地區(qū)電網自動化基礎數據管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

夏友斌 俞鵬 趙倩 蘇志朋 宋銘敏

摘 要：隨著電網自動化的不斷推進，電網調控模式也相應的發(fā)生變化，特別是隨著電網調控范圍的不斷擴大，以及各系統(tǒng)技術架構的不同，致使這些系統(tǒng)相對獨立和封閉，形成“信息孤島”，數據無法互聯(lián)互通。為解決上述問題，公司決定開發(fā)一套統(tǒng)一的基礎數據維護和運維管理平臺，借此實現(xiàn)各個自動化系統(tǒng)數據的統(tǒng)一維護和管理，保證各個數據的準確性和時效性，進而實現(xiàn)自動化系統(tǒng)的日常運維效率提升。

關鍵詞：“信息孤島”；自動化基礎數據；統(tǒng)一管理維護

中圖分類號：TP311.5 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）14-0159-01

1 背景

隨著電網自動化的不斷推進，電網調控模式也相應的發(fā)生變化，特別是隨著電網調控范圍的不斷擴大，以及各系統(tǒng)技術架構的不同，致使這些系統(tǒng)相對獨立和封閉，形成“信息孤島”，數據無法互聯(lián)互通。同時由于各系統(tǒng)運維人員較多，管理流程的繁瑣以及系統(tǒng)數據的不一致，致使各系統(tǒng)在管理方面以及數據存儲方面出現(xiàn)重疊現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為：自動化系統(tǒng)眾多難以運維管理；基礎臺賬數據質量不高；監(jiān)控基礎設備工況不能實時掌握。

為解決上述問題，公司決定開發(fā)一套統(tǒng)一的基礎數據維護和運維管理平臺，借此實現(xiàn)各個系統(tǒng)數據的統(tǒng)一維護和管理，保證各個數據的準確性和時效性，實現(xiàn)自動化系統(tǒng)的日常運維效率提升。

2 系統(tǒng)設計原則

鑒于調控自動化系統(tǒng)對于電網安全運行的重要性，調控自動化基礎運行管控系統(tǒng)應遵循以下技術原則：

2.1 一體化、標準化

監(jiān)控系統(tǒng)應符合國家、行業(yè)和國家電網相關規(guī)范和標準要求，實現(xiàn)對調度自動化系統(tǒng)運行監(jiān)視、運行分析和運行控制等應用功能的一體化集成，實現(xiàn)標準的統(tǒng)一信息模型、數據交互和事件管理功能。

2.2 兼容性、集中性

監(jiān)控系統(tǒng)應實現(xiàn)對現(xiàn)有各類調度自動化系統(tǒng)的集中統(tǒng)一監(jiān)管，具備良好的兼容性，從而達到“集中監(jiān)視、集中管理”的目標。

2.3 開放性、擴充性

監(jiān)控系統(tǒng)應具備良好的開放性和可擴展性，能快速適應IT技術的發(fā)展和調度自動化系統(tǒng)的變更，其應用功能應采用模塊化設計。

2.4 實時性、專業(yè)性

為提高調控自動化運行管理工作的效率和質量，系統(tǒng)應具備對調控自動化系統(tǒng)的運行工況進行實時采集、分析、告警和智能化輔助決策的能力。

2.5 可靠性、安全性

鑒于安全性和可靠性要求，系統(tǒng)應采用高可靠性的產品和技術，充分考慮可能影響被監(jiān)管調控自動化系統(tǒng)運行的因素，提高系統(tǒng)自身的安全性，還應滿足電力二次系統(tǒng)安全防護管理的要求，提供完善的安全策略確保系統(tǒng)自身和被監(jiān)管調控自動化系統(tǒng)的網絡安全和數據安全。

3 系統(tǒng)總體設計

3.1 系統(tǒng)架構方案

如上圖1所示，本項目采用以上應用架構，架構詳細說明如下：

3.1.1 監(jiān)控對象層

系統(tǒng)監(jiān)控對象主要是主站和廠站、電能量數據網、調度數據網中的各類主機、交換機、路由器等網絡設備；廠站使用IEC104協(xié)議的遠動機及遠動終端；主站和廠站機房環(huán)境以及UPS監(jiān)控；網絡通信線路監(jiān)控；其他支持網絡協(xié)議設備、應用監(jiān)控。

3.1.2 數據采集層

在安全I區(qū)/II區(qū)布置采集前置機，采集數據通過正向隔離裝置進行單向傳輸。

3.1.3 數據服務層

提供數據的接入及存儲服務，并分析數據實現(xiàn)運行監(jiān)控、故障分析、告警處理、拓撲臺帳、數據管理服務。

3.1.4 業(yè)務應用層

提供本系統(tǒng)業(yè)務功能，主要包括運行監(jiān)控、基礎數據管理、運維管理、自動化專業(yè)和系統(tǒng)基礎平臺管理。

3.2 系統(tǒng)功能設計

如圖2所示。

3.2.1 運行監(jiān)控業(yè)務功能

通過網絡拓撲連接和對運行數據的實時采集，實現(xiàn)對網絡節(jié)點及節(jié)點運行狀態(tài)的實時監(jiān)控；主要包含節(jié)點鏈路狀態(tài)、設備運行狀態(tài)的監(jiān)測。對于異常結果以短信、郵件等方式預警。

3.2.2 基礎數據管理業(yè)務功能

對設備臺帳實現(xiàn)集中管控，具體包含分區(qū)、分設備類型臺帳模型，提供定制化快速定位功能。

3.2.3 運維管理業(yè)務功能

（1）工單管理及工單流轉。實現(xiàn)工單錄入、分配、撤回、完成、終結以及查詢流程。（2）缺陷管理及缺陷流轉。實現(xiàn)工單上報、確認、處理、處理確認以及查詢完整流程。（3）備品備件管理。按照類型、廠家、型號對備品備件的進銷存流程進行管理。

3.2.4 自動化專業(yè)業(yè)務功能

實現(xiàn)對SCADA點表、電能量點表流程化管理。通過變電站間隔模型和點表數據模板自動生成SCADA系統(tǒng)和電能量系統(tǒng)點表數據，實現(xiàn)對點表數據上報、審核、同步、導出全過程流程化管理，整個流程中數據自動校驗與人工復檢貫穿始終，確保數據的正確性和完整性，實現(xiàn)點表數據信息電子化版本控制以及過程中歷史數據可追溯。

3.2.5 基礎平臺功能

提供基礎平臺管理功能，主要包括如下：系統(tǒng)配置、部門人員管理、字典表維護、權限管理等。

4 結語

通過建設基礎數據管理平臺實現(xiàn)對地縣調度自動化系統(tǒng)運行工況、廠站工況、告警信息、網絡資源、服務器資源及機房環(huán)境、UPS電源、消防/安防等輔助設施相關信息的實時采集與集中監(jiān)視及相關設備運行信息的全面監(jiān)控，實現(xiàn)自動化專業(yè)對調控系統(tǒng)及相關設備采用無人值班的可能性，實現(xiàn)調度自動化系統(tǒng)運行監(jiān)控和運行維護人力資源優(yōu)化配置。