山西电网设备信息共享机制研究与应用
2018-03-19郭伟东孙其振
郭伟东 ,潘 捷,孙其振
(1.国网山西省电力公司电力调度控制中心,山西太原 030001;2.国网山东省电力公司电力调度控制中心,山东济南 250000)
0 引言
当前,电网加快发展,跨区跨省电网耦合性进一步增强,电网运行特性日趋复杂,建设过渡期安全风险加剧,运行管理难度不断加大,电网运行一体化特征愈加明显。设备信息现状难以适应调控一体化、生产全过程管控业务应用发展的新需求,需要提高电网电网设备信息的标准化和规范化管理水平。为促进调控业务高效协同,提升电网运行精益化管理能力,建设、生产、调度等单位对电网设备信息协同共享提出了更高要求。有效提升电网设备信息规范化管理水平成为当前的紧迫任务。
运检部门在运的设备(资产) 运维精益管理系统 PMS(power production management system)是设备台帐信息,调度部门在运的智能电网调度控制系统调度管理应用OMS(operation management system) 是调度台帐信息。准确完整的电网设备信息是进一步提升大电网协同控制能力和精益化调控管理水平的重要基础和前提,由于建设、生产、调度等部门的业务时序协同性不强,各自建设的系统应用习惯、录入方式不统一,调控机构间设备命名不一致等原因造成了调度信息的不完整、不准确等问题,信息规范化应用水平明显滞后于调控业务协同运作与调度精益化管理的需求。
PMS与OMS系统之间互通互联(以下简称P-O互联)、数据共享为解决上述问题提供很好思路,但目前缺乏高效的运转机制、友好的人机交互界面、智能的设备生成方法、完备的参数审核流程等问题。
1 设备信息共享存在问题
电网调度信息管理遵循一致性、完整性、准确性原则,山西电网设备信息在三个方面存在短板与不足。信息一致性要求按照统一的命名规范,保证电网设备名称、ID编码的一致性,一致性不足影响了调控业务的高效统筹和安全运转,电网调度控制系统、OMS、PMS基础信息库不统一,不利于调度操作票对象化应用、调度日志规范化记录等业务的顺利开展。信息完整性原则要求立足调控业务需求,建立完整的一、二次设备模型库,完整性不高制约了调控应用实用化水平的提升,影响了调控业务应用实用化水平的进一步提升。信息准确性原则要求设备参数真实、全面、及时地反映电网的实际运行工况,准确性不高难以满足调控精益化管理的需要,制约了调控运行管理精益化水平的进一步提高。
鉴于以上原因,以“源端维护、全网共享”为理念,解决一致性、完整性、准确性三方面问题。一是通过制定电网设备信息管理相关标准规范解决标准、流程,建立分工明确、高效协同的调度信息维护流程,按照生产环节次序履行调度信息维护职责,保证设备信息及时更新。二是建设支持系统为平台,确保电网调度信息管理实现一致性、完整性、准确性。三是PMS系统和OMS系统分别部署在办公网四区和调度安全生产三区,为保障网络交互安全性,在三四区跨区防火墙上增加了IP地址及端口号的双向映射策略,确保了P-O互联网络通道的双向互通唯一性。
2 P-O互联交互共享技术
PMS与OMS之间的数据共享和业务协同集成双方采用小邮件服务器的方式进行E文件的交互。消息邮件满足DL/T 1169—2012《电力调度消息邮件传输规范》要求,为P-O互联横向交互的消息、文件、流程等内容的传输和交互提供支撑,为P-O数据交互提供规范、统一、安全、可靠的传输模式和传输通道。为保证传输数据文件及内容的安全和保密,在横向传输过程中将利用通信网关机的文件加密、解密功能实现所有文件的加密传输。
PMS系统将生成的E文件上传到PMS侧小邮件服务器的“发件箱”中。小邮件服务器自动识别“发件箱”中的内容,并发送至OMS侧小邮件服务器的“收件箱”中。OMS系统定时读取OMS侧小邮件服务器收件箱中的文件,并解析入库,反之由OMS发送E文件给PMS,方式不变。OMS解析E文件入库完毕后,通过webservice将回执信息推送至PMS。 PMS将收到的OMS推送的回执进行解析入库。反之,由OMS发送E文件至PMS,流程不变。
3 P-O互联交互共享机制
3.1 设备信息共享流程
在基建准备阶段,由业主单位(包括运维单位)向调度单位提交变电站和站内间隔、设备的调度命名申请,调度单位进行批复。设备调度命名批复后,OMS将命名传给PMS,运维单位根据设备命名,使用OMS系统开发的建立“电系铭牌”,发起设备变更流程,完成设备台帐的创建和设备铭牌参数维护工作。PMS根据命名信息来生成相关设备,运检人员需在PMS系统中维护影响运检、调度业务应用的相关设备参数同步至OMS,调度人员在规定时限内完成相关参数审核,调度审核通过后,PMS完成台帐第一次发布。若参数填写有误,OMS将流程回退至PMS系统,运检人员根据调度反馈意见进行修改,并再次提交审核。
3.2 电系铭牌组织方案
山西电网目前存在3/2接线方式、双母线、单母线接线方式,按照设备连接方式不同,本文创新设计了开关串类电系铭牌、间隔类电系铭牌两类电系铭牌,解决设备组织方式,便于P-O互联电网设备信息交互。
a) 采用开关串类电系铭牌解决500 kV变电站高压侧设备组织方式。总结500 kV变电站3/2接线成串规律,创新建立7类可覆盖全部成串关系,其中完整串有“1—线路—2—主变—3”、“1—主变—2—线路—3”、“1—线路—2—线路—3” 3类,不完整串有“1—线路—2”、“1—主变—2”、“2—线路—3”、“2—主变—3”4类。
用户只需填写基本信息,系统自动生成开关编号、线路名称、配串关系,且界面设计有成串预览功能,可直观判断人工填写内容与实际是否一致。
系统根据填写的开关串信息,后台逻辑就会将开关串自动生成断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器等设备信息。为解决差异化问题,界面支持新建、删除功能。
b)间隔类电系铭牌实现单母分段、双母、双母单分段、双母双分段等母线接线方式的设备组织方式。根据母线接线方式,系统自动生成不同的间隔类型,用户只需按照规则填写间隔即可自动生成主变间隔、线路间隔、母联开关3类。
系统根据填写的开关串信息,后台逻辑就会将开关串自动生成断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器等设备信息。为解决了差异化问题,界面支持新建、删除功能。
4 电系铭牌推送及审核
OMS建立电系铭牌后,可以选择整站推送、间隔推送、设备推送三种模式,支持推送PMS后整站追回、间隔追回、设备追回。满足用户推送过程中名称修改、历史变电站支持信息自动加载,支持历史间隔新增设备满足用户便捷推送。PMS铭牌参数审核发布后,将参数信息推送至OMS系统,解析后的铭牌信息最终会在OMS一次设备树中显示,确认已将PMS铭牌参数推送至OMS后。
OMS系统及PMS系统两侧用户可以按照职责划分录入设备信息。
110 kV及以下变电站由县调专责初审到县调中心领导审核由地调各专业初审后进行地调各专业复审后再由地调中心领导审核后归档。220 kV变电站由地调各专业初审到地调各专业复审再到地调中心领导审核后由省调各专业初审流转至省调中心领导审核后归档。500 kV及以上变电站由省调专业初审到省调中心领导审核到归档。归档后更新数据至设备表中。即用户可以一次设备树查看信息。
完成参数审核后,电网设备信息在PMS、OMS系统同步,每条设备在系统中只有一个ID,生产运维及调度运行人员可方便查阅设备的全部信息,各专业按需取数,有效保证电网设备信息的一致性、完整性、准确性,促进电网全过程管控及生产业务的高效融合。
5 结束语
本文以“源端维护、全网共享”为理念,深入分析了目前信息共享存在的深层次原因,提出了P-O互联共享的解决原则及方法,开发了智能的人机交互界面,实现调度机构等多端共享信息。本文创新提出了一种电系铭牌设备组织方案,在系统中实现了自动生成,确保了录入设备信息的精确度,有效提升电网业务的智能化管理水平。