基于Web的縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的研究

張欣

摘要:目前,電網(wǎng)調(diào)度自動化已經(jīng)從電話通訊發(fā)展為以計(jì)算機(jī)控制的綜合自動化調(diào)度系統(tǒng)。但在縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中仍然存在通信信道差、設(shè)備新舊并存、開放性差等諸多問題。本文主要討論了縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀及存在的主要問題,并介紹了基于Web的縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:Web調(diào)度自動化變電站Internet

中圖分類號:TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)04(c)-0013-02

隨著Internet/Intranet技術(shù)的快速發(fā)展,Web瀏覽技術(shù)已經(jīng)在國民經(jīng)濟(jì)中的各行各業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用。電力企業(yè)也應(yīng)積極采用網(wǎng)絡(luò)化技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的發(fā)電、供電、用電的一體化管理,保證供電的可靠性[1]。采用Internet/Intranet技術(shù)建設(shè)電力企業(yè)調(diào)度管理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是理想的實(shí)現(xiàn)方法。在電力企業(yè)調(diào)度管理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中,實(shí)時(shí)信息是一種必不可少的重要信息,采用Web技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)調(diào)度管理系統(tǒng)中實(shí)時(shí)信息的及時(shí)發(fā)布,通過瀏覽器就可以查看到電網(wǎng)的各種信息,增強(qiáng)了電網(wǎng)信息的可用性[2]。

電力企業(yè)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)是其網(wǎng)絡(luò)管理的核心部分,其采集的數(shù)據(jù)是進(jìn)行電力管理和生產(chǎn)管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同時(shí),通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)耗資巨大且周期長,因此電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)必須是企業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)的通信干線網(wǎng)[3]。因此,需要綜合考慮以上問題,采用最新的科技手段,設(shè)計(jì)最佳方案,在利用已有通信網(wǎng)絡(luò)的前提下,建設(shè)電力企業(yè)調(diào)度自動化系統(tǒng)的各項(xiàng)功能,為實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)大、性能完善的電力企業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)提供保障[4]。

1縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題

隨著電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)的不斷進(jìn)步,縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中取得的顯著的效果。通過對縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的研究,總結(jié)了電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)存在的幾個(gè)問題。

1.1 主站系統(tǒng)

電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的主站系統(tǒng)的開放性不夠。電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的主站系統(tǒng)應(yīng)該能滿足上級局SCADA系統(tǒng)、本局管理信息系統(tǒng)、負(fù)荷管理和預(yù)測系統(tǒng)等部分的實(shí)時(shí)信息共享。目前的網(wǎng)調(diào)度自動化主站系統(tǒng)功能單一、開放性差,不能與其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。

其次,在縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)以實(shí)現(xiàn)“四遙”為目標(biāo)。隨著電力系統(tǒng)自動化水平的提高和變電站無人值守的需要,“遙視”功能變的越來越重要。但現(xiàn)階段變電站遠(yuǎn)動系統(tǒng)還不能滿足這一要求,無法實(shí)現(xiàn)“遙視”功能。在縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的建設(shè)過程中,應(yīng)該考慮這一功能的實(shí)現(xiàn)。

此外,主站系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)采用雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),這樣可以有效提高系統(tǒng)的可靠性,減輕網(wǎng)絡(luò)符合。主站系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)置專用的高性能服務(wù)器,提高整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力和速度。在各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處應(yīng)采用工控機(jī)或工作站,從而提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。

1.2 電網(wǎng)通信

目前可以滿足電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的“四遙”功能的通道類型主要有微波、載波、無線擴(kuò)頻和光纖等。其中,光纖和微波不僅可以實(shí)現(xiàn)“四遙”功能,還可以實(shí)現(xiàn)“遙視”功能。但使用光纖和微波通信的缺點(diǎn)是造價(jià)高,維護(hù)量大。

目前,在縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化中的通信系統(tǒng)通常綜合多種通道,以光纖為主,載波和無線擴(kuò)頻為輔,這種通道配置將大大制約電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的整體性能。從電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展來看,建立地區(qū)光纖環(huán)網(wǎng)將是必然趨勢。因此,需要選擇高性能設(shè)備,配備專業(yè)技術(shù)人員,綜合各方面因素制定科學(xué)的方案,保證電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中通信系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

1.3 廠站端RTU

在變電站改造過程中,應(yīng)裝設(shè)遠(yuǎn)動屏,用來完成對遠(yuǎn)動信息的接收和發(fā)送,測量系統(tǒng)應(yīng)采用交流采樣方式,從而提高采樣的精度和速度,減小采樣環(huán)節(jié)造成的誤差;在新建變電站過程中,選擇微機(jī)綜合自動化系統(tǒng)的產(chǎn)品時(shí),應(yīng)采用具有接收和發(fā)送功能的獨(dú)立遠(yuǎn)動信息單元,使其不受后臺監(jiān)控機(jī)的控制,防止在后臺監(jiān)控機(jī)運(yùn)行時(shí)無法接收和發(fā)送遠(yuǎn)動信息。

在現(xiàn)有的變電站自動化子系統(tǒng)中,有些變電站的主變不具備自動調(diào)壓功能,應(yīng)選擇有載調(diào)壓主變;有些電容器不具備調(diào)容功能,無法充分利用系統(tǒng)調(diào)節(jié)容量,實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的無功補(bǔ)償,應(yīng)選擇可調(diào)容式電容器;有些變電站綜合自動化功能不完善,不具備遠(yuǎn)動修改功能,無法完成對主變有載調(diào)壓和調(diào)容的遠(yuǎn)動操作。應(yīng)詳細(xì)考察,選擇功能完備的變電所綜合自動化系統(tǒng)。

2Web技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

目前,計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展促進(jìn)了電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的進(jìn)步,使其在結(jié)構(gòu)上發(fā)生了本質(zhì)的變化。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從集中式發(fā)展為分布式,又從分布式發(fā)展為開方式。從電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展來看,今后將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展。

(1)應(yīng)用集成。平臺的整合主要包括一體化設(shè)計(jì),資源共享;數(shù)據(jù)整合主要采用了面向設(shè)備對象設(shè)計(jì);應(yīng)用構(gòu)件指“即插即用”,第三方軟件集成。(2)信息集成。主要是指采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換模式和訪問接口。(3)企業(yè)模式。主要是有管理模式向服務(wù)模式轉(zhuǎn)變,以及面向電力市場的設(shè)計(jì)。

Internet/Intranet主要是由一系列的國際標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)構(gòu)成,擴(kuò)展了Client/Server的結(jié)構(gòu),從而形成了由瀏覽器、Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器組成的結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的Client/Server相比,在結(jié)構(gòu)上存在著以下優(yōu)勢。

(1)具有良好的開放性。Internet/Intranet所采用的標(biāo)準(zhǔn)具有很強(qiáng)的開放性,有利于上級局SCADA系統(tǒng)、本局管理信息系統(tǒng)、負(fù)荷管理和預(yù)測系統(tǒng)等部分的實(shí)時(shí)信息共享。此外,不受應(yīng)用平臺的限制,可以利用現(xiàn)有的系統(tǒng)和設(shè)備,完成各系統(tǒng)之間的移植。

(2)具有很強(qiáng)的可維護(hù)性。Internet/Intranet在生成新程序后,可以通過Web服務(wù)器對其進(jìn)行系統(tǒng)的維護(hù),同時(shí)系統(tǒng)的正常運(yùn)行不會受到影響。這與Client/Server中需要不斷更新終端用戶系統(tǒng)相比,其維護(hù)性更強(qiáng)。

(3)具有應(yīng)用程序開發(fā)周期短的特點(diǎn)。Web應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)主要采用Internet和OOP(ObjectOrientedProgramming)技術(shù),采用以上方法可以使用戶界面的設(shè)計(jì)變的更加簡單,開發(fā)人員可以將主要精力集中在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、處理方式以及應(yīng)用模型中,從而節(jié)約縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)成本。

(4)具有良好的擴(kuò)展性。Intranet的設(shè)計(jì)可以根據(jù)具體需要確定規(guī)模,從而保證投資的收益。

B/S結(jié)構(gòu)是Web技術(shù)應(yīng)用于Client/Server的產(chǎn)物,而Intranet的核心是Web技術(shù)。在Client/Server三層結(jié)構(gòu)中,Web服務(wù)器同時(shí)為客戶的“代理”和數(shù)據(jù)庫的客戶機(jī),從而將不同來源和格式的信息通過統(tǒng)一的界面提供給終端瀏覽器。采用Web技術(shù)的Intranet主要以TCP/IP協(xié)議為基礎(chǔ),這種技術(shù)在以Web為核心的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)中采用的越來越多。其終端瀏覽器具有成本低、操作簡單的特點(diǎn),可以方便的應(yīng)用于企業(yè)的Web站點(diǎn)中,查閱所需數(shù)據(jù)。由于終端操作界面具有一致性,從而解決了在兩層結(jié)構(gòu)的C/S模式中,終端客戶采用多種程序造成企業(yè)資料的不一致性。服務(wù)器端的開放連接設(shè)計(jì),可以增強(qiáng)企業(yè)與外部的聯(lián)系。此外,動態(tài)互交式的信息發(fā)布可以提高企業(yè)對客戶的服務(wù)質(zhì)量,帶來更多的商業(yè)機(jī)遇。在三層結(jié)構(gòu)的Web技術(shù)中,數(shù)據(jù)庫直接與Web服務(wù)器通信,具有動態(tài)性、實(shí)時(shí)性和交互性,它主要是通過CGI,ISAPI,NSAPI以及Java創(chuàng)建的服務(wù)器應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)的。Web技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是采用了多媒體信息和超鏈接技術(shù),服務(wù)器可以使用HTML語言描述網(wǎng)絡(luò)資源以及創(chuàng)建網(wǎng)頁,并通過HTML數(shù)據(jù)文件保存,供Web瀏覽器使用。HTML文件的主要特點(diǎn)是具有交互性,超鏈接使文檔中的文本和圖形可以連接到服務(wù)器的其他文檔中,使資料的搜索變的更加快速、簡單。此外,HTML網(wǎng)頁可以將用戶需要通過表單的形式提交到數(shù)據(jù)庫,這種數(shù)據(jù)庫通常支持多媒體數(shù)據(jù)類型。Web瀏覽器主要用于檢索和顯示的終端應(yīng)用程序,通過超文本HTTP協(xié)議與Web服務(wù)器連接,通用型的Web瀏覽器可以解決兩層結(jié)構(gòu)的C/S模式中,終端客戶采用多種軟件的開發(fā)和維護(hù)費(fèi)用。

目前,Web技術(shù)在調(diào)度生產(chǎn)管理和辦公系統(tǒng)自動化等方面得到了廣泛的應(yīng)用,取得了顯著的效果。但在對實(shí)時(shí)性要求更高的工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用還有待于進(jìn)一步的研究。

3結(jié)語

縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)具有投資巨大、建設(shè)周期長的特點(diǎn),其科技含量較高,主要涉及計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信、電力系統(tǒng)等多個(gè)學(xué)科?？h級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)在電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障處理等方面都發(fā)揮著重要的作用,并為科研、管理和生產(chǎn)部分提供重要依據(jù)?？h級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用為縣級電網(wǎng)調(diào)度提供了先進(jìn)的調(diào)度技術(shù),保障了縣級電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

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