關(guān)于電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)以及技術(shù)的不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)于電能的需求量也在不斷增加，對(duì)于電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)以及優(yōu)質(zhì)供電提出了更高的要求。電網(wǎng)自動(dòng)化程度也在不斷提高，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)成為調(diào)度員實(shí)施生產(chǎn)指揮以及控制電網(wǎng)不可缺少的工具。為了保證自動(dòng)化系統(tǒng)安全、穩(wěn)定以及連續(xù)有效的運(yùn)行，提高供電企業(yè)的勞動(dòng)效率，結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際情況設(shè)計(jì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)調(diào)度；自動(dòng)化系統(tǒng)；設(shè)計(jì)研究

中圖分類號(hào)：TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）05（c）-0000-00

長(zhǎng)期以來，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)行過程中，由于自身存在一些問題，導(dǎo)致自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)故障，網(wǎng)絡(luò)中斷以及數(shù)據(jù)采集通道中斷等，就嚴(yán)重影響了調(diào)度人員的正常指揮，甚至生個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。隨著近幾年來，信息技術(shù)、電子技術(shù)以及通信技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)該充分利用其技術(shù)與相關(guān)電力設(shè)備相結(jié)合，加強(qiáng)科學(xué)管理，提高管理的檔次，將電網(wǎng)在正常事故下的檢測(cè)以及保護(hù)、控制等有機(jī)的融合起來，改變供電質(zhì)量。因此，電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)是尤其重要的。

1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)該堅(jiān)持以下原則：可擴(kuò)展性、穩(wěn)定性、實(shí)用性（堅(jiān)持人機(jī)對(duì)話簡(jiǎn)介、明了、方便，同時(shí)還能夠完成調(diào)度系統(tǒng)與MIS系統(tǒng)之間的信息共享）、安全性等原則，主要是為了保證技術(shù)有一定的科學(xué)性，同時(shí)成本也比較低，具有經(jīng)濟(jì)實(shí)惠性。另一方面，對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該有統(tǒng)一的模塊化電網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的描述；有功能比較強(qiáng)大的電子報(bào)表軟件，能夠靈活處理報(bào)表，達(dá)到圖文并茂的效果；兼具有友好方便的人機(jī)界面；對(duì)于采集到的數(shù)據(jù)有著比較強(qiáng)大的歸納分析以及預(yù)測(cè)功能。

2 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)程必須遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化（ISO）、國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）、GB以及DL的標(biāo)準(zhǔn)。從當(dāng)年建設(shè)開始計(jì)算，設(shè)計(jì)好的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)能夠滿足9年以內(nèi)的電力發(fā)展需求。電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì)規(guī)劃主要是依據(jù)技術(shù)規(guī)范來嚴(yán)格操作的，為了

確保系統(tǒng)信息處理能力能夠與未來電網(wǎng)的發(fā)展要求相適應(yīng)。SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)作為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的基本設(shè)計(jì)，應(yīng)該主要是包括數(shù)據(jù)的采集以及處理、報(bào)警處理、控制以及調(diào)節(jié)、報(bào)表的管理、人機(jī)之間的聯(lián)系、旁路代征以及系統(tǒng)時(shí)鐘等功能。

2.1系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

軟件操作系統(tǒng)應(yīng)該符合安全以及可靠的要求，具有實(shí)用性以及實(shí)效性，操作系統(tǒng)必須符合通用的原則。對(duì)于調(diào)度工作站以及維護(hù)工作站必須符合Windouws操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集以及監(jiān)控系統(tǒng)、歷史服務(wù)器系統(tǒng)以及UNIX操作系統(tǒng)應(yīng)該都采用Windouws2007系統(tǒng)。

應(yīng)用軟件的功能最大限度上滿足電網(wǎng)調(diào)度功能要求，所有的應(yīng)用軟件應(yīng)該在統(tǒng)一的支持軟件平臺(tái)上操作，人機(jī)界面也必須統(tǒng)一，數(shù)據(jù)庫(kù)以及公共電力系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享。數(shù)據(jù)庫(kù)則采用標(biāo)準(zhǔn)的商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)（Sybdse）等。

2.2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)必須與自動(dòng)化系統(tǒng)的功能要求相一致，同時(shí)考慮到在投入使用9年左右時(shí)間內(nèi)電網(wǎng)的需求。由于標(biāo)準(zhǔn)化的通用設(shè)備具有很好的開放性，同時(shí)也能夠滿足系統(tǒng)安全性的要求，因此，系統(tǒng)硬件設(shè)備主要是采用標(biāo)準(zhǔn)化的通用設(shè)備。自動(dòng)化系統(tǒng)硬件中的關(guān)鍵設(shè)備采用的是冗余配置，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

（1）數(shù)據(jù)采集以及控制服務(wù)器（SCADA）

數(shù)據(jù)的采集以及監(jiān)控的完成是采用兩臺(tái)的采集以及監(jiān)控服務(wù)器。每臺(tái)服務(wù)器都是通過千兆以太網(wǎng)口來接到雙主干網(wǎng)上，雙機(jī)運(yùn)行的方式為分流或者是主/備方式。操作系統(tǒng)為Unix系統(tǒng)，可擴(kuò)展的2CPU，內(nèi)存儲(chǔ)量應(yīng)該大于2GB。

（2）磁盤陣列

根據(jù)電網(wǎng)遙測(cè)量的點(diǎn)數(shù)以及保存期限的存儲(chǔ)容量進(jìn)行綜合考慮來計(jì)算歷史服務(wù)器磁盤容量。根據(jù)當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)水平年的遙測(cè)量數(shù)量、保存年限為15年，然后再對(duì)歷史事項(xiàng)的存儲(chǔ)容量進(jìn)行綜合考慮。最后做出一種存儲(chǔ)性能、數(shù)據(jù)安全以及存儲(chǔ)承辦兼顧的存儲(chǔ)解決方案（RAID5）。

（3）調(diào)度以及維護(hù)工作站

人機(jī)界面工作站采用8臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，分別為2臺(tái)的維護(hù)工作站，2臺(tái)巡檢工作站，以及4臺(tái)調(diào)度集監(jiān)控工作站。為了調(diào)度工作員能夠清洗的觀察到電網(wǎng)變化，方便其監(jiān)視以及維護(hù)等，將采用21寸的液晶顯示器做為調(diào)度集監(jiān)控工作站的雙屏。

（4）全球定位系統(tǒng)（GPS）衛(wèi)星時(shí)鐘

如今，網(wǎng)絡(luò)信息高速發(fā)展情況下，選用全球定位系統(tǒng)，進(jìn)行裝置遠(yuǎn)程監(jiān)控終端系統(tǒng)（RTU）以及數(shù)據(jù)采集以及監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）的各個(gè)節(jié)點(diǎn)綜合來提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，為了能夠正確以及有效的矯正數(shù)據(jù)的采集以及實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，將由數(shù)據(jù)采集點(diǎn)來定時(shí)采集GPS的時(shí)間，

（5）歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器：

歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器為了能夠?qū)崿F(xiàn)報(bào)表的生成、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)模型以及歷史數(shù)據(jù)的管理。在設(shè)計(jì)上將與數(shù)據(jù)采集以及監(jiān)控服務(wù)器一樣，選取兩臺(tái)歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器作為熱備用。首先，兩臺(tái)工作組級(jí)的分時(shí)操作服務(wù)器（UNIX）共享磁盤陣列作為歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器。其次，每臺(tái)的歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器利用千兆以太網(wǎng)口來接到雙主干網(wǎng)上。最后，利用光線與磁盤陣列相連接起來。

（6）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

自動(dòng)化系統(tǒng)的內(nèi)網(wǎng)以及外網(wǎng)采用4臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)來進(jìn)行構(gòu)建，外網(wǎng)主要采用路由器方式與本地的辦公網(wǎng)絡(luò)以及上級(jí)調(diào)度進(jìn)行了解；內(nèi)網(wǎng)連接數(shù)據(jù)采集以及監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，采用冗余配置的智能雙以太網(wǎng)，這樣一來，外網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)可以負(fù)載分流也可以獨(dú)立工作，互不影響。在與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相連時(shí)，應(yīng)該配置相應(yīng)的防火墻以及安全隔離設(shè)備。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)IP地址應(yīng)該符合電力調(diào)度專用網(wǎng)的IP地址。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，為了確保電網(wǎng)供電的安全性以及可靠性，應(yīng)該充分利用現(xiàn)有的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，最大限度實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化，自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，按照電網(wǎng)通道的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行嚴(yán)格控制。對(duì)于上面所設(shè)計(jì)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主要是針對(duì)小型的，大型的自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)還應(yīng)該預(yù)留高級(jí)的配網(wǎng)接口以及應(yīng)用軟件接口，更好的完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的配置。

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作者簡(jiǎn)介：韓章志（1987.6），男，現(xiàn)職稱：助理工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：電力調(diào)度。