縣級(jí)配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

顏強(qiáng)++吳康

摘 要：由于原配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)了基本的SCADA和配網(wǎng)饋線自動(dòng)化功能，本次設(shè)計(jì)主要目標(biāo)一是滿足新主站所有功能規(guī)范要求和二次安防要求，二是保證配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)能夠脫離地市主站獨(dú)立運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)；自動(dòng)化；主站

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、第一目標(biāo)實(shí)施方案

第一個(gè)目標(biāo)涉及平臺(tái)一三區(qū)貫通改造，依據(jù)Q/GDW1513—2016《配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站功能規(guī)范》完善三區(qū)軟件功能，主配網(wǎng)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交互改造，完成一區(qū)應(yīng)用軟件向三區(qū)的遷移改造，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與海量數(shù)據(jù)平臺(tái)間的電量數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化運(yùn)行指標(biāo)的上送功能，實(shí)現(xiàn)信息交互總線的軟負(fù)載改造。同時(shí)在軟件選擇上，部署生產(chǎn)控制大區(qū)的基礎(chǔ)監(jiān)控功能和運(yùn)行狀態(tài)管控功能。擴(kuò)展功能在基礎(chǔ)軟件運(yùn)行穩(wěn)定后再統(tǒng)一考慮部署，包括以下主要功能內(nèi)容。

1.主配網(wǎng)數(shù)據(jù)同步

以往的主配網(wǎng)數(shù)據(jù)同步由于沒有正反向隔離裝置，可以建立正常的TCP/IP連接，因此只需要使用標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約和文件傳輸協(xié)議即可實(shí)現(xiàn)靜動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步。如果之間加裝正反向隔離裝置，則需要利用正向隔離裝置，在配網(wǎng)主站系統(tǒng)中開發(fā)EMS接口程序，將從EMS獲取的相關(guān)信息，按照既定格式，解析成主網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、調(diào)度員操作信息或是主網(wǎng)圖模數(shù)據(jù)。同樣的，主網(wǎng)也需要按照既定的接口規(guī)范進(jìn)行同步信息的發(fā)送。

對(duì)于配網(wǎng)通過主網(wǎng)進(jìn)行的10kV斷路器遙控操作，則需要在配網(wǎng)主站中開發(fā)遙控指令文件生成工具，將遙控指令按照接口要求格式生成E文本文件，并存于指定路徑，由反向隔離裝置傳至EMS中。EMS則也需開發(fā)相應(yīng)的工具，實(shí)時(shí)掃描遙控指令文件夾的變化情況，一旦發(fā)現(xiàn)有新的遙控文件生成，則需要解析此文件，并生成相應(yīng)的遙控報(bào)文進(jìn)行下發(fā)。

2.安全接入?yún)^(qū)終端參數(shù)同步

安全接入?yún)^(qū)是相對(duì)獨(dú)立的，和生產(chǎn)控制大區(qū)、管理信息大區(qū)都由正反向隔離進(jìn)行安全隔離。此區(qū)沒有配置數(shù)據(jù)庫進(jìn)行參數(shù)存儲(chǔ)，因此需要通過對(duì)配電系統(tǒng)主站平臺(tái)進(jìn)行升級(jí)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)文件類型參數(shù)存儲(chǔ)媒介的讀寫。I區(qū)的所有前置參數(shù)有變化都需要通過正向隔離裝置實(shí)時(shí)同步至安全接入?yún)^(qū)，并且能夠被數(shù)據(jù)采集服務(wù)器動(dòng)態(tài)加載，保證終端接入工作和以前的模式?jīng)]有區(qū)別。

3.數(shù)據(jù)采集服務(wù)器功能

數(shù)據(jù)采集服務(wù)器負(fù)責(zé)讀取前置通信參數(shù)，并與終端建立TCP/IP連接。對(duì)于終端上行報(bào)文直接生成文件由反向隔離裝置傳送至生產(chǎn)控制大區(qū)，由前置服務(wù)器進(jìn)行解析處理。為保證各種控制操作的安全，安全接入?yún)^(qū)的專網(wǎng)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器能夠接收和識(shí)別由前置服務(wù)器通過正向隔離裝置向配電終端發(fā)送的報(bào)文，并進(jìn)行相應(yīng)的透明轉(zhuǎn)發(fā)，對(duì)前置服務(wù)器加密處理的報(bào)文部分不進(jìn)行解密處理。

4.單相接地故障指示器接入

單相接地故障指示器的接入首先需要對(duì)規(guī)約動(dòng)態(tài)庫進(jìn)行升級(jí)，實(shí)現(xiàn)新型故障指示器規(guī)約的擴(kuò)展。能夠根據(jù)故障指示器上送信息及時(shí)發(fā)現(xiàn)或判斷單相接地故障，并可以進(jìn)行錄波文件的自動(dòng)或手動(dòng)召測(cè)。在信息展示方面需要開發(fā)新錄波分析工具，實(shí)現(xiàn)對(duì)錄波文件解析，顯示各通道錄波數(shù)據(jù)，能夠選擇多個(gè)故障錄波文件中的若干通道數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析與顯示；提供故障分析，包括諧波分析、序分量分析等。在對(duì)錄波文件的深化應(yīng)用上能夠結(jié)合故障錄波文件診斷單相接地發(fā)生的時(shí)刻和區(qū)段位置；診斷結(jié)果可以在配電接線圖上進(jìn)行顯示、報(bào)警列表顯示。

5.終端精益化管理

終端遠(yuǎn)程運(yùn)維可以提高運(yùn)檢人員在配電自動(dòng)化終端維護(hù)上的工作效率。首先需要在主站側(cè)和終端側(cè)針對(duì)終端遠(yuǎn)程運(yùn)維的功能進(jìn)行擴(kuò)展規(guī)約的程序開發(fā)。完成擴(kuò)展規(guī)約聯(lián)調(diào)后，在主站側(cè)開發(fā)終端精益化運(yùn)維模塊，實(shí)現(xiàn)配電終端參數(shù)遠(yuǎn)程調(diào)閱及設(shè)定，配電終端歷史數(shù)據(jù)查詢與處理。

6.協(xié)同管控模塊

生產(chǎn)控制大區(qū)（Ⅰ區(qū)）和管理信息大區(qū)（Ⅲ區(qū)）之間的應(yīng)用數(shù)據(jù)經(jīng)協(xié)同管控模塊的中轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)各類應(yīng)用數(shù)據(jù)的按需交換。生產(chǎn)控制大區(qū)的數(shù)據(jù)可分為數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控類、故障處理類、分析應(yīng)用類和歷史數(shù)據(jù)應(yīng)用類；管理信息大區(qū)的數(shù)據(jù)可分為數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)類、配網(wǎng)運(yùn)維管理類、接地故障分析類、分析應(yīng)用類、歷史數(shù)據(jù)應(yīng)用類和歷史數(shù)據(jù)信息。

生產(chǎn)控制大區(qū)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控信息經(jīng)協(xié)同管控模塊同步到管理信息大區(qū)，遙信、保護(hù)及遙控告警等重要數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步，遙測(cè)及其他數(shù)據(jù)采用斷面數(shù)據(jù)加訂閱的方式同步。兩個(gè)大區(qū)之間的數(shù)據(jù)傳輸可以采用既有的IEB總線。而不同類型的數(shù)據(jù)同步則需要開發(fā)相應(yīng)接口，并對(duì)總線進(jìn)行訂閱/發(fā)布配置后即可實(shí)現(xiàn)新類型數(shù)據(jù)的兩區(qū)同步。

二、第二目標(biāo)實(shí)施方案

第二目標(biāo)涉及地市-兩地歷史數(shù)據(jù)，參數(shù)數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的責(zé)任區(qū)分流；各項(xiàng)SCADA服務(wù)，高級(jí)應(yīng)用服務(wù)的分布式運(yùn)行；各地工作站對(duì)本轄區(qū)內(nèi)配網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的定制化展示，對(duì)交集資源進(jìn)行互斥訪問。

1.分布式存儲(chǔ)

配自主站對(duì)于本系統(tǒng)內(nèi)的所有參數(shù)修改在存入本地?cái)?shù)據(jù)庫的同時(shí)都應(yīng)同步至地市主站商用數(shù)據(jù)庫，在局參數(shù)庫出現(xiàn)問題時(shí)，可以從地市地調(diào)獲取正確的參數(shù)庫，保證系統(tǒng)能夠正常啟動(dòng)。歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)同樣要同步至地市主站商用庫，方便地市主站對(duì)轄區(qū)內(nèi)配電自動(dòng)化數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，并且按照電科院要求生成指標(biāo)數(shù)據(jù)，供上級(jí)及時(shí)掌握各地配網(wǎng)自動(dòng)化的運(yùn)行狀態(tài)。

2.責(zé)任區(qū)分流

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)按照所屬轄區(qū)制定系統(tǒng)內(nèi)的路由策略。地市配電自動(dòng)化終端上送數(shù)據(jù)處理后的各種應(yīng)用類型信息只在地市主站內(nèi)部流轉(zhuǎn)，配電自動(dòng)化終端上送數(shù)據(jù)處理后的各種應(yīng)用類型信息除了為主站提供各類服務(wù)外，還要傳遞給地市主站，供地市配調(diào)進(jìn)行全局監(jiān)控。

3.定制化展示

局的所有應(yīng)用窗體布局根據(jù)用戶需求特殊定制，滿足用戶的使用習(xí)慣。調(diào)度員畫面及其他SCADA應(yīng)用程序均只對(duì)轄區(qū)內(nèi)的配電自動(dòng)化信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)分析展示，方便用戶快速定位配網(wǎng)區(qū)域。

4.互斥訪問

當(dāng)配調(diào)和地市配調(diào)要對(duì)地區(qū)的某個(gè)參數(shù)表進(jìn)行維護(hù)時(shí)，應(yīng)在先打開該表后將其鎖定，禁止兩地同時(shí)對(duì)某張參數(shù)表的修改，保證版本唯一。在解列狀態(tài)下，應(yīng)禁止地市用戶對(duì)地區(qū)參數(shù)表的維護(hù)操作。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭鐵軍，胡強(qiáng)暉.配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)二次安防的設(shè)計(jì)應(yīng)用[J].寧夏電力，2015（3）：19-21.