地县一体化灾难备用调度系统建设

曹玉华，王凤东，亓翠玲，贾　凤

（国网山东省电力公司莱芜供电公司，山东　莱芜　271100）

地县一体化灾难备用调度系统建设

曹玉华，王凤东，亓翠玲，贾凤

（国网山东省电力公司莱芜供电公司，山东莱芜271100）

分析地县一体化灾难备用调度系统建设的重要性和需要考虑的关键因素，针对地县一体化调度系统建设现状，介绍地县一体化灾难备用调度系统的建设模式，阐述通信网络容灾和数据同步的具体实施方案和关键技术。介绍莱芜地区地县一体化灾难备用调度系统的建设实践，总结取得的效果。

地县一体化；灾难备用调度系统；建设模式；数据同步

0　引言

随着电力公司“大运行”体系建设工作的推进，地调将逐步实现地域内变电设备的集中运行监控，地县级电网最终实现“一体化”运行管理。地县一体化运行管理对地县级电网调度的安全可靠性和业务连续性提出了更高的要求。特别是近年来地震、洪水、火灾等灾害频发，恐怖袭击和网络攻击事件增多，严重影响电网调度场所安全和技术支持系统安全。因此建设地县级电网一体化灾难备用调度系统，增强调度功能冗余备用和数据安全的紧迫性不断增强［1］。

灾难备用调度系统的建设主要是进行系统数据级备份，采用新建或改造一套系统与现有系统实现互备［2-4］。在建设地县一体化灾难备用调度系统时，除了考虑系统数据容灾功能，还要从选址、建设模式、通信网络容灾、数据同步等方面充分考虑，以保证实现真正意义上的异地容灾备用。

在对地县一体化调度系统建设现状调查的基础上，介绍了地县一体化灾难备用调度系统的建设模式，提出了备调系统建设要充分考虑通信网络容灾功能的观点，并阐述了具体的通信网络容灾实施方案。针对主用调度系统和备用调度系统间需进行数据同步的问题，详细介绍了数据同步的实现方式和采用的关键技术。

1关键因素

灾难备用调度系统建设应充分考虑通信网络、环境条件、基础设施、运行维护、与主用调度系统的距离、地理地质、与相关调度合建的可能性等多种因素。系统选址要保证与主用调度系统距离尽可能远。通信网络要独立于主用调度系统。

地县一体化灾难备用调度系统应具备基本的电网运行监控功能（SCADA），具备独立的前置采集服务器、SCADA服务器、历史数据服务器、磁盘阵列、数据库、工作站、卫星对时等功能部件，与主用调度系统各自独立运行，实现与主用调度系统的热备用。在业务需求和资金宽裕的情况下，备用调度系统可考虑部署状态估计、调度潮流、负荷预测、AVC、DTS等高级应用功能。

2　建设模式

根据各地调和县调在电网规模、电网结构、技术力量、设备资源、管理等方面的特点和差异，地县一体化目前的建设模式大体为在地区公司设置主系统，县公司子系统以远程终端模式、广域分布式采集模式或系统拼接模式接入主系统［5-7］。在不需要大量增加投资的前提下，地县一体化灾难备用调度系统可为主站系统异地建设，县公司子系统通过广域分布式采集模式或集中采集模式接入主站，并在主用调度场所设置备用调度系统远程监控浏览终端。

2.1广域分布式采集模式

主站系统数据采集功能由分布在地调及县调的多个广域节点完成。采用前置服务器或终端服务器将县调所辖变电站数据传送至主站系统，主站系统对采集的数据进行统一处理。用于分布式采集的县调前置服务器或终端服务器可与主用调度系统共用，通过配置不同通信链路和采用路由控制上送至备用调度系统主站。此模式适用于县调距离较远、县调布点较多的地区。

2.2集中采集模式

全部地调、县调厂站数据通过站端RTU直接上送至灾难备用调度系统。此种模式下，站端RTU将数据同时上送至主、备用调度系统，增加了站端RTU的数据上送压力。考虑到系统容量和系统性能，此模式仅适用于厂站数据量不是特别大的地区。

3　通信网络容灾

地县一体化容灾备用调度系统建设应充分考虑通信网络容灾功能，同期建设地县级备用通信枢纽节点和地区电力调度数据网络第二汇聚点，为备用调度体系建设提供可靠的通信网络平台。为方便后期运维管理，备用通信枢纽节点和电力调度数据网络第二汇聚点可选择与容灾备用调度系统在同一地点建设。

备用通信枢纽节点与主用通信枢纽节点相互独立、互联互通，具备两条及以上出站光缆路由，联接至省级网络的通信路由相互独立，在主用通信枢纽节点失效的情况下不会影响到电网调度通信业务的正常运行。

电力调度数据网络第二汇聚点是变电站、县调调度数据网络在灾备地点的汇聚和融合，为变电站和县调数据上送至灾难备用调度系统提供网络基础，同时满足备用调度系统数据上送至省级调度系统的要求，如图1所示。

图1　第二汇聚点网络架构

4　数据同步

4.1前置数据实时同步

主备两套系统的前置服务器与厂站端RTU通信进行数据采集，厂站端RTU将数据同时上送至主备系统。当备用调度系统无法正确接收时，可设置为厂站数据经104规约由主用调度系统向备用调度系统转发模式，提高系统接收变电站实时数据的可靠性。

4.2图模数据库同步更新

主用调度系统和备用调度系统的主干网通过路由器或具有路由功能的三层交换机互联，通过设置路由访问控制实现主备两套系统间图模和数据库的同步，如图2所示。系统维护人员在新增、修改数据库和图模信息时，只需要在主调系统侧进行修改，就可以实现两套系统图模数据库的同步更新，减少维护的工作量，提高工作效率。调度人员在主调系统上进行的人工操作，例如人工置数、挂牌等，同步传送到备用调度系统。

4.3监控信息同步浏览

通过路由访问控制，在主用调度场所设置远程监控浏览终端，将备用调度系统调度员工作站接入主用调度场所，主备用调度系统的监控信息可同步浏览。当主用调度系统遇到故障或崩溃时，可以直接启用备用调度系统，实现调度系统的无缝切换。

图2　数据同步方式

4.4异构数据库实时同步方法

在维护图模和数据库时，一般都在主用调度系统侧进行维护，然后再同步到备用调度系统。当主、备调的商用库结构差异较大时，大大增加了同步的难度。商用库的同步原则上使用商用数据库提供的DMETL工具进行。DMETL从本质上来说是一个高性能的、开放的、可扩展的数据集成平台，它能够统一、快速地访问各种异构数据源，并高效地对数据进行映射和转换，快速地集成和发布高质量的数据。

5　系统应用

莱芜地区地县一体化灾难备用调度系统建设在220 kV莲花变电站，距离主用调度系统约40 km。莱芜地区备用调度系统投入运行已有2年时间，主要实现了以下功能。

1）系统具备SCADA功能，能实现数据采集与监视、历史数据存储、站端设备远程控制等功能。厂站采用集中采集模式接入备用调度系统，目前已接入厂站56座，实现了备用调度系统对站端数据的独立采集和对站端设备的独立控制。

2）建设备用调度系统的同时，在220 kV莲花变电站同期建设了备用通信枢纽节点和地区电力调度数据网络第二汇聚点，将所有厂站调度数据网同时汇聚在第二汇聚点，实现了备用网络通信系统的独立运行。当主用网络通信系统失效时，备用网络通信系统仍然运行正常，保证了电网调度通信业务的不间断运行。

3）通过异构数据库实时同步方法，备用调度系统实现了与主用调度系统Oracle数据库的实时同步。图模数据库只需在主用调度系统维护，即可实现备用调度系统的实时同步更新，减轻了自动化运维人员数据库维护的工作量，提高了工作效率。

4）当主用调度系统遇到故障或崩溃时，通过在主用调度场所设置的备调系统远程浏览终端，调控人员可立即启用备用调度系统，实现电网调度业务的切换。为了实现主、备用调度系统互为支持、无缝切换的目标，莱芜地区举行了多次主备用调度系统切换演练。实践证明，当主用调度系统失去作用时，备用调度系统能够完全承担起调度指挥的工作任务。

6　结语

地县一体化灾难备用调度系统实现了地县级电网的调度功能冗余备用，提高了电网数据的可靠性、准确性，当一侧调度系统发生故障时，另一侧调度系统可立即接替，保证了电网监视、控制业务的畅通，提高了电网调度抵御各类事故、自然灾害和社会突发事件的能力。灾备调度系统还需要借助调度人员的使用才能满足灾备环境下对电网的监控管理。因此，应进一步研究当灾难情况出现时，调度人员在撤离主用调度场所期间，电网设备监视控制权如何转移，灾备模式如何启用等问题。

［1］李立新，谢巧云，袁荣昌，等.电网调度云灾备系统优化分析与设计［J］.电力系统自动化，2012，36（23）：82-86.

［2］丁锋，朱红，冷峻，等.地区电网调度SCADA灾难备用系统的建设［J］.电力系统自动化，2005，29（6）：105-107.

［3］陈国恩，钱啸，吴国庆，等.智能电网地县调控一体化异地互备技术支持系统建设［J］.华东电力，2012（4）：680-683.

［4］周华锋，易仁波，王玉琴.南方电网一体化运行智能系统灾备建设模式初探［J］.南方电网技术，2014，8（2）：9-14.

［5］黄邵远.地县级调度自动化一体化主站系统建设思路［J］.电力系统自动化，2009，33（20）：100-103.

［6］钱君霞，徐春雷，余云川，等.地县一体化调度自动化系统建设方案［J］.电力建设，2010，31（12）：65-67.

［7］陈宁，徐春雷，庄卫金，等.地县一体化调度自动化系统分布式数据采集方法［J］.电力系统自动化，2011，35（24）：89-93.收稿日期：2015-03-10

Construction of Prefecture-county Integrated Disaster Backup Dispatching System

CAO Yuhua，WANG Fengdong，QI Cuiling，JIA Feng
（State Grid Laiwu Power Supply Company，Laiwu 271100，China）

The importance and key factors are analyzed for the construction of prefecture-county integrated disaster backup dispatching system.The construction mode is introduced aiming at the current application situation of prefecture-county integrated dispatching system.The implementing scheme and key technology of the disaster tolerance and data synchronization of communications network are explained.Finally，practices and achievements of building prefecture-county integrated disaster backup dispatching system in Laiwu are given.

prefecture-county integrated；disaster backup dispatching system；construction mode；data synchronization

TM73

B

1007-9904（2015）09-0049-03

曹玉华（1982），女，高级工程师，从事电力系统自动化设计与技术管理工作；

王凤东（1981），男，高级工程师，从事电力系统信息化技术工作；亓翠玲（1986），女，工程师，从事电力系统自动化设计工作；贾凤（1989），女，工程师，从事电力系统自动化设计工作。