调控一体化自动化双系统建设分析

杨名

(四川省电力公司眉山公司，四川 眉山 620010)

引言

随着我国经济的快速发展，人民对电力的需求越来越高，电网在不断发展和进步的同时，保证电力供应的安全有序进行，是电力调度的首要任务。而电力调度自动化系统作为保证电网安全和经济可靠运行的重要手段之一，需要建设好、应用好，为各级电力调度机构生产运行人员提供电力系统运行的实时信息、分析决策工具和控制手段，切实起到技术支持的作用。特别是近两年，国家电网公司提出了"三集五大"发展思路，调控一体化作为"大运行"的重要一环，势在必行。本文分析了适应调控一体化的自动化系统应如何构架，才能确保调控一体化的顺利实施，以及目前的应用情况。

1 、调控自动化系统的必要性

电力系统是一个庞大而且复杂的系统，由几十个到几百个发电厂、变电所和成千上万个电力用户，通过多种电压等级的电力线路，互相连接成网进行生产运行。电能的生产输送过程是瞬间完成的，而且要满足发电量和用户用电量的平衡。现在电力系统的发展趋是电网日益庞大，运行操作日益复杂，所以当电网发生故障后其影响也越来越大。另一方面，用户对供电可靠性和供电质量的要求日趋严格，这就对电力系统运行调度人员和电力系统调度的自动化水平提出了更高的要求。电网调度自动化具有较大的经济效益，可以提高电网的安全运行水平。当发生事故时调度员能及时掌握情况，迅速进行处置，防止事故扩大，减少停电损失。因此，电网调度自动化是一项促进电力生产技术进步和有显著经济效益的重要工作，是电力系统不可缺少的组成部分。2010年，国家电网公司提出了"三集五大"体系建设，其中"大运行"要求在传统调度运行值班业务基础上，增加变电设备运行集中监控功能，推进各级变电设备运行集中监控业务与电网调度业务的高度融合，实现调控一体化。调控一体化的实施，不仅仅是人员、业务的整合，更对自动化系统等技术保障体系提出了更高要求。

2 、调控一体化自动化系统建设思路

2.1.自动化系统基本功能要求

调控一体化要求实现电网调度和运行监控功能的集约融合、统一管理，对调度自动化装备提出了更高要求。要同时满足调度、监控运行工作需要，自动化系统应具备完整可靠的SCADA功能，也要具备高级应用软件的分析计算、智能决策功能。由于调度、监控人员所需权限不同，应用重点也不同，自动化系统还应具备权限划分的功能，针对不同的用户赋予不同的权限。

2.2.建立双套自动化系统的必要性

由于实行无人值班后，变电站主要通过监控人员对设备运行状态进行监视。而调控一体化整合后，调度、监控人员均使用同一套自动化系统。而只有一套自动化系统的安全风险非常大。当自动化系统因自然灾害或系统故障等停运后，调度和监控人员将对所辖厂站失去监控，由于厂站均为无人值班，此时若发生故障，调度及监控人员不能及时知道，更无法及时进行处理，极有可能因此导致电网事故的扩大和蔓延，造成大面积停电事故。所以，为了提高自动化系统的容灾能力，应建立两套自动化系统实现对变电站的监控。同时，为了实现更高的可靠性和较小的维护工作量，两套自动化系统应采用同一厂家的自动化系统。每个厂站通过专线通道尽量经不同路由分别接入两套系统。两套系统之间应至少实现前置、系统互备。前置互备主要指一个厂站分别接入两套系统，当厂站与A系统通讯中断时，能通过B系统将远动信息传给A系统，从而实现双系统和双路由。系统互备主要指两套系统的数据库互为备用。当A系统数据库故障后，工作站可通过切换到B系统，从而提高系统的可靠性。

为了充分发挥两套自动化系统的容灾能力，调度控制室应安装至少两台工作站，分别通过光纤直连到两套自动化系统，这样当任意一套自动化系统停运后，均不影响调度监控人员对电网运行状态的实时掌控。

2.3.加强自动化系统应用的建议

为切实有效提高调度和监控人员监控效率，应统一制定自动化系统告警信号分类标准，有系统、分层次对告警信号进行优化、归类、减少，为调控人员提供更精准有用的告警信息，减轻调控人员无谓的工作量。尤其是在电网发生事故后，能及时通过一级告警信息及时分析、判断事故原因，确保事故处理时"判断准确、隔离迅速、重点保障、恢复及时、控制有力"，切实避免调度和监控人员浩如烟海的信息量所覆盖，实现科学治网和科学减负。

加强技术装备来提高电网实时运行的控制能力。在传统调度运行值班业务基础上，加强在线安全分析预警、实时计划优化调整、故障辅助决策等功能，全面掌控电网运行状态，实现调度运行从经验型向智能型、从单一运行功能到多功能、从事后被动型向事前主动型转变。

3 、目前眉山调控自动化双系统建设及应用情况

眉山公司在2010年投运了全国首套集群调控自动化双系统，经过近两年的运行，取得了良好的效果。下面简单介绍此套系统的总体构架及应用情况。

3.1 集群调控自动化双系统总体架构

图1 集群调控自动化双系统总体架构图

3.2 前置互备

如图所示，正常时，厂站通过站端通信管理单元不同的串口分别向A系统和B系统传送数据。其中，厂站至A系统串口通道设置为A通道，厂站至B系统串口通道设置为B通道，A系统接收B系统的数据通道设置为C通道，B系统接收A系统的数据通道设置为D通道。C通道和D通道通过104网络规约不间断传送数据。为保证数据库的同步性，厂站向A系统和B系统转发的远动信息表完全一致。要求每个厂站尽量从不同路由分别接入A、B系统，形成厂站与双系统之间双通道双路由格局。

图2 前置互备示意图

3.3 系统互备

集群调控自动化双系统正常工作时，其主网交换机互联，两套系统采用热备用方式、实时同步运行，且A系统和B系统都具备相同和完整的电网模型。为保证两套系统的模型、图形、参数的一致性，所有的数据维护（模型、图形、参数）均在A系统中完成，A系统实时库、商用库和图形的修改将实时同步到B系统。两套系统的同步采用的是文件传送的方式，db_replicate传送图形和模型等大字段数据，sync_msg_send传送实时数据。

3.4 Web互备

两套系统有各自的Web系统，正常时各自独立运行，互不干涉。进入集群调控自动化双系统Web页面后，可任意选择登录A系统或B系统的Web进行浏览，任意一台Web服务器出现故障，Web用户可以登录另一套系统，实现Web级互备，切实提高Web系统工作的可靠性。

3.5 应用情况

2010年3月眉山公司集群调控自动化双系统投运后，完成了所有厂站A、B系统的联调，完成了告警信息分级工作，系统嵌入了省地一体化安全稳定预警与辅助决策系统、智能调度辅助决策系统、可视化网损系统等应用。经过近两年的运行，为调度、监控提供了强大的技术支撑，全面提升了眉山公司自动化系统装备水平和容灾能力，为下一步调控一体化的开展提供了有力保障。

4、结论。随着智能电网的建设发展，变革运行组织模式成为了电网发展的客观要求。而调度自动化系统是电力生产中的重要一环，是调控一体化实施中的重要技术支持，需要建设好、应用好，才能为生产组织模式的变革提供安全保障，才能确保电力生产的长治久安。

[1]党晓强,刘俊勇.电力系统调度自动化的基本内容[J].电气时代,2005.

[2]章健.电力系统调度自动化系统现状研究与发展[J].北京电力高等专科学校学报(自然科学版),2010.

[3]陈媛.浅谈电力系统调度运行[J].现代企业文化,2009.

[4]商国才.电力系统自动化[M].天津:天津大学出版社,1999.