濱海配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)相關(guān)問(wèn)題的探討

潘娜++許志成++王媛媛++董澤寅++司威

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.25.031

摘 要：近年來(lái)，隨著濱海配網(wǎng)自動(dòng)化業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)展，配網(wǎng)自動(dòng)化覆蓋面積不斷擴(kuò)大，配網(wǎng)主站功能越來(lái)越完善。本文介紹了濱海配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)的基本組成以及特點(diǎn)，總結(jié)了目前濱海配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)存在的若干問(wèn)題，并對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)Ⅰ區(qū)與Ⅲ區(qū)之間的數(shù)據(jù)鏈路故障問(wèn)題進(jìn)行了分析，并且針對(duì)這些問(wèn)題，提出了進(jìn)一步解決問(wèn)題的兩種方案。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動(dòng)化 Ⅰ區(qū) Ⅲ區(qū) 數(shù)據(jù)鏈路故障

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）09（a）-0031-03

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)城市出現(xiàn)了供電負(fù)荷密度大、供電方式復(fù)雜、對(duì)可靠性的要求越來(lái)越高的情況。尤其是城市中的大型用戶(hù)和重要用戶(hù)，一旦發(fā)生意外停電事故，就會(huì)造成極大的影響和損失。濱海供電公司作為天津市電力公司第一批配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的試點(diǎn)單位，自2011年起開(kāi)始建設(shè)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，至今已有5年。隨著配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備和通信技術(shù)越來(lái)越成熟，濱海公司的配網(wǎng)自動(dòng)化覆蓋面積也越來(lái)越大，配網(wǎng)主站功能越來(lái)越完善，其實(shí)用化水平也越來(lái)越高。但濱海配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)自2011年運(yùn)行至今，也遇到了一些問(wèn)題，導(dǎo)致生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)之間的數(shù)據(jù)鏈路故障時(shí)有發(fā)生，這對(duì)濱海調(diào)控中心對(duì)配網(wǎng)的監(jiān)控能力產(chǎn)生了一定的影響。

1 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)現(xiàn)狀分析

目前，隨著濱海配網(wǎng)自動(dòng)化覆蓋面積的擴(kuò)大，配電終端已經(jīng)不能只用光纖方式通信，為了提高偏僻地區(qū)的配電自動(dòng)化覆蓋率，我們開(kāi)始使用基于無(wú)線公網(wǎng)這種通信方式的配電自動(dòng)化終端設(shè)備。無(wú)線公網(wǎng)這種通信方式需要租用聯(lián)通公司的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，建立一個(gè)無(wú)線VPN網(wǎng)絡(luò)（虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)）。由于VPN網(wǎng)絡(luò)屬于公用網(wǎng)絡(luò)，其二次安全防護(hù)的要求就要高于電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)專(zhuān)網(wǎng)，故此VPN網(wǎng)絡(luò)連接的前置采集服務(wù)器也只能部署在管理信息大區(qū)（即Ⅲ區(qū)），而其他前置服務(wù)器部署在生產(chǎn)控制大區(qū)（即Ⅰ區(qū)）。這樣的Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)部署方式，屬于配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)所特有，所以，在配網(wǎng)自動(dòng)化主站Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)的數(shù)據(jù)傳輸中，就更注重實(shí)時(shí)性與可靠性。由于Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)的功能和性質(zhì)所決定，兩者之間必須設(shè)置安全有效的安全防護(hù)措施，所以，在兩個(gè)大區(qū)之間部署了橫向隔離裝置，如圖1所示。

濱海公司配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)的現(xiàn)有平臺(tái)及設(shè)備，是在2011年建設(shè)完成，但隨著濱海公司配網(wǎng)自動(dòng)化業(yè)務(wù)的發(fā)展，配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)功能擴(kuò)展越來(lái)越多，Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)之間的數(shù)據(jù)傳輸交互流量不斷增大，但濱海公司配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備更新相對(duì)落后，導(dǎo)致Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)之間數(shù)據(jù)鏈路故障時(shí)有發(fā)生，這對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了很大的隱患，因此，我們需要對(duì)濱海公司配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)的配置以及設(shè)備進(jìn)行一定的調(diào)整。

2 數(shù)據(jù)鏈路故障問(wèn)題分析

2.1 目前現(xiàn)狀

濱海配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)功能擴(kuò)展越來(lái)越多，經(jīng)過(guò)測(cè)定速度發(fā)現(xiàn)最大傳輸速率可達(dá)到4.2M/s，但設(shè)備更新相對(duì)落后，仍然在使用單臺(tái)百兆橫向隔離裝置，Ⅰ區(qū)的2臺(tái)前置服務(wù)器和Ⅲ區(qū)的2臺(tái)前置服務(wù)器之間傳輸?shù)拇罅繑?shù)據(jù)均通過(guò)此橫向隔離裝置進(jìn)行，如圖2所示。目前這樣的配置僅能達(dá)到最高傳輸速率為3M/s。當(dāng)Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)之間有大量數(shù)據(jù)傳輸且數(shù)據(jù)量超過(guò)3M/s時(shí)，就會(huì)發(fā)生丟包現(xiàn)象。而對(duì)天津地區(qū)其他地調(diào)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的配置進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)之間使用2臺(tái)百兆橫向隔離裝置進(jìn)行連接，其傳輸速率也會(huì)翻倍。因此，Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)之間橫向隔離裝置帶寬小、設(shè)備裝置無(wú)冗余是濱海配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)面臨的主要問(wèn)題。

2.2 存在問(wèn)題

（1）橫向隔離裝置帶寬小。濱海配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)自建成投運(yùn)以來(lái)，共接入變電站25個(gè)，新增配電終端1454個(gè)，而且隨著近年濱海地區(qū)電力事業(yè)建設(shè)速度的加快，越來(lái)越多的系統(tǒng)站、用戶(hù)站建成投運(yùn)，接入配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的配電終端也越來(lái)越多。濱海配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)之間需要處理傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越來(lái)越大，因此，單臺(tái)橫向隔離裝置的百兆帶寬成為了濱海配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展瓶頸。提高橫向隔離裝置的帶寬，從而提高配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)之間的數(shù)據(jù)傳輸速率成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

（2）設(shè)備裝置無(wú)冗余。從圖2橫向隔離裝置配置示意圖中可以看出，濱海配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)的服務(wù)器之間僅靠1臺(tái)橫向隔離裝置進(jìn)行連接，如果此橫向隔離裝置發(fā)生故障，會(huì)造成配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹袛啵瑥亩绊懪渚W(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)正常的數(shù)據(jù)傳輸，導(dǎo)致濱海調(diào)控中心失去對(duì)Ⅲ區(qū)數(shù)據(jù)的監(jiān)控能力，從而造成嚴(yán)重后果。因此，對(duì)設(shè)備裝置進(jìn)行冗余配置可以提高濱海配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)的可靠性，從而可以提高濱海調(diào)控中心對(duì)配網(wǎng)的監(jiān)控能力。

2.3 擬解決辦法

方案一：在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)Ⅰ區(qū)與Ⅲ區(qū)之間增加1臺(tái)橫向隔離裝置，將Ⅰ區(qū)與Ⅲ區(qū)之間現(xiàn)有的單通道傳輸方式改成雙通道并聯(lián)的傳輸方式，并將配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)各個(gè)終端的值班機(jī)器按照所屬?gòu)S站平均分配到2臺(tái)前置服務(wù)器上。使Ⅲ區(qū)一半的數(shù)據(jù)通過(guò)其中一臺(tái)前置服務(wù)器與橫向隔離裝置傳輸?shù)舰駞^(qū)，另一半數(shù)據(jù)則通過(guò)另一臺(tái)前置服務(wù)器與橫向隔離裝置傳輸?shù)舰駞^(qū)，從而將無(wú)線公網(wǎng)數(shù)據(jù)采集裝置采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分流，使得每臺(tái)橫向隔離裝置傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量減少了一半，減小了橫向隔離裝置數(shù)據(jù)傳輸?shù)膲毫?。在本方案中，?dāng)其中一臺(tái)橫向隔離裝置出現(xiàn)故障后，會(huì)造成與其相連的前置服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹袛?，只?huì)影響值班機(jī)器為該前置服務(wù)器的配網(wǎng)終端的數(shù)據(jù)傳輸，不會(huì)對(duì)其余配網(wǎng)終端的數(shù)據(jù)傳輸造成影響。

方案二：在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)Ⅰ區(qū)與Ⅲ區(qū)之間增加一臺(tái)橫向隔離裝置，將Ⅰ區(qū)的各臺(tái)服務(wù)器（2臺(tái)前置服務(wù)器、2臺(tái)SCADA服務(wù)器、2臺(tái)歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器）先后通過(guò)2臺(tái)橫向隔離裝置與Ⅲ區(qū)的各臺(tái)服務(wù)器（2臺(tái)前置服務(wù)器、WEB服務(wù)器）進(jìn)行連接，形成配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)Ⅰ區(qū)與Ⅲ區(qū)之間通過(guò)兩臺(tái)橫向隔離裝置級(jí)聯(lián)的數(shù)據(jù)傳輸方式。在本方案中，由于在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)Ⅰ區(qū)與Ⅲ區(qū)之間增加了一臺(tái)橫向隔離裝置，使得橫向隔離裝置的帶寬增加了一倍，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省５潜痉桨笡](méi)有考慮橫向隔離裝置的冗余配置，當(dāng)其中一臺(tái)橫向隔離裝置出現(xiàn)故障后，會(huì)造成配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)Ⅰ區(qū)與Ⅲ區(qū)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹袛?，從而影響配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)正常的數(shù)據(jù)傳輸，與方案一相比略有不足。

3 結(jié)語(yǔ)

濱海配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)Ⅰ區(qū)與Ⅲ區(qū)之間的數(shù)據(jù)傳輸十分重要，隨著濱海公司配網(wǎng)自動(dòng)化業(yè)務(wù)的發(fā)展，Ⅰ區(qū)與Ⅲ區(qū)之間的數(shù)據(jù)傳輸交互流量不斷增大，數(shù)據(jù)鏈路故障問(wèn)題成為一大隱患，橫向隔離裝置的運(yùn)行狀況很大程度上決定了濱海配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)Ⅰ區(qū)與Ⅲ區(qū)這兩個(gè)核心區(qū)域的工作效率、實(shí)時(shí)性、可靠性、故障次數(shù)等。因此，在日常運(yùn)行維護(hù)工作中我們應(yīng)該重視Ⅰ區(qū)與Ⅲ區(qū)的設(shè)備裝置巡查，擅于查找工作中遇到的實(shí)際問(wèn)題，并積極總結(jié)分析問(wèn)題，以便更加完善地解決好此類(lèi)問(wèn)題，從而提高濱海調(diào)控中心對(duì)配網(wǎng)的監(jiān)控能力，保障濱海新區(qū)配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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