單通道運(yùn)行，需要再加裝兩臺交換機(jī)，兩套縱向加密裝置和兩套防火墻，其它設(shè)備需要符合雙網(wǎng)運(yùn)行。目前我廠接入調(diào)度專網(wǎng)設(shè)備分實(shí)時業(yè)務(wù)和非實(shí)時業(yè)務(wù)，接入的實(shí)時業(yè)務(wù)有遠(yuǎn)動RTU設(shè)備和PMU設(shè)備；非實(shí)時業(yè)務(wù)有電量計(jì)費(fèi)裝置，電力市場和保護(hù)信息子站。實(shí)時業(yè)務(wù)RTU設(shè)備目前接入方式如下圖：

三、改造后接入方式如下圖：

四、我廠調(diào)度專網(wǎng)雙平面改造技術(shù)方案

我廠把省調(diào)接入網(wǎng)作為第一平面，地調(diào)接入網(wǎng)作為第二平面。AVC裝置通過串口連接線接入RTU主機(jī)接收來自中調(diào)下發(fā)的遙調(diào)指令。

1、RTU接入

由于我廠RTU設(shè)備只有一套，所以采用單機(jī)雙網(wǎng)方式接入。即配置1套RTU，且RTU具備2個網(wǎng)絡(luò)接口，分別通過100M接入到專網(wǎng)第一平面和第二平面實(shí)時交換機(jī)上。

2、功角測量系統(tǒng)接入

數(shù)據(jù)集中處理單元應(yīng)至少提供2個網(wǎng)絡(luò)接口，分別通過100M接入2套專網(wǎng)設(shè)備的實(shí)時交換機(jī)上。

3、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)接入

電量采集器應(yīng)至少提供2個網(wǎng)絡(luò)接口，分別通過100M接入2套專網(wǎng)設(shè)備的非實(shí)時交換機(jī)上。

4、電力市場系統(tǒng)接入

電力市場交換機(jī)應(yīng)至少提供2個局域網(wǎng)端口，分別通過100M接入到2套專網(wǎng)設(shè)備的非實(shí)時交換機(jī)上。

5、通信電源

我廠通信設(shè)備需要兩套獨(dú)立的通信電源。

五、具體調(diào)試方案

1、需要增加的硬件設(shè)備或者升級的軟件；

（一）RTU需要增加一臺交換機(jī)和升級主板芯片以滿足雙網(wǎng)口功能；（二）電量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，電量采集器需要升級更換新的采集器；（三）AVC系統(tǒng)上位機(jī)老化需要更換整體更換，軟件需要升級；（四）電力市場需要增加一臺路由器以替代原來的兩臺交換機(jī)。（五）調(diào)度專網(wǎng)需要增加兩臺雙層交換機(jī)，兩套防火墻和兩套縱向加密裝置。這些需要設(shè)備的相關(guān)廠家提供和調(diào)試。

2、具體調(diào)試過程

首先調(diào)度專網(wǎng)廠家（鄭州天達(dá)）調(diào)試人員將調(diào)度專網(wǎng)的兩套防火墻和縱向加密裝置的配置做好，導(dǎo)出其做好的配置文件發(fā)給省調(diào)，讓省調(diào)主站相關(guān)廠家技術(shù)人員將主站端的防火墻和縱向加密裝置的相應(yīng)配置做好，然后根據(jù)省調(diào)下發(fā)的省調(diào)和地調(diào)接入網(wǎng)的新業(yè)務(wù)地址，互聯(lián)地址和環(huán)回地址，將調(diào)度專網(wǎng)的兩個平面的路由器和交換機(jī)的地址進(jìn)行重新分配和配置，這些工作做完以后要與省調(diào)聯(lián)調(diào)看其是否通信正常，如果通信正常，那么接入調(diào)度專網(wǎng)的各個業(yè)務(wù)設(shè)備再修改其相應(yīng)的地址和配置，配置完成后再與省調(diào)聯(lián)調(diào)，如果通信正常，說明整個調(diào)度專網(wǎng)雙平面改造工作已經(jīng)完成。

結(jié)語

我廠調(diào)度專網(wǎng)設(shè)備經(jīng)過此次雙平面升級改造之后，原來經(jīng)常出現(xiàn)的死機(jī)，通信中斷和數(shù)據(jù)傳輸過程中的丟包現(xiàn)象，現(xiàn)在有了很大改觀，很少出現(xiàn)這種情況，相比改造之前，我廠調(diào)度專網(wǎng)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行的可靠性有了很大提升。從而保證了我廠與省調(diào)之間的通信暢通。

（作者單位：1.河南中孚電力有限公司；2.河南中孚鋁業(yè)有限公司）