OPEN3000调度自动化系统的信号使用分析及处理

2014-12-18陈文凌陈楠

企业技术开发·中旬刊 2014年12期

陈文凌+陈楠

摘要：文章分析了智能电网的发展对调度自动化系统的需求，以OPEN3000调度自动化系统为研究对象，从系统配置、系统组成、信号配置顺序等方面介绍了OPEN3000调度自动化系统的构成，并以四遥信号为研究重点，结合具体的实例，分析了OPEN3000调度自动化系统中信号的使用、分析和处理，最后对调度自动化系统的发展进行了展望。

关键词：OPEN3000;调度自动化系统;信号;使用;分析

中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）35-0066-02

随着智能电网在我国的发展，对调度自动化系统的自动化和智能化也提出了更高的要求，调度系统的信号采集与分析成为研究热点。平台化集成的电网调度自动化集成系统OPEN3000目前已经在我国各级调度得到了广泛使用，本文结合对OPEN3000系统的实际使用经验，以FES系统为切入点，以四遥信号为重点，对OPEN3000的信号使用进行了分析与研究。

1 OPEN3000调度自动化系统的构成

1.1 OPEN3000的系统配置

要对OPEN3000系统的信号使用进行分析，必须首先了解调度自动化系统的整体平台组成。OPEN3000遵循IEC61970规约，可以单独或同时支持EMS、DMS、WAMS和公共信息平台等应用系统，具有良好的开放性、可靠性和便利性。OPEN3000系统配置图如图1所示。

如图1所示，OPEN3000系统可以分为I区、II区和III区三个部分。其中，I区主要进行实时数据的采集和处理，包括数据库、SCADA系统、FES系统、AGC系统、PAS系统，是整个调度自动化系统中的核心区;II区主要是DTS系统，用来进行调度员的培训和仿真;III区主要是Web服务器，主要进行系统的浏览和查询。

1.2 OPEN3000系统的组成

OPEN3000调度自动化系统包括FES（前置应用子系统）、SCADA（实时监控子系统）、PAS（高级应用子系统）、AGC（自动发电控制子系统）、DTS（调度员培训仿真子系统）等。其中，FES系统是OPEN3000系统中实时数据输入、输出的中心，也是四遥（遥控，遥信，遥测，遥调）信号的通信通道。

1.3 变电站OPEN3000的配置顺序

对OPEN3000的配置顺序大致如下：首先登陆OPEN3000系统，根据所需配置的变电站顺序，兴建并填写相关的厂站信息，包括厂站的名称、编号、ID、模拟量信息等。然后根据实际的主接线图，使用GDesigner在OPEN3000中绘制厂站接线图，并将相应的电气设备与节点配置如数据库，添加相应的动态数据;此后，进入数据库的详细配置，包括动态参数配置、保护节点动作、各测点的遥测和遥信信号、相关公式定义等。最后，为FES定义相应的通信厂站表、通道表和规约，完成相应的四遥信号定义配置和点号计算。最后，设置相应的网络描述和定义，完成通讯配置后，可以打开仿真器开始仿真，测试变电站内各设备，相关的四遥信号是否能够正常上送，通讯是否正常，相关功能能否正常使用。

2 OPEN3000调度自动化系统的信号使用

调度自动化系统需要采集的主要是遥测、遥控、遥信、遥调这四遥信号，其中，遥测信号是指通过远动装置采集的远距离模拟量，遥信信号是通过远动装置采集的状态量、开关量、保护结点信号等反应系统运行工况的信号量，遥控是指调度系统通过远距离来控制断路器进行操作，遥调则侧重于对具备电动调节器的电气设备进行微调。

2.1 OPEN3000调度自动化系统信号的添加

四遥信号的采集、连接和分析判断是整个调度自动化系统的基础，要实现调度自动化的分析、决策、调度职能，准确添加并核对相关的四遥信号是基础，以测点遥信信号的添加为例，需要添加遥信信号的测点包括：开关、刀闸、继电保护设备的动作信号等，变压器的分接头遥信和其它一些不好归类的遥信一般放入测点遥信信号表进行处理。

对测点遥信信号的添加方式为：在系统的dbi界面点击“SCADA”，并在“设备类”中选择“测点遥信信息表”，在表中进行添加。对于较为特殊的遥信信号，如变压器分接头的设置需要特别注意，其信号输入需要在SCADA中的“计算类”打开“特殊计算表”，通过调用检索器来输入，实际使用中，应将变压器绕组表中对应的分接头位置拖入相关区域，将“档位”设置为计算类型，如果变压器的档位采用BCD算法，则还需要选择“档位BCD”，再调用此前设置的检索器，将变压器相应的调档开关遥信值对应输入，再在图形的相应位置上，对变压器的遥调进行调档操作。

2.2 OPEN3000调度自动化系统信号的触发关系设置

触发关系配置是指将四遥信号的相关属性与电气设备元件相关联，对于变电站调度自动化系统来说，设备是其系统数据库的核心内容，而所有的四遥信号都不是独立的，必须与相关的设备相关联，形成设备的属性，触发关系配置就是设备属性的设置过程。

在OPEN3000系统中，当相关设备如断路器、刀闸、保护设备等添加后，将自动触发生成相应的主遥信和遥测记录，而辅节点遥信需要重新定义。通过测点的遥信信息表、遥测信息表、保护信息表来配置触发关系，在这些表中都是单独的属性，应该注意的是，单点的信号和一些无法归类设备的遥测的处理，例如：对变电站直流屏的单独遥测就应该录入测点遥测信息表。

2.3 OPEN3000调度自动化系统信号的操作

在SCADA系统操作中，比较重要的操作有遥信对位、遥信（遥测）封锁、遥信（遥测）解封锁、遥测置数、遥控闭锁、遥控解锁、遥信变位等。其中，遥信对位是指当系统出现一次设备变位时，主接线图上的开关和刀闸将闪烁显示，遥信封锁是指将开关和刀闸锁定，不再接受前置FES上送的信号，而解封锁是与封锁相对而言的，解锁后可以正常接受相关信号，遥测置数是将遥测值进行人工置数，遥信变位是指改变开关或刀闸状态。

以遥测量的封锁和解封锁为例，在变电站的主接线图中，选中相关的要测量动态数据，通过单击鼠标右键，在弹出的菜单中进行操作，并可以输入相关的值和备注。

3 OPEN3000调度自动化系统信号的分析和处理

3.1 遥测信号的处理

从变电站采集到的遥测信号是系统其它计算量和高级应用的基础，也是调度系统进行事故追忆的基础，因此，遥测信号是进行远方监控和调度的重要内容。对遥测信号的处理流程为：前置系统FES服务器通过变电站侧的RTU实时获取遥测数据，经过相关的数据分析和处理后，经数据总线上送到SCADA服务器，在服务器的相关处理模块中对数据进行合理性检查、更新数据库、检测数据范围等相关处理。

3.2 遥信信号的处理

变电站遥信状态是系统数据处理和逻辑判断的基础，对变电站调度自动化系统而言，应确保系统的可靠运行，能够准确及时地反映一次设备的状态，不丢失设备的遥信信息。与遥测信号的处理流程相似，遥信信号也是经过FES服务器从厂站的RTU采集数据，然后上传至SCADA服务器，并进行合理性检查和数据库更新，对遥信变位信号输出告警，对双位置遥信进行校验，一旦校验错误输出告警，并根据遥信状态辅助事故追忆和数据储存。

3.3 遥控和遥调信号的处理

遥控和遥调是系统输出到设备的信号，系统接收到采集的遥测和遥信信号后，上送SCADA服务器，经过调度主站的分析和处理，输出相关的遥控和遥调信号，对相关的一次设备进行调控，以调节电力系统内部的潮流和负荷分布，OPEN3000调度自动化系统有多种遥控方式，包括普通遥控、直接遥控、首席操作、双席操作、顺序控制、统一群控等。

4 结语

电网技术的发展和革新是一个持续的过程，随着智能电网时代的来临，电网设备的智能化、自动化、自愈化程度不断提升，以OPEN3000为代表的调度自动化系统也朝着分析型调度迈进，以为智能电网提供更好的决策、分析、调控支撑。在可以预见的将来，地区电网的调度还将继续发展，具体包括调度功能的丰富，能量管理功能的提升等，此外，电网运行方式的综合计算、电网检修计划的制定、电力市场运营、电能的计量计费等综合性应用系统都将集成和统一到平台中，我国电网调度自动化系统的发展空间十分广阔。

参考文献：

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