電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

【摘要】電能作為一種清潔能源如今在人們生活中的地位不斷提高，而電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)是保證電網(wǎng)正常供電的基礎(chǔ)。基于此，本文結(jié)合實(shí)際，設(shè)計(jì)了一種電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)，其采用雙網(wǎng)、雙服務(wù)器設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)為開放分布式體系，包括軟總線功能模塊、前置功能模塊、前值數(shù)據(jù)庫編輯模塊、實(shí)時(shí)功能模塊、事項(xiàng)功能模塊、歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)模塊、報(bào)表服務(wù)模塊、人機(jī)會(huì)話模塊等多種功能模塊，滿足高可靠性、實(shí)時(shí)性、安全性的特點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)；軟總線功能模塊；人機(jī)對(duì)話模塊

電力行業(yè)已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，隨著人們生活水平的提高，電力調(diào)度中心對(duì)電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性及安全性有了更高的要求。電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)既要滿足技術(shù)功能的要求，還要滿足監(jiān)控人員實(shí)際操作的要求，因此設(shè)計(jì)一套安全可靠的電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)尤為重要。

1、電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)

1.1電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)首先要滿足幾點(diǎn)要求：1）監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性必須要高。電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控變電站設(shè)備的運(yùn)行情況，而變電站設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)直接影響電網(wǎng)的運(yùn)行。因此必須保證電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)能在變電站設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)第一時(shí)間進(jìn)行診斷并處理，保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行。2）監(jiān)控系統(tǒng)要同時(shí)具備向上開放性和向下開放性。向上開放性意味著電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)可以向其他上級(jí)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)，而向下開放性意味著電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)可以與不同通信協(xié)議的下位機(jī)通信。3）電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)反饋給監(jiān)控人員的變電站信息必須具有實(shí)時(shí)性，同時(shí)監(jiān)控人員對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的操作也要能及時(shí)反應(yīng)到變電站中。4）電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)要能滿足監(jiān)控人員對(duì)電力的分析和調(diào)度。5）電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)必須要有相當(dāng)高的安全性以防止惡意的網(wǎng)絡(luò)攻擊及數(shù)據(jù)泄露。

1.2電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的功能模塊

為滿足電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的要求，電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具體包括以下模塊

1）軟總線功能模塊

軟總線的主要功能是連接各功能模塊，滿足各功能模塊的通訊，由軟總線管理和軟總線監(jiān)視兩種模塊組成，軟總線管理模塊被安裝在系統(tǒng)的各個(gè)節(jié)電設(shè)備后中，保證監(jiān)控人員可以通過監(jiān)視模塊遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備。當(dāng)軟總線功能模塊接收到來自功能模塊的請(qǐng)求時(shí)，會(huì)先確定接受請(qǐng)求模塊的方位，并發(fā)出消息，完成模塊之間的通信。

2）前置功能模塊

前置功能模塊主要在前置服務(wù)器上收集來自變電站的數(shù)據(jù)信號(hào)并向變電站發(fā)送控制指令。前置功能模塊可以同時(shí)連接并監(jiān)視模擬通道、數(shù)字專線通道和網(wǎng)絡(luò)通道三種類型的通道，還能將通道之間互相切換，保證數(shù)據(jù)不丟失。

3）前置數(shù)據(jù)庫編輯模塊

前值數(shù)據(jù)庫編輯模塊主要用于保持前置靜態(tài)數(shù)據(jù)表單與數(shù)據(jù)庫一致。

4）實(shí)時(shí)功能模塊

實(shí)時(shí)功能模塊只要是將商用數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，為其他功能模塊提供數(shù)據(jù)支持。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫可以實(shí)現(xiàn)和商用數(shù)據(jù)庫的同步，并且能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，做出相應(yīng)操作。

5）事項(xiàng)功能模塊

事項(xiàng)服務(wù)模塊負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)運(yùn)行的緩存文件，并將實(shí)時(shí)事項(xiàng)發(fā)送給工作人員。

6）歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)模塊

歷史數(shù)據(jù)庫模塊主要是對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并制表儲(chǔ)存，通知報(bào)表服務(wù)模塊進(jìn)行打印。

7）報(bào)表服務(wù)模塊

報(bào)表服務(wù)模塊是將歷史數(shù)據(jù)按照預(yù)先設(shè)定的模板進(jìn)行打印，實(shí)現(xiàn)各操作系統(tǒng)打印格式統(tǒng)一，并為操作人員提供修改模板的服務(wù)。

8）人機(jī)會(huì)話模塊

人機(jī)會(huì)話模塊提供所有監(jiān)控人員需要的操作，以圖文形式展現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的全部信息，可由監(jiān)控人員自由調(diào)整視窗的大小并隨意移動(dòng)，并且可以設(shè)置開關(guān)的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)操作人員遠(yuǎn)程遙控。

1.3電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

采用雙網(wǎng)設(shè)計(jì)、雙服務(wù)器冗余設(shè)計(jì)的電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)可以滿足可靠性、穩(wěn)定性及實(shí)時(shí)性的要求。

1）雙網(wǎng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)中安裝兩臺(tái)48口H3CS5600-50C交換機(jī)，每臺(tái)交換機(jī)的傳輸速率為100Mb/s，兩臺(tái)交換機(jī)可以同時(shí)運(yùn)行，如果一臺(tái)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，網(wǎng)絡(luò)會(huì)切換到另一臺(tái)交換機(jī)維持系統(tǒng)運(yùn)行。

2）雙服務(wù)器冗余設(shè)計(jì)

調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵服務(wù)器如前置服務(wù)器、實(shí)時(shí)服務(wù)器等都有兩組設(shè)備組成，當(dāng)主設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)運(yùn)行冗余設(shè)備保持工作正常運(yùn)行，而且各個(gè)服務(wù)器之間為負(fù)載分擔(dān)模式，可以獨(dú)立切換，提升了系統(tǒng)的切換速度。

2、電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

要保證電力系統(tǒng)高效運(yùn)行，則需要電網(wǎng)調(diào)度工作有效落實(shí)，電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方案為：

1）建立一個(gè)可以與各個(gè)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)連接的管理平臺(tái)，利用這個(gè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)、調(diào)度系統(tǒng)的監(jiān)測，可以及時(shí)對(duì)危險(xiǎn)因素發(fā)出警告。電力調(diào)度監(jiān)控的工作量大、內(nèi)容復(fù)雜，因此將各個(gè)系統(tǒng)連接，各個(gè)監(jiān)測數(shù)據(jù)的結(jié)合可以提高電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的使用性。

2）利用網(wǎng)絡(luò)將電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)與上下位機(jī)數(shù)據(jù)共享，以便監(jiān)控人員能在第一時(shí)間獲得數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析從而把握電網(wǎng)的整體情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并處理或預(yù)防事故發(fā)生，減小因設(shè)備運(yùn)行問題帶來的損失。

3）在監(jiān)控系統(tǒng)中加入自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，保證自動(dòng)報(bào)警裝置可以在系統(tǒng)服務(wù)器內(nèi)存不足或溫度失常等隱蔽性問題發(fā)生前發(fā)出警報(bào)，使電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的多數(shù)故障得以避免。

4）監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，保證監(jiān)控人員得到系統(tǒng)警報(bào)后，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程處理故障。這樣不僅節(jié)省了搶修的時(shí)間，有保障了監(jiān)控人員的安全，減少了調(diào)度中心的損失。

5）加強(qiáng)監(jiān)控系統(tǒng)的檢測工作以保證監(jiān)控系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，并且定期派人員對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，隨時(shí)待命準(zhǔn)備對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)。

總結(jié)：

綜上所述，電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)電力運(yùn)行尤為重要。本文設(shè)計(jì)的電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)利用軟總線功能模塊實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能模塊之間的通訊；利用前置功能模塊實(shí)現(xiàn)通道之間的切換，保證了數(shù)據(jù)的安全性；利用前置數(shù)據(jù)庫編輯模塊保證前置靜態(tài)數(shù)據(jù)表單與數(shù)據(jù)庫一致；利用實(shí)時(shí)功能模塊為其他功能模塊提供數(shù)據(jù)；利用事項(xiàng)功能模塊反饋實(shí)時(shí)信息；用兩臺(tái)48交換機(jī)實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)運(yùn)行。經(jīng)實(shí)踐證明，本文設(shè)計(jì)的電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)可滿足電力調(diào)度中心的工作要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]錢棟.電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].山東大學(xué)，2013-03-20.

[2]于存水.基于智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度監(jiān)控平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].吉林大學(xué)，2013-09-01.

[3]姚建國，楊勝春，高宗和等.交換路由技術(shù)在調(diào)度自動(dòng)化主站網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2003，27（23）：79-82.

[4]梅宏，王懷民.軟件中間件技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展[J].中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)通信，2005，1（1）：1-15.