滨海配网自动化系统平台相关问题的探讨

潘娜++许志成++王媛媛++董泽寅++司威

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

摘 要：近年来，随着滨海配网自动化业务的不断扩展，配网自动化覆盖面积不断扩大，配网主站功能越来越完善。本文介绍了滨海配网自动化系统平台的基本组成以及特点，总结了目前滨海配网自动化系统平台存在的若干问题，并对配网自动化系统Ⅰ区与Ⅲ区之间的数据链路故障问题进行了分析，并且针对这些问题，提出了进一步解决问题的两种方案。

关键词：配网自动化 Ⅰ区 Ⅲ区 数据链路故障

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）09（a）-0031-03

随着我国经济的高速发展，我国城市出现了供电负荷密度大、供电方式复杂、对可靠性的要求越来越高的情况。尤其是城市中的大型用户和重要用户，一旦发生意外停电事故，就会造成极大的影响和损失。滨海供电公司作为天津市电力公司第一批配网自动化系统建设的试点单位，自2011年起开始建设配网自动化系统，至今已有5年。随着配网自动化设备和通信技术越来越成熟，滨海公司的配网自动化覆盖面积也越来越大，配网主站功能越来越完善，其实用化水平也越来越高。但滨海配网自动化系统自2011年运行至今，也遇到了一些问题，导致生产控制大区和管理信息大区之间的数据链路故障时有发生，这对滨海调控中心对配网的监控能力产生了一定的影响。

1 配网自动化系统平台现状分析

目前，随着滨海配网自动化覆盖面积的扩大，配电终端已经不能只用光纤方式通信，为了提高偏僻地区的配电自动化覆盖率，我们开始使用基于无线公网这种通信方式的配电自动化终端设备。无线公网这种通信方式需要租用联通公司的无线通信网络，建立一个无线VPN网络（虚拟专用网络）。由于VPN网络属于公用网络，其二次安全防护的要求就要高于电力系统的数据专网，故此VPN网络连接的前置采集服务器也只能部署在管理信息大区（即Ⅲ区），而其他前置服务器部署在生产控制大区（即Ⅰ区）。这样的Ⅰ区和Ⅲ区部署方式，属于配网自动化主站系统所特有，所以，在配网自动化主站Ⅰ区和Ⅲ区的数据传输中，就更注重实时性与可靠性。由于Ⅰ区和Ⅲ区的功能和性质所决定，两者之间必须设置安全有效的安全防护措施，所以，在两个大区之间部署了横向隔离装置，如图1所示。

滨海公司配网自动化系统Ⅰ区和Ⅲ区的现有平台及设备，是在2011年建设完成，但随着滨海公司配网自动化业务的发展，配网自动化系统功能扩展越来越多，Ⅰ区和Ⅲ区之间的数据传输交互流量不断增大，但滨海公司配网自动化系统设备更新相对落后，导致Ⅰ区和Ⅲ区之间数据链路故障时有发生，这对配网自动化系统的安全稳定运行造成了很大的隐患，因此，我们需要对滨海公司配网自动化系统平台的配置以及设备进行一定的调整。

2 数据链路故障问题分析

2.1 目前现状

滨海配网自动化系统功能扩展越来越多，经过测定速度发现最大传输速率可达到4.2M/s，但设备更新相对落后，仍然在使用单台百兆横向隔离装置，Ⅰ区的2台前置服务器和Ⅲ区的2台前置服务器之间传输的大量数据均通过此横向隔离装置进行，如图2所示。目前这样的配置仅能达到最高传输速率为3M/s。当Ⅰ区和Ⅲ区之间有大量数据传输且数据量超过3M/s时，就会发生丢包现象。而对天津地区其他地调配网自动化系统的配置进行调查发现，Ⅰ区和Ⅲ区之间使用2台百兆横向隔离装置进行连接，其传输速率也会翻倍。因此，Ⅰ区和Ⅲ区之间横向隔离装置带宽小、设备装置无冗余是滨海配网自动化系统面临的主要问题。

2.2 存在问题

（1）横向隔离装置带宽小。滨海配网自动化系统自建成投运以来，共接入变电站25个，新增配电终端1454个，而且随着近年滨海地区电力事业建设速度的加快，越来越多的系统站、用户站建成投运，接入配网自动化系统的配电终端也越来越多。滨海配网自动化系统Ⅰ区和Ⅲ区之间需要处理传输的数据量越来越大，因此，单台横向隔离装置的百兆带宽成为了滨海配网自动化系统的发展瓶颈。提高横向隔离装置的带宽，从而提高配网自动化系统Ⅰ区和Ⅲ区之间的数据传输速率成为一个亟待解决的问题。

（2）设备装置无冗余。从图2横向隔离装置配置示意图中可以看出，滨海配网自动化系统Ⅰ区和Ⅲ区的服务器之间仅靠1台横向隔离装置进行连接，如果此横向隔离装置发生故障，会造成配网自动化系统Ⅰ区和Ⅲ区之间数据传输的中断，从而影响配网自动化系统正常的数据传输，导致滨海调控中心失去对Ⅲ区数据的监控能力，从而造成严重后果。因此，对设备装置进行冗余配置可以提高滨海配网自动化系统平台的可靠性，从而可以提高滨海调控中心对配网的监控能力。

2.3 拟解决办法

方案一：在配网自动化系统Ⅰ区与Ⅲ区之间增加1台横向隔离装置，将Ⅰ区与Ⅲ区之间现有的单通道传输方式改成双通道并联的传输方式，并将配网自动化系统各个终端的值班机器按照所属厂站平均分配到2台前置服务器上。使Ⅲ区一半的数据通过其中一台前置服务器与横向隔离装置传输到Ⅰ区，另一半数据则通过另一台前置服务器与横向隔离装置传输到Ⅰ区，从而将无线公网数据采集装置采集来的数据进行分流，使得每台横向隔离装置传输的数据量减少了一半，减小了横向隔离装置数据传输的压力。在本方案中，当其中一台横向隔离装置出现故障后，会造成与其相连的前置服务器数据传输的中断，只会影响值班机器为该前置服务器的配网终端的数据传输，不会对其余配网终端的数据传输造成影响。

方案二：在配网自动化系统Ⅰ区与Ⅲ区之间增加一台横向隔离装置，将Ⅰ区的各台服务器（2台前置服务器、2台SCADA服务器、2台历史数据服务器）先后通过2台横向隔离装置与Ⅲ区的各台服务器（2台前置服务器、WEB服务器）进行连接，形成配网自动化系统Ⅰ区与Ⅲ区之间通过两台横向隔离装置级联的数据传输方式。在本方案中，由于在配网自动化系统Ⅰ区与Ⅲ区之间增加了一台横向隔离装置，使得横向隔离装置的带宽增加了一倍，提高了数据传输的速率。但是本方案没有考虑横向隔离装置的冗余配置，当其中一台横向隔离装置出现故障后，会造成配网自动化系统Ⅰ区与Ⅲ区之间数据传输的中断，从而影响配网自动化系统正常的数据传输，与方案一相比略有不足。

3 结语

滨海配网自动化系统Ⅰ区与Ⅲ区之间的数据传输十分重要，随着滨海公司配网自动化业务的发展，Ⅰ区与Ⅲ区之间的数据传输交互流量不断增大，数据链路故障问题成为一大隐患，横向隔离装置的运行状况很大程度上决定了滨海配网自动化系统Ⅰ区与Ⅲ区这两个核心区域的工作效率、实时性、可靠性、故障次数等。因此，在日常运行维护工作中我们应该重视Ⅰ区与Ⅲ区的设备装置巡查，擅于查找工作中遇到的实际问题，并积极总结分析问题，以便更加完善地解決好此类问题，从而提高滨海调控中心对配网的监控能力，保障滨海新区配电网的安全稳定运行。

参考文献

[1] 李建国.城市配电网自动化建设实施的问题分析[J].硅谷，2014（23）：184.

[2] 曹茂，高伏英.电网调度自动化主站维护[M].北京：中国电力出版社，2010.endprint