地区电网地县级备用调度系统建设方案

符 雅

（湖南力通电力勘测设计咨询有限公司，湖南 长沙 410000）

0 引 言

随着电力建设的快速发展，电网已成为我国重要的基本设施之一。电力通信网是支撑电网调度运行和公司信息化管理的重要基础设施[1]。为适应地县电网发展和“调控合一”的趋势，地县级电网调度控制业务对技术支持系统、实时数据和实时调度业务的备用等需求不断提高，亟需加强地县级电网备用调度系统建设，以提高有效防范各类风险的能力，确保电网安全可靠运行[2]。

1 调度通信网络现状

1.1 调度数据网络基本情况

省级调度数据网由核心层、汇聚层、接入层构成，其中核心层为省调节点，汇聚层为地调节点，接入层为220 kV变电站和直调发电厂节点。调度数据网通信链路主要采用光纤电路，所有链路均采用双冗余互备信道。每个地调通过两条2M电路与省调相连，每个变电站采用两条2M电路与所属地调相连，每个电厂通过1条2M电路接入省调、1条2M电路接入所在地调。地区调度数据网工程覆盖了整个地区所有35～220 kV变电站，按照电网公司标准规划为核心层、汇聚层、接入层3层网络结构。

1.2 通信网络基本情况

1.2.1 地区通信网络现状

各个地区已建有地区光纤通信网，其中市区、县区110 kV及以上变电站基本已实现双光缆路由，并分别建有市区10G骨干网Ⅰ和地区10G骨干网Ⅱ，两骨干网之间在地区地调中心机房互联。地区通信网主要按核心层、汇聚层和接入层3个网络层次组织。核心层网络传输容量为10G，由地区地调中心站及各重要220 kV变电站组成，远期带宽可达更高；汇聚层网络传输容量为622M或2.5G，由城区环网、中心站链路和各县调汇聚层等STM-4/16网络组成；接入层网络传输容量为155M或622M，由组织架构上暂无法接入环网、数据量较小且通信业务量较少的通信节点构成。

1.2.2 县调通信网络现状

地区各县调所辖35 kV变电站、开关站及供电营业所等基本均已开通光纤通信系统，各县调骨干链路基本采用622M传输容量，各分支链路主要传输容量为155M。

1.2.3 容灾网络建设

目前光纤通信网络基本覆盖到了各变电站，覆盖面较广，但由于各网络的建设是分期、分阶段进行，因此仍存在如下问题。一是大部分光传输网汇聚点比较单一，存在单点故障风险；二是网络结构不够完善，部分区段纤芯资源和带宽不足；三是通信网管系统统一部署在地调，缺乏可靠备份。

为了满足信息灾备体系和电网备用调度体系的建设需求[3]，地区通信网络选择220 kV的A变电站作为地区第二汇聚点，各县调通信网络第二汇聚点分别为B、C、D、E、F变电站。此外，各第二汇聚点设置地区/县调备用网管系统的远程工作站，以对地网级/县级网络的设备进行监视管理。

2 地县备用调度建设原则

2.1 地县级备用调度建设原则

在某个220 kV变电站建立备调网络节点（第二核心层节点），在220 kV变电站或110 kV变电站设置第二汇聚节点，第二汇聚节点与地调主调节点直联，所有接入层节点皆接入第二汇聚节点。通过建设第二汇聚点，与现有的地调、县调第一汇聚点形成双汇聚、双交叉的网络结构，各调度对象的各类业务通过独立的通道路而不经过现有中心站送至第二汇聚点，当备调主调失去功能时，仍能由相应的备用调度履行调度职能[4]。

2.2 简易型地调采集监控系统选址原则

备调应建立在调度数据网的第二汇聚点，备用调度选址应充分考虑地理地质、环境条件、基础设施、通信网络、运行维护、与主调距离以及与相关调度合建的可能性等多种因素，其建筑设施应坚固牢靠、简约实用，尽可能充分利用已有生产办公用房，不再为备调新建办公楼[5-7]。

各地区在通信及调度数据网络第二节点进行必要场地改造，建设简易型采集监控系统，实现对地区电网实时数据的采集处理，配置电网运行监控功能。地调简易采集监控系统所有的参数、图形、模型等均应与地调主调系统及时同步。在省调设置地调备用调度席位和专岗，集中实现对地调实时业务功能的备用。地调所承担的设备监控业务由当地的设备运维单位承担，省调运用远程浏览功能实现对所辖地调业务的集中备用，设备运维单位运用同样功能实现对所辖变电站设备的操作和监控业务备用。县调备用功能在地调主调可集中实现，通过在地调主调进行必备的场地改造，设置县调备用调度席位和专岗及备用值班设施，主要承担所辖县调备用实时调度业务。

3 地县级备用调度建设方案

3.1 地级备用调度建设方案

在通信网络配套改造基础上，构建地区调度数据网络第二核心节点及汇聚点，完善地区调度数据网络。在各地调通信及调度数据网络第二节点进行简易型采集监控系统建设，实现对地区电网实时数据的采集处理。在省调设置地调备用调度席位和专岗，当某地调主调失去功能时可由省调立即接管该地调实时调度业务，该地调所承担的设备监控业务由当地的设备运维单位承担。信息采集网络拓扑结构如图1所示。

图1 信息采集网络拓扑结构

3.2 简易型地调采集监控系统基本配置要求

简易型监控系统应配置设备管理系统（Equipment Management System，EMS）设备及软件。硬件主要包括数据采集与监视控制系统（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA）服务器、历史服务器、应用服务器、磁盘阵列、调度工作站、EMS交换机、采集网交换机、工作微机、点对点延长器、投影机、打印机、服务器机柜以及配电柜等设备；软件主要包括SCADA软件、安全操作系统软件、技术支持系统支撑平台软件以及地区数据库同步软件等。

省调主调设置所辖地调远程监控浏览终端和备用值班设施。在地调调度室设置县调备用调度席位，根据调度席位配置工作台、电话调度台等配套设施。地县调备用调度技术支持系统依托调度数据网络，采用统一规范实现各级调度系统的数据、服务、图形以及模型的共享。

备用调度技术支持系统必须遵循统一的技术标准和规范。地区调度的监视控制功能可通过地调主调、当地监控系统、简易型采集监控系统以及有授权的远程监控浏览终端等实现。主、备调系统应实现电网模型一致、信息自动同步[8]。在安全认证和授权的前提下，省调主调可直接浏览地调主调和简易型采集监控系统的画面，可执行设备控制操作，实现对各地调实时调度业务的集中备用。简易型地调采集监控系统和地调主调系统应能够及时地将重要系统级故障上送到省调主调系统，以方便备调值班员能够及时并准确地掌握调系统运行的情况。简易型地调采集监控系统和地调主调系统应支持实时数据和历史数据的展示及实现画面文件的传输，接收省调主调发送的控制命令并能解析执行。简易采集监控系统应实现免维护，模型、图形、参数等都应该与地调主调系统及时同步[9]。

基于安全标签和调度数字证书，按照安全访问控制策略可实现纵向远程监控浏览。基于口令管理，可实现本地操作人员的权限管理和安全认证。对部分不配置纵向加密认证装置，通过调度数字证书和安全标签实现对调度控制指令的单向认证加密[10]。此外，简易型地调采集监控系统信息采集范围应与主调系统保持一致。对于地县一体化模式的地调主调系统，简易型地调采集监控系统需实现对全部地县级厂站的信息采集。对于独立县调系统模式，由于在建设县级备用调度时地调主调系统将经扩容实现对县调厂站的直接信息采集，因此无论采取地县一体化模式还是独立县调系统模式的地调主调系统，其简易型地调采集监控系统最终均需实现对地县厂站信息的直接采集。简易型地调采集监控系统经地区调度数据网第二核心节点和县级第一、二冗余汇聚节点直接采集地县调所调度管辖厂站信息。

3.3 县级备用调度建设方案

县级备用调度功能在地调主调集中实现，在地调主调进行必备的场地改造，设置县调备用调度席位和专岗，主要承担所辖县调备用实时调度业务。在地调调度室内设置专用县级备用调度席位，配置远程工作站、办公微机、调度电话台。地县一体化模式下，地调备用简易采集监控系统应通过地区数据网第二汇聚节点接入全部地县厂站信息。220 kV A变电站位于市区，交通便利，供电可靠性高，是地区光传输通信网络的重要节点。其通信路由组织可靠灵活，均已配置省网、地网光传输设备，业务已实现相互联通。该站拥有充足的扩容空间和电源容量，具备建设地调备用系统的内外部条件。根据地调备用系统选址要求，综合考虑选择220 kV A变电站作为地区地调备用系统选址。

4 结 论

通过该项目的实施，完成地区电网备用调度建设，与省级备用调度配合形成完备的备用调度体系，满足调度生产指挥和电网运行控制的需要，提高防范各类风险的能力，确保电网安全稳定运行，实现可靠供电。通过建设第二汇聚点，与现有的地调、县调第一汇聚点形成双汇聚、双交叉的网络结构，保证在现有中心站失效的情况下仍能由相应的备用调度系统履行调度职能。