D5000系统功能及应用探析

庄颖璇

（广东电网有限责任公司潮州供电局，广东 潮州521000）

1 D5000系统

现阶段，电力企业调控一体化大多为D5000智能电网调度控制自动化系统，结合实际应用情况来看，此系统在可靠性和安全性较高，以下从硬件结构、软件结构以及系统功能三个角度对D5000智能电网调度控制自动化系统进行简要分析阐述。

1.1 硬件结构

D5000智能电网调度控制自动化系统采用三级安全区设计，其中第一安全区主要负责系统的实时功能，如能源管理系统等原独立系统也安全集成在第一安全区中[1]；第二安全区主要集成了调度计划、安全校核等日前功能；第三安全区集成了调度管理等具体系统管理功能。系统集成架构如图1所示。

图1 D5000调度控制自动化系统集成架构

D5000智能电网调度控制自动化系统的硬件架构主要分为局域网、应用服务器、工作站、数据采集与通信、DTS等部分，具体内容如下：

第一，局域网。系统的局域网采用双交换冗余结构，此结构具有三方面特点：局域网中任一网点出现故障均不会对系统整体造成过于严重影响，同时也为后续系统设备更换提供便利；可有效避免安装多台交换机，降低系统安装及运行成本，提高系统的整体运行可靠性和设备利用率；为后续系统升级留有充足空间。

第二，应用服务器。在系统运行过程中，为能够有效传递系统应用程序数据，需要为应用程序配置相应的应用服务器，提高应用程序运行效率及效果。

第三，工作站。由于工作站的性能会直接影响系统总体的运行效果，所以在系统硬件配置过程需要采用最稳定、性能最优秀的Unix工作站。

第四，数据采集与通信。数据采集主要通过各类传感器设备来实现，相关数据在经过本地初步处理后，会通过通信网络传递给系统进行综合分析处理[2]。通常情况下，系统中的数据采集和通信子系统由路由器、数据采集通信服务器、串行通信设备共同组成，相关设备的正常功能发挥需要2台及以上数量的应用服务器作为功能支持和互为备用冗余支持。

1.2 软件结构

从本质上来说，D5000智能电网调度控制自动化系统就是对传统SCADA系统（数据采集与监视控制系统）进行合理拓展升级，其功能核心也是数据采集、处理及监控，辅助电网调度中心完成一系列电网调控一体化工作。从结构上来说，D5000智能电网调度控制自动化系统主要分为硬件层、操作层、支持层以及应用层等4个层次[3]。中支持层是整个软件结构的核心层，其在系统中主要发挥着数据采集分析、运行监控管理等功能。此过程中所涉及的数据包括遥信量、遥测量以及电量等。遥信量是指整个系统网络中，可进行远程调控的在线智能化设备所显示的各类数值；遥测量则是指可进行远程调控的在线智能化设备所显示的监测数据，例如相关设备的电压、电流等基本参数等；电量则是指实际电网运行过程中所产生的各类参数值。

1.3 系统功能

D5000智能电网调度控制自动化系统的核心功能是数据采集、处理及监控，有以下几方面功能：

第一，数据采集与监视控制：接收来自FES（飞轮储能）系统所发送的数据，对数据进行分析处理，确定相关系统的实际运行状态，实现对系统的实时监控管理，也为其他应用程序提供数据服务。

第二，自动发电控制：系统中的自动发电控制软件应用了发电机控制技术、通信技术以及数据采集技术，实现对电网的远程输入、输出控制。

第三，高级应用控制：系统中有高级控制软件，此软件主要分为实时态和研究态2种运行方式，其中实时态运行方式包括调度员潮流、状态估计等各类系统应用功能，在此工作状态，系统会对英语程序进行深入分析研究，并获取其中有价值的数据信息，为研究态的后续研究分析提供有价值数据。

2 电网实时监控与智能报警

2.1 电网实时监控

数据采集及处理模块作为D5000系统与电力系统的连接关键点，在运行过程中通过远程通信专线和数据网络实时采集和处理运行数据，并将处理结果传递至系统中的应用程序进行快速分析处理，应用程序再根据预设参数向远方调控站发出控制指令，实现智能电网调控一体化效果。数据采集及处理模块作为智能电网调控一体化的重要数据来源，其数据采集及处理效果将会直接影响后续系统的控制指令精准性和有效性，所以必须要保障数据采集及处理模块的稳定性和数据处理能力。

系统的实时监控主要可以分为稳态监控、动态监视以及在线监视3种形式。其中稳态监控需要断路器、隔离开关等远程控制设备的支持，在其他系统功能的支持下，实现智能电网的遥控效果，为保障控制的有效性，此过程中的具体操作主要由技术人员来完成[4]；动态监视则是对稳态监控提供有效补充，不仅可以对各类异常数据进行有效辨别，还可以为系统提供数据监视相关的公式定义、计算库等功能补充；在线监视也是稳态控制的补充功能，可实时对智能电网进行在线检测，方便技术人员加强对智能电网的具体了解，提高控制的有效性。

2.2 电网智能报警

D5000智能电网调度控制自动化系统将所采集的数据与预设参数匹配对比，快速判断现有数据中是否存在异常数据，并对异常数据进行有效定位，完成智能电网故障分析后向技术人员发出自动化报警，并将智能电网故障分析结果一同传递给技术人员，为快速排除故障提供重要参考依据[5]。智能故障定位依靠智能信号分析功能，充分利用开关变位信息，根据电网开关及元件的正常运行参数，通过逻辑计算的方式快速判断故障元件位置，再根据该元件是否存在失电情况来判断元件是否真正发生故障，完成故障的定位及验证工作，帮助技术人员快速抢修节约时间，提高故障判断正确率及处理效率。智能报警功能不仅提高了故障分析及处理效果，还可以分析出电网中的异常数据，并向技术人员发出预警，实现被动故障处理向主动故障预防的转变。

3 结束语

D5000智能电网调度控制自动化系统不仅可以发挥数据采集与监制、自动发电控制、高级应用控制等基本功能，还能够实现电网实时监控、智能报警等，提高电网智能化水平，简化电网运行管理工作流程，减少人员的日常工作负担，保障电网的安全、稳定运行，进一步推动智能电网的快速发展，实现电网智能化、自动化、集约化发展目标。