地區(qū)智能電網(wǎng)調(diào)配自動(dòng)化貫通模式

張鋒明, 付俊強(qiáng), 李孝蕾,孫珂, 張心心, 金紅華

(1. 國網(wǎng)浙江省電力公司紹興供電公司，浙江 紹興 312000；2. 杭州沃瑞電力科技有限公司，浙江 杭州 310012；3.國網(wǎng)浙江省電力公司，浙江 杭州 310007)

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地區(qū)智能電網(wǎng)調(diào)配自動(dòng)化貫通模式

張鋒明1, 付俊強(qiáng)2, 李孝蕾1,孫珂3, 張心心1, 金紅華1

(1. 國網(wǎng)浙江省電力公司紹興供電公司，浙江 紹興 312000；2. 杭州沃瑞電力科技有限公司，浙江 杭州 310012；3.國網(wǎng)浙江省電力公司，浙江 杭州 310007)

摘要：針對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)無法對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行完整分析與控制，以及配電自動(dòng)化系統(tǒng)與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)之間無法有效實(shí)現(xiàn)運(yùn)行業(yè)務(wù)的協(xié)調(diào)配合等問題，對(duì)調(diào)配自動(dòng)化貫通業(yè)務(wù)需求進(jìn)行總結(jié)，從經(jīng)濟(jì)性、安全性2個(gè)方面對(duì)各種貫通模式進(jìn)行分析和比較，提出適合于中國調(diào)配自動(dòng)化貫通的消息轉(zhuǎn)發(fā)模式雙總線架構(gòu)，并介紹了模型校驗(yàn)、“五防”控制、安全白名單校驗(yàn)等關(guān)鍵技術(shù)。實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證了基于消息轉(zhuǎn)發(fā)模式的雙總線架構(gòu)是可行和有效的。關(guān)鍵詞：配電自動(dòng)化；調(diào)度自動(dòng)化；調(diào)配自動(dòng)化貫通；模型拼接校驗(yàn)；“五防”校驗(yàn)；白名單

1調(diào)配自動(dòng)化貫通存在的問題

隨著新一代智能電網(wǎng)技術(shù)支持系統(tǒng)向地、市供電公司延伸以及配電自動(dòng)化系統(tǒng)的深入應(yīng)用，地區(qū)智能電網(wǎng)建設(shè)逐漸出現(xiàn)了一些新問題，具體表現(xiàn)為：

a)調(diào)配自動(dòng)化貫通模式選擇問題。配電自動(dòng)化建設(shè)階段側(cè)重于10 kV配電線路的故障診斷、隔離與恢復(fù)，忽視了與上級(jí)電網(wǎng)信息的互聯(lián)互通；對(duì)于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)與配電自動(dòng)化系統(tǒng)邊界的電網(wǎng)資源管理不足，單靠配電自動(dòng)化系統(tǒng)本身無法全面、有效地對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行管控，不得不依賴調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)協(xié)同完成配電網(wǎng)調(diào)度管理工作，跨越2套系統(tǒng)進(jìn)行配電網(wǎng)管理，給配電網(wǎng)調(diào)度、監(jiān)控、運(yùn)行方式等專業(yè)的日常操作帶來很多不便；由于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)與配電自動(dòng)化系統(tǒng)分離，數(shù)據(jù)資源、計(jì)算能力、服務(wù)能力無法在2套系統(tǒng)之間充分共享，數(shù)據(jù)一致性、完整性無法有效保障，一些基于全網(wǎng)資源的高級(jí)計(jì)算和分析工作無法有效展開，制約了配電自動(dòng)化應(yīng)用水平的提升及實(shí)用化程度的提高。

b)調(diào)配自動(dòng)化貫通涉及諸多的技術(shù)問題，如通信、跨系統(tǒng)模型校驗(yàn)等，在調(diào)配自動(dòng)化貫通過程中，如何結(jié)合各地實(shí)際情況選擇合適的技術(shù)路線，直接影響到貫通的效果，也是在貫通前亟待解決的問題。

c)10 kV出線斷路器的安全控制問題。目前，對(duì)于10 kV出線斷路器的控制，其安全性由調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)獨(dú)立保障，當(dāng)由配電自動(dòng)化系統(tǒng)接管時(shí)，需要考慮安全性和可靠性的問題。配電自動(dòng)化系統(tǒng)的加入，使得控制指令的傳輸鏈條發(fā)生變化，控制指令傳輸節(jié)點(diǎn)增多，原來的調(diào)度工作站→調(diào)度主站→前置→變電站自動(dòng)化設(shè)備的安全保障機(jī)制需要作相應(yīng)的調(diào)整，而且還要考慮到配電自動(dòng)化指令的發(fā)送不能影響調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，需要做好安全控制工作。

針對(duì)上述問題，本文從經(jīng)濟(jì)性與安全性2個(gè)維度，首先對(duì)調(diào)配貫通業(yè)務(wù)進(jìn)行總結(jié)；然后對(duì)調(diào)配貫通的3種模式進(jìn)行分析，提出一種雙總線的調(diào)配貫通架構(gòu)，并結(jié)合工程實(shí)際，設(shè)計(jì)貫通功能架構(gòu)與融合方案；最后簡要介紹涉及調(diào)配自動(dòng)化安全控制的關(guān)鍵技術(shù)，并給出部署實(shí)例。

2貫通需求

從業(yè)務(wù)角度來看，調(diào)配自動(dòng)化貫通涉及的內(nèi)容較多，總體來說主要包括數(shù)據(jù)、模型、圖形、服務(wù)和流程5個(gè)方面。

2.1數(shù)據(jù)

從類型上可將數(shù)據(jù)分為電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、電網(wǎng)故障信號(hào)、設(shè)備監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)3大類。電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)主要以滿足電網(wǎng)調(diào)度指揮與電網(wǎng)運(yùn)行分析需求為主，包括調(diào)度掛牌、摘牌信息。電網(wǎng)故障信號(hào)是電力調(diào)度值班員判斷電網(wǎng)故障及分析處理的依據(jù)，反映站內(nèi)斷路器或繼電保護(hù)動(dòng)作的結(jié)果，它包括全站事故總信號(hào)、間隔事故號(hào)、繼電保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、開關(guān)機(jī)構(gòu)跳閘信號(hào)、重合閘動(dòng)作信號(hào)和穩(wěn)定控制裝置動(dòng)作信號(hào)。設(shè)備監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)是調(diào)控中心監(jiān)控值班員遙控、遙調(diào)操作和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)，其中設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)按間隔反映一、二次設(shè)備及回路異常告警，以及站內(nèi)交、直流電源異常告警。

調(diào)配自動(dòng)化貫通時(shí)，需要采用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)路線，確保不同類型的數(shù)據(jù)都能在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)與配電自動(dòng)化系統(tǒng)之間無縫流轉(zhuǎn)。配電自動(dòng)化系統(tǒng)需要從調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)獲取有關(guān)的電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、電網(wǎng)故障信號(hào)和設(shè)備監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，特別是與10 kV出線斷路器有關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)與告警信號(hào)。

2.2模型

模型是調(diào)配自動(dòng)化貫通的基礎(chǔ)，遵循IEC 61970[1]和IEC 61968[2]的公共模型是調(diào)配自動(dòng)化貫通的基礎(chǔ)。配電自動(dòng)化系統(tǒng)需要獲取10 kV出線斷路器模型，通過一定的規(guī)則與配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的10 kV饋線拼接，并采用相應(yīng)的校驗(yàn)技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)拼接錯(cuò)誤，保障模型的準(zhǔn)確性。圖1為模型拼接示意圖。

2.3圖形

采用人工方式從調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)導(dǎo)入圖形，容易造成圖形、數(shù)據(jù)、模型不一致，也存在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)與配電自動(dòng)化系統(tǒng)圖元格式不一致的問題。采用自動(dòng)方式從調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)導(dǎo)入圖形，使得圖形與模型始終保持一致。

2.4服務(wù)

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)提供了計(jì)算及校驗(yàn)服務(wù)，利用配電自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行輔助決策時(shí)，有時(shí)需要利用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)提供的服務(wù)，滿足計(jì)算與校驗(yàn)需要。如利用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)提供的“五防”(防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)，防止誤分、誤合斷路器、負(fù)荷開關(guān)、接觸器，防止在帶電時(shí)誤合接地開關(guān)，防止帶地線送電，防止誤入帶電室)校核服務(wù)，對(duì)調(diào)度指令進(jìn)行安全性校驗(yàn)。

2.5流程

為了避免調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)與配電自動(dòng)化系統(tǒng)操作不一致，需要保持流程的統(tǒng)一性和一致性。例如，當(dāng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)在某條饋線上進(jìn)行掛牌操作時(shí)，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)同步反映此掛牌信息；同理，當(dāng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在某條10 kV母線上進(jìn)行檢修時(shí)，其掛牌信息應(yīng)能夠反映到配電自動(dòng)化系統(tǒng)中。

3貫通模式

調(diào)配電自動(dòng)化貫通主要有3種模式：獨(dú)立通道直采、前置機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)和消息轉(zhuǎn)發(fā)。獨(dú)立通道直采模式是指在配電自動(dòng)化系統(tǒng)與110 kV變電站之間建立獨(dú)立的采集通道，采用獨(dú)立的前置機(jī)采集10 kV出線斷路器的量測數(shù)據(jù)，并上傳到配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站中。前置機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)模式不需要獨(dú)立建立采集通道與前置機(jī)，而是利用現(xiàn)有的采集通道與前置機(jī)，由調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的前置機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)采集數(shù)據(jù)至配電自動(dòng)化系統(tǒng)前置機(jī)，轉(zhuǎn)發(fā)采用IEC 101、IEC 102、IEC 103、IEC 104規(guī)約(以下簡稱“101/104規(guī)約”)，配電自動(dòng)化系統(tǒng)前置機(jī)收到101/104規(guī)約報(bào)文后進(jìn)行解析，把解析后的數(shù)據(jù)發(fā)送至配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站。消息轉(zhuǎn)發(fā)模式與前置機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)模式類似，不同之處是由調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)前置機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)處理過的“熟數(shù)據(jù)”至配電自動(dòng)化系統(tǒng)。

3.1獨(dú)立通道直采模式

獨(dú)立通道直采模式在數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)就把配電自動(dòng)化系統(tǒng)與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)嚴(yán)格分離開來，分別從各自的通道獲取量測數(shù)據(jù)，相互之間的依賴性低，任何一套系統(tǒng)的故障均不會(huì)影響別的系統(tǒng)。

獨(dú)立通道直采模式需要對(duì)110 kV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行必要的配置，如增加110 kV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)至配電自動(dòng)化前置機(jī)的通道，如果110 kV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)不支持多通道配置，則需對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)升級(jí)；另外，還需要在前置機(jī)中手工錄入量測點(diǎn)號(hào)，錄入與審核工作量大，現(xiàn)場調(diào)試與測試周期長，稍有不慎會(huì)對(duì)現(xiàn)有的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)造成沖擊，安全隱患比較大。

配電自動(dòng)化系統(tǒng)涉及對(duì)110 kV變電站10 kV出線斷路器的控制，為防止出現(xiàn)誤操作，必須進(jìn)行“五防”校驗(yàn)。由于“五防”校驗(yàn)涉及主變壓器以及全網(wǎng)拓?fù)鋄3]，配電自動(dòng)化系統(tǒng)無法獨(dú)立完成，如果缺少基于全網(wǎng)拓?fù)涞南到y(tǒng)級(jí)“五防”校驗(yàn)，單純依賴變電站內(nèi)的微機(jī)“五防”系統(tǒng)，當(dāng)變電站內(nèi)微機(jī)“五防”系統(tǒng)失效或故障時(shí)，誤操作的風(fēng)險(xiǎn)就比較大。

3.2前置機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)模式

前置機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)模式的本質(zhì)是利用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的前置機(jī)，把各個(gè)變電站采集上來的數(shù)據(jù)通過101/104規(guī)約直接轉(zhuǎn)發(fā)至配電自動(dòng)化系統(tǒng)的前置機(jī)，配電自動(dòng)化系統(tǒng)前置機(jī)在接收到101/104規(guī)約報(bào)文時(shí)，啟動(dòng)解析程序，規(guī)約解析后上送到配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站。前置機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)模式要求配電自動(dòng)化系統(tǒng)前置機(jī)支持101/104規(guī)約，必要時(shí)還需要支持IEC 61850規(guī)約[4]。

前置機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)模式不需要額外添加硬件資源，也不需要對(duì)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行重新配置，只需在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)前置機(jī)增加規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā)即可。與獨(dú)立通道直采模式相比，前置機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)模式投入成本少，周期短。在工程實(shí)施中，由于現(xiàn)有的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)常采用雙前置的模式，在調(diào)試與測試時(shí)對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的沖擊相對(duì)較小。但前置機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)模式仍存在很多不足，如對(duì)規(guī)約的轉(zhuǎn)發(fā)會(huì)加重前置服務(wù)器負(fù)擔(dān)，會(huì)造成數(shù)據(jù)延時(shí)，有時(shí)還需一定的人工維護(hù)。

在安全控制方面，前置機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)模式與獨(dú)立通道直采模式相似，未能有效解決配電自動(dòng)化系統(tǒng)的“五防”校驗(yàn)問題。

3.3消息轉(zhuǎn)發(fā)模式

在物理結(jié)構(gòu)上，消息轉(zhuǎn)發(fā)模式與前置機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)模式類似，也是直接利用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的前置機(jī)資源，不同之處在于前置機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)模式由調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)前置機(jī)向配電自動(dòng)化系統(tǒng)前置機(jī)發(fā)送基于101/104規(guī)約的“生數(shù)據(jù)”，而消息轉(zhuǎn)發(fā)模式是由調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)前置機(jī)通過消息方式向配電自動(dòng)化主站直接發(fā)送解析后的“熟數(shù)據(jù)”。與前置機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)模式相比，通過消息轉(zhuǎn)發(fā)模式建立的配電自動(dòng)化系統(tǒng)與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)耦合程度更高，數(shù)據(jù)傳輸速度更快。

消息轉(zhuǎn)發(fā)模式本質(zhì)上是把配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站視為調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主站的備機(jī)，把解析后的變電站量測數(shù)據(jù)與保護(hù)動(dòng)作數(shù)據(jù)直接送到配電自動(dòng)化主站。消息轉(zhuǎn)發(fā)模式要求配電自動(dòng)化系統(tǒng)能夠充分理解調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的消息規(guī)范，實(shí)時(shí)解析消息總線發(fā)送來的“消息”，并且能夠按照調(diào)度自動(dòng)化的規(guī)范來封裝“消息”。

由于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)本身具有嚴(yán)密的“五防”校驗(yàn)規(guī)則，因此可以借用調(diào)度自動(dòng)化平臺(tái)本身提供的“五防”服務(wù)來解決配電自動(dòng)化系統(tǒng)控制指令的安全性校核問題。

消息轉(zhuǎn)發(fā)模式能夠有效地利用現(xiàn)有調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的軟硬件資源，節(jié)省了大量的投資，不僅具有前置機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)模式的優(yōu)勢(shì)，而且能夠有效地解決前置機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)模式與獨(dú)立通道直采模式所無法解決的系統(tǒng)級(jí)“五防”校驗(yàn)問題。消息轉(zhuǎn)發(fā)模式數(shù)據(jù)傳輸速度更快，開發(fā)與調(diào)試周期短，投入成本相對(duì)較低，安全性相對(duì)較高。

3.43種模式的比較

獨(dú)立通道采集模式結(jié)構(gòu)比較簡單，控制邊界清晰，配電自動(dòng)化系統(tǒng)與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)之間互不影響，2套系統(tǒng)耦合度低。但該模式開發(fā)與調(diào)試周期長，總投資較大，但安全問題比較突出。

前置機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)模式結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但能夠部分利用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的通道資源。與獨(dú)立通道直采模式相比，硬件投入成本低，開發(fā)與測試周期較低，2套系統(tǒng)耦合度高，安全問題仍然比較突出。

消息轉(zhuǎn)發(fā)模式結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，但能夠充分利用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的通道、前置機(jī)及其他資源。與前兩種模式相比，2套系統(tǒng)的耦合度最高，總體投入低，開發(fā)與測試周期短，且安全問題得到有效解決。

4消息轉(zhuǎn)發(fā)模式的關(guān)鍵技術(shù)

4.1雙總線貫通架構(gòu)

消息總線為進(jìn)程間的快速信息傳輸提供支持，應(yīng)具有消息的注冊(cè)、撤銷、發(fā)送、接收、訂閱等功能，支持基于用戶數(shù)據(jù)報(bào)文協(xié)議(user datagram protocol，UDP)、傳輸控制協(xié)議(Transmission Control Protocol，TCP)2種實(shí)現(xiàn)方式，具有組播、廣播和點(diǎn)到點(diǎn)傳輸形式，適應(yīng)一對(duì)多、一對(duì)一的信息交換場合。

服務(wù)總線能夠屏蔽實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換所需的底層通信技術(shù)和應(yīng)用處理的具體邏輯，提供服務(wù)的注冊(cè)、發(fā)布、請(qǐng)求、訂閱、確認(rèn)、響應(yīng)等信息交互機(jī)制，同時(shí)提供服務(wù)描述、服務(wù)代理和服務(wù)管理的功能，以滿足應(yīng)用功能和數(shù)據(jù)在廣域范圍的使用和共享，支持請(qǐng)求/應(yīng)答及訂閱/發(fā)布2種方式。

設(shè)計(jì)時(shí)可充分利用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)消息總線的快速傳遞機(jī)制，當(dāng)前置機(jī)接收到10 kV量測與保護(hù)數(shù)據(jù)時(shí)，直接把數(shù)據(jù)封裝成消息，調(diào)用消息總線把消息發(fā)送出去。配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站接收到消息之后，對(duì)消息進(jìn)行解析，從而獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，這樣就可以把10 kV出線斷路器的遙測數(shù)據(jù)、斷路器變位信號(hào)、事故與告警信號(hào)、控制指令等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和事件快速地從前置機(jī)傳遞到配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站。

利用服務(wù)總線的傳遞機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)模型、圖形與流程數(shù)據(jù)的傳遞以及計(jì)算服務(wù)的調(diào)用，可將IEC 61970的CIM/E和CIM/G標(biāo)準(zhǔn)文件作為傳輸介質(zhì)進(jìn)行傳遞[5-9]，通過生成、解析CIM/E和CIM/G文件來完成調(diào)配自動(dòng)化貫通。

4.2模型校核技術(shù)

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)與配電自動(dòng)化系統(tǒng)分別對(duì)不同電壓等級(jí)的電網(wǎng)進(jìn)行管理，采用統(tǒng)一的、基于IEC 61970/61968標(biāo)準(zhǔn)的電網(wǎng)模型是調(diào)配自動(dòng)化模型拼接的前提。當(dāng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)通過服務(wù)總線接收主網(wǎng)模型時(shí)，根據(jù)調(diào)度命名規(guī)則，采用資源標(biāo)識(shí)符加設(shè)備命名的方式來匹配10 kV出線斷路器，資源標(biāo)識(shí)符通常以主網(wǎng)模型為準(zhǔn)，在主網(wǎng)模型中，10 kV出線斷路器表現(xiàn)為負(fù)荷，在拼接時(shí)需要進(jìn)行等值替換。

為了保障模型的正確性與完整性，必須對(duì)模型進(jìn)行校驗(yàn)。校驗(yàn)通常分為2個(gè)層面，一是模型本身的校驗(yàn)，包括拓?fù)渫暾孕ｒ?yàn)、模型是否重復(fù)等工作，這種校驗(yàn)通常由模型發(fā)送端(如調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng))進(jìn)行；二是量測不平衡度校驗(yàn)，通過多量測斷面聯(lián)合參數(shù)辨識(shí)，把模型、量測綜合起來進(jìn)行校驗(yàn)，從而識(shí)別拼接過程中存在的連接關(guān)系錯(cuò)誤。

4.3安全控制技術(shù)

4.3.1“五防”校驗(yàn)技術(shù)

為了防止出現(xiàn)誤操作事故，在發(fā)送遙控命令之前，必須進(jìn)行“五防”校驗(yàn)。目前，對(duì)于變電站微機(jī)“五防”系統(tǒng)，是通過維護(hù)人員定義設(shè)備間的操作閉鎖關(guān)系來實(shí)現(xiàn)校驗(yàn)的；而對(duì)于端站之間以及一些特殊情況，則無法實(shí)現(xiàn)“五防”校驗(yàn)。

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)具有完備的“五防”校驗(yàn)技術(shù)，而配電自動(dòng)化系統(tǒng)并不需要監(jiān)控110 kV主變壓器等設(shè)備，因此對(duì)10 kV出線斷路器防誤操作的校核存在障礙。解決辦法是在配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站發(fā)送遙控命令之前，通過調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)服務(wù)總線調(diào)用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)所提供的“五防”服務(wù)，獲取“五防”校驗(yàn)結(jié)果，從而得出該遙控指令能否下發(fā)的判斷。4.3.2白名單安全校驗(yàn)技術(shù)

為了保障控制的安全性，在10 kV出線斷路器控制方面引入白名單安全校驗(yàn)技術(shù)。白名單是通過規(guī)則設(shè)置的一個(gè)控制列表，如果接收到的指令在控制列表中，則通過校驗(yàn)。為了保障遙控指令所對(duì)應(yīng)的控制設(shè)備確實(shí)就是應(yīng)控制的設(shè)備，在前置機(jī)設(shè)置一個(gè)允許通過的控制列表，任何一個(gè)控制指令所包含的控制設(shè)備必須在控制列表中，才能把控制指令下送到變電站所對(duì)應(yīng)的設(shè)備。

白名單安全校驗(yàn)共有廠站標(biāo)識(shí)(identification，ID)、廠站名稱、控制設(shè)備ID、控制設(shè)備名稱、遙控點(diǎn)號(hào)、是否校驗(yàn)、校驗(yàn)人、校驗(yàn)時(shí)間8個(gè)關(guān)鍵屬性。判斷一項(xiàng)遙控命令能否通過白名單由“是否校核”屬性來確定。如果白名單中某控制設(shè)備已經(jīng)通過校核，則當(dāng)校驗(yàn)相應(yīng)設(shè)備的控制指令時(shí)，允許通過；如果沒有校核則不予通過。白名單安全校驗(yàn)技術(shù)將每一條指令與校核人結(jié)合起來，如果一個(gè)遙控點(diǎn)號(hào)沒有通過校核人的校核，則該控制指令就存在誤操作風(fēng)險(xiǎn)；如果一個(gè)遙控點(diǎn)號(hào)通過了校核人的校核，則意味著該設(shè)備錯(cuò)控的可能性大大降低。

5調(diào)配自動(dòng)化系統(tǒng)貫通架構(gòu)設(shè)計(jì)

5.1部署架構(gòu)

以浙江省紹興電網(wǎng)調(diào)配業(yè)務(wù)需求為出發(fā)點(diǎn)，以新一代的智能電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)支持系統(tǒng)(D5000平臺(tái))與配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站(OPEN3200系統(tǒng))為基礎(chǔ)，按照安全防護(hù)要求，設(shè)計(jì)了基于消息轉(zhuǎn)發(fā)模式的雙總線調(diào)配自動(dòng)化貫通硬件架構(gòu)，如圖2所示。

D5000平臺(tái)與OPEN3200系統(tǒng)均部署在安全Ⅰ區(qū)，2套系統(tǒng)分別處于不同的網(wǎng)段，2個(gè)網(wǎng)段之間設(shè)置防火墻，確保可信數(shù)據(jù)的有效傳遞。

系統(tǒng)核心為D5000平臺(tái)的總線服務(wù)器(含消息總線與服務(wù)總線)與前置機(jī)，通過前置機(jī)采集110 kV變電站量測與保護(hù)數(shù)據(jù)，并把解析后的消息數(shù)據(jù)通過防火墻送到接口服務(wù)器，接口服務(wù)器處理后把圖形、模型、量測數(shù)據(jù)送往配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站端。配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站通過接口服務(wù)器、防火墻把控制指令、業(yè)務(wù)流程信息送至D5000平臺(tái)，完成信息的雙向傳送與集成。

5.2功能架構(gòu)

調(diào)配自動(dòng)化系統(tǒng)貫通的功能架構(gòu)如圖3所示。

為了滿足調(diào)配自動(dòng)化貫通業(yè)務(wù)的需求，需要在D5000平臺(tái)和OPEN3200系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)相應(yīng)的功能?？稍谂潆娮詣?dòng)化系統(tǒng)端加強(qiáng)10 kV出線斷路器的顯示、監(jiān)控和管理工作，如在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)10 kV出線掛牌時(shí)，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)同步顯示，使得同一個(gè)標(biāo)識(shí)對(duì)象具有相同的生命周期；可在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主站端加強(qiáng)對(duì)配電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)供工作的專業(yè)管理。

6結(jié)論

本文立足于調(diào)配自動(dòng)化貫通的業(yè)務(wù)需求，從經(jīng)濟(jì)性和安全性的角度對(duì)3種貫通模式進(jìn)行分析，提出了基于消息轉(zhuǎn)發(fā)模式的雙總線貫通架構(gòu)，并對(duì)貫通過程中存著的模型校核、白名單安全控制等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。以浙江省紹興電網(wǎng)為例，設(shè)計(jì)了滿足調(diào)配自動(dòng)化貫通的部署架構(gòu)與功能架構(gòu)，解決了貫通模式選擇和10 kV出線斷路器安全控制問題，滿足了主網(wǎng)和配電網(wǎng)調(diào)度過程中業(yè)務(wù)協(xié)同配合的需要，提升了配電網(wǎng)的調(diào)度能力。

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(編輯李麗娟)

Dispatching and Distribution Automation Integrations Patterns of Regional Smart Grids

ZHANG Fengming1, FU Junqiang2, LI Xiaolei1, SUN Ke3, ZHANG Xinxin1, JIN Honghua1

(1.Shaoxing Power Supply Company of State Grid Zhejiang Electric Power Company, Shaoxing, Zhejiang 312000, China; 2. Hangzhou WR Power Science and Technology Co., Ltd., Hangzhou, Zhejiang 310012, China; 3. State Grid Zhejiang Electric Power Company, Hangzhou, Zhejiang 310007, China)

Abstract：Currently, the power distribution automation system could neither completely analyze and control the power distribution network, nor effectively coordinate with the dispatching automation systems on operation business. In allusion to these two problems, this paper summarizes the demands of dispatching and distribution automation integrations. In two aspects of economy and security, it analyzes and compares various integration patterns, proposes dual bus architecture for message forwarding mode suitable for integrated penetration of Chinese dispatching and distribution automation integrations. Furthermore, it introduces crucialtechnologies such as model verifications, five-precautions, security white list verificaiton, and so on. Practical application verifies feasibility and validity of the dual bus architecture based on message forwarding model. Key words： power distribution automation; dispatching automation; integrated penetrationof dispatching and distribution automation; model splicing check; five-prevention check; white list

doi:10.3969/j.issn.1007-290X.2016.04.022

收稿日期：2015-10-13修回日期：2015-12-22

中圖分類號(hào)：TM734；TM764

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1007-290X(2016)04-0122-06

作者簡介：