調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)現(xiàn)

張慧峰

【摘 要】調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)可以全面對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控，通過(guò)該系統(tǒng)可控制網(wǎng)絡(luò)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行，提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效率，是一種有效的現(xiàn)代電網(wǎng)調(diào)度方法，對(duì)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)效益起著不可或缺的作用。本文分析了調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)；遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化；實(shí)現(xiàn)；

每個(gè)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程是伴隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，電力市場(chǎng)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的快速發(fā)展已經(jīng)變得越來(lái)越復(fù)雜，電網(wǎng)調(diào)度已經(jīng)整合自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向的技術(shù)。

一、網(wǎng)絡(luò)方式與傳統(tǒng)方式的差別

傳統(tǒng)的電力數(shù)據(jù)的采集由于受到通信模式和計(jì)算機(jī)技術(shù)的種種限制，主要基于前串行端口訪問(wèn)模式。依靠微波、光纖等通信運(yùn)營(yíng)商的變電站自動(dòng)化信息訪問(wèn)系統(tǒng)使用串行信號(hào)模式。主要使用的傳統(tǒng)方式：配線架、光隔離、終端服務(wù)器和其他設(shè)備，面積大，難以擴(kuò)大產(chǎn)能。近些年來(lái)，光纖等現(xiàn)代通信技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)，多樣化、快速化已經(jīng)成為電力系統(tǒng)發(fā)展的主流研究方向，與傳統(tǒng)的前置系統(tǒng)相比較，網(wǎng)絡(luò)前置系統(tǒng)主要具有以下優(yōu)勢(shì)：一是在傳統(tǒng)前置系統(tǒng)中，常規(guī)電力線載波，微波，光纖接入系統(tǒng)是基于串行信號(hào)，而網(wǎng)絡(luò)前置系統(tǒng)處在網(wǎng)絡(luò)的前端系統(tǒng)，主要是基于網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。二是在傳統(tǒng)的前端系統(tǒng)，信號(hào)傳輸?shù)耐ㄐ攀侄蔚脑L問(wèn)速度影響的錯(cuò)誤率高，速度慢，而網(wǎng)絡(luò)前置系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的前端，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的帶寬，傳輸速度快，可靠性高。三是在傳統(tǒng)的前端系統(tǒng)，主要從串行接入設(shè)備的信號(hào)，串行信號(hào)傳輸?shù)南拗?，每個(gè)對(duì)應(yīng)一個(gè)以上的串行設(shè)備，出現(xiàn)很多的故障點(diǎn)信號(hào)，但是在網(wǎng)絡(luò)前端系統(tǒng)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，信號(hào)相互獨(dú)立，沒(méi)有干擾。

二、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

（一）網(wǎng)絡(luò)管理，通?？梢酝ㄟ^(guò)帶內(nèi)和帶外兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

考慮帶外管理網(wǎng)絡(luò)的成本和技術(shù)，電力調(diào)度通常的方式。管理系統(tǒng)是通過(guò)建立一個(gè)集中管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集中管理，主機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)管理，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)用管理。信息管理使用的設(shè)備，將存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備周邊地區(qū)將統(tǒng)一由網(wǎng)管中心進(jìn)行處理。建立一個(gè)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)管理中心系統(tǒng)，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)管理。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)應(yīng)提供一個(gè)靈活的形式，客戶(hù)端瀏覽器和各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能：拓?fù)涔芾?、配置管理、故障管理、設(shè)備管理、性能管理、安全管理、計(jì)費(fèi)管理。與此同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)應(yīng)提供可開(kāi)發(fā)的二次網(wǎng)絡(luò)接口的用戶(hù)。

（二）系統(tǒng)硬件設(shè)備的選擇和軟件環(huán)境。

采用IEC60870-5-104規(guī)約進(jìn)行遠(yuǎn)動(dòng)通信的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)硬件的選擇，無(wú)論是服務(wù)器、工作站和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都采用在國(guó)際上屬于先進(jìn)且在電力行業(yè)中廣泛采用的設(shè)備，保證了系統(tǒng)的可靠性和生命期。因此，可采用惠普公司的ALPHA系列產(chǎn)品作為服務(wù)器和工作站，網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品作為則采用某公司的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器和防火墻或者電力系統(tǒng)專(zhuān)用的安全隔離備。根據(jù)硬件的選型，選用Tru64 UNIX真正 64 位操作系統(tǒng)，它具有成熟穩(wěn)定、可靠和實(shí)時(shí)性能好的特點(diǎn)。支撐平臺(tái)遵循開(kāi)放式系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，采用分布式體系結(jié)構(gòu)，能給用戶(hù)提供優(yōu)良的使用界面和再開(kāi)發(fā)手段。

三、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)設(shè)計(jì)關(guān)鍵

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能夠提供冗余的，且采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)構(gòu)架的、支持分布管理式處理環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。調(diào)度自動(dòng)化遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)該滿(mǎn)足以下幾方面的要求。

（一）可擴(kuò)展性。

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)系統(tǒng)的擴(kuò)展，應(yīng)包括兩個(gè)方面：第一，增加新的計(jì)算機(jī)硬件的能力，第二是增加新的功能的能力。系統(tǒng)應(yīng)能逐步，逐步建成投產(chǎn)，并逐步擴(kuò)大，并逐步升級(jí)。此外，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是能夠支持所有類(lèi)型的計(jì)算機(jī)硬件，應(yīng)用軟件必須有它的兼容性和可移植性，而軟件和硬件接口應(yīng)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

（二）可靠性。

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該有保障措施，以確保數(shù)據(jù)安全，系統(tǒng)的硬件和軟件功能的重要，需要配置數(shù)據(jù)冗余。當(dāng)服務(wù)器交換機(jī)，以確保沒(méi)有數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象，并且應(yīng)該有一個(gè)系統(tǒng)，以提供故障隔離和故障排除快捷的技術(shù)。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的一項(xiàng)重要內(nèi)容和各單位的重要組成部分，應(yīng)該有一個(gè)冗余配置，使系統(tǒng)的功能，從一個(gè)單元出現(xiàn)故障。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)前的歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器和通信服務(wù)器和其他設(shè)備，應(yīng)該有一個(gè)雙冗余服務(wù)器配置，一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，其功能將實(shí)現(xiàn)由另一臺(tái)服務(wù)器會(huì)自動(dòng)更換，以確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)具有故障隔離，清除故障不應(yīng)影響其他節(jié)點(diǎn)的工作，同時(shí)實(shí)現(xiàn)快速故障恢復(fù)過(guò)程順利。

（三）開(kāi)放性。

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該有一個(gè)開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)，Posix100 標(biāo)準(zhǔn)和 IEC61970 標(biāo)準(zhǔn)的信息模型和 API接口。同時(shí)確保互操作性相關(guān)的系統(tǒng)和互操作性，易于訪問(wèn)的第三方軟件。CIM 模型或數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)模型和 CIM 模型建立的對(duì)應(yīng)關(guān)系。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)開(kāi)放的架構(gòu)，支持多種硬件平臺(tái)，模塊之間的接口所支持的平臺(tái)應(yīng)該是統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，通用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，為軟件開(kāi)發(fā)的支持，和其他系統(tǒng)的使用可以是集成的，易于實(shí)施接口與其它系統(tǒng)配置提供一個(gè)真正的開(kāi)放式應(yīng)用環(huán)境。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)擴(kuò)容，包括訪問(wèn)的站號(hào)，數(shù)據(jù)庫(kù)的容量，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不應(yīng)該有能力的限制，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和功能的擴(kuò)展，可以繼續(xù)添加新的模塊，以滿(mǎn)足電網(wǎng)監(jiān)控和經(jīng)營(yíng)管理逐步發(fā)展。

為了保證電力系統(tǒng)供電質(zhì)量和可靠性、經(jīng)濟(jì)性的要求，調(diào)度控制中心必須實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的掌握電網(wǎng)的運(yùn)行情況，及時(shí)作出準(zhǔn)確的判斷和決策，及時(shí)處理故障和異常情況。為了保證電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，除了提高電力設(shè)備的可靠性水平，提高工作人員的業(yè)務(wù)能力以及采用繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置以外，采用電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)也是一項(xiàng)非常重要的措施。

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