【摘要】根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司“大運(yùn)行”體系建設(shè)要求，積極穩(wěn)妥的推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)，建設(shè)符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的智能電網(wǎng)調(diào)控技術(shù)支持系統(tǒng)，為推進(jìn)調(diào)控一體化建設(shè)進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)調(diào)控業(yè)務(wù)的融合提供了技術(shù)支持，同時(shí)為優(yōu)化調(diào)控業(yè)務(wù)工作流程，提高調(diào)控人員面對(duì)電網(wǎng)事故的處置能力提供技術(shù)保證。本文結(jié)合博州地區(qū)電網(wǎng)實(shí)際情況及調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)特性，依據(jù)新疆地區(qū)電網(wǎng)調(diào)控一體化主站系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范要求，對(duì)博州智能電網(wǎng)調(diào)控一體化技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)的現(xiàn)狀、目標(biāo)、規(guī)劃、方案等進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】地區(qū);調(diào)控一體化;技術(shù)支持;系統(tǒng);建設(shè)

1.博州調(diào)度、監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀

博州電網(wǎng)隸屬于新疆電網(wǎng)，供電范圍覆蓋精河縣、溫泉縣、博樂(lè)市及阿拉山口口岸，通過(guò)220kV皇宮變接入新疆主電網(wǎng)，東至奎屯、南至伊犁。共調(diào)管220kV變電站2座;110kV變電站10座;35kV變電站16座。自2009年開(kāi)始，博州電網(wǎng)逐步接入新能源電廠，現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電廠兩座，太陽(yáng)能光伏發(fā)電廠四座，對(duì)電網(wǎng)的安全性提出了更高的要求。博州地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)使用的是2007年投運(yùn)的煙臺(tái)東方電子股份有限公司生產(chǎn)的DF8003S系統(tǒng)，集控自動(dòng)化系統(tǒng)是2006年投運(yùn)的積成電子股份有限公司生產(chǎn)的IES500系統(tǒng)，負(fù)責(zé)博州地區(qū)電網(wǎng)各電壓等級(jí)變電站及上網(wǎng)發(fā)電廠的數(shù)據(jù)采集處理及監(jiān)視控制，廠站端自動(dòng)化系統(tǒng)全部為綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約以IEC60870-5-101及部頒CDT規(guī)約與調(diào)度主站通信。傳輸通道以調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通道為主，常規(guī)遠(yuǎn)動(dòng)串口通道為輔的方式。

2.調(diào)控一體化技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)必要性

隨著博州地區(qū)負(fù)荷日益增長(zhǎng)，電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)展，電網(wǎng)建設(shè)任務(wù)也日趨顯得緊張和繁重，按照我公司電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，預(yù)計(jì)到2015年，博州電網(wǎng)所轄的35kV及以上變電站數(shù)量將超過(guò)60座。調(diào)度自動(dòng)化和集控主站系統(tǒng)接入的遠(yuǎn)動(dòng)分站數(shù)量和信息量將成倍增長(zhǎng)，由于DF8003S調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)和IES500集控主站系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)間較早，受主站系統(tǒng)的硬、軟件功能的限制及系統(tǒng)軟件功能及容量制約，現(xiàn)有主站系統(tǒng)不能滿足博州電網(wǎng)快速建設(shè)過(guò)程中大批量廠站的信息接入的需求。現(xiàn)有調(diào)度自動(dòng)化和集控主站接入規(guī)模的迅速擴(kuò)大將會(huì)給電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)許多不利因素，一方面監(jiān)控值班人員無(wú)法集中精力對(duì)所有變電站的設(shè)備運(yùn)行工況做到全面、準(zhǔn)確的監(jiān)視，工作中可能存在監(jiān)視盲區(qū)，將會(huì)嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，另一方面由一個(gè)集控主站監(jiān)視、控制電網(wǎng)所有無(wú)人值班變電站無(wú)法滿足電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及設(shè)備維護(hù)的需要。隨著科技進(jìn)步和電力自動(dòng)化水平的提高，智能化模式將成為電力工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，調(diào)控一體化系統(tǒng)便是調(diào)度規(guī)模擴(kuò)大與集控站管理的統(tǒng)一解決方案。

3.調(diào)控一體化技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

調(diào)控技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)依據(jù)《地區(qū)智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)試點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)用化驗(yàn)收辦法》，滿足電力行業(yè)相關(guān)技術(shù)要求，與一次電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)模相適應(yīng)，滿足一次電網(wǎng)8-10年以上調(diào)度運(yùn)行管理及變電運(yùn)行管理的發(fā)展要求，確保電網(wǎng)的安全優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。系統(tǒng)建設(shè)采用雙機(jī)雙網(wǎng)的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，提供冗余的、支持分布式處理環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，滿足可靠性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性、安全性等技術(shù)要求。系統(tǒng)建設(shè)具備以下功能：電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、變電站集中監(jiān)控、自動(dòng)電壓控制、綜合智能告警、狀態(tài)估計(jì)、調(diào)度員潮流、靜態(tài)安全分析、調(diào)度員培訓(xùn)模擬、調(diào)度智能操作票、技術(shù)支持系統(tǒng)監(jiān)視與管理、運(yùn)行分析與評(píng)價(jià)、系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)、母線預(yù)測(cè)、調(diào)度管理應(yīng)用等主要功能。

4.調(diào)控一體化技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)方案

4.1 機(jī)房環(huán)境改造

根據(jù)調(diào)控技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)的設(shè)備與電源容量及整體部署，考慮設(shè)備運(yùn)行環(huán)境要求，合理布置機(jī)房輔助設(shè)施建設(shè)，120kVA的UPS電源2臺(tái)并機(jī)運(yùn)行，部署2臺(tái)40kW容量的機(jī)房精密空調(diào)，滿足機(jī)房環(huán)境溫度要求。部署機(jī)房自動(dòng)消防設(shè)施，部署機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括機(jī)房門禁系統(tǒng)及溫度濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及調(diào)控技術(shù)支持系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

4.2 調(diào)控場(chǎng)所改造

調(diào)度大廳面積為175平方米;調(diào)度大廳布置DLP標(biāo)清LED光源拼接大屏幕;調(diào)控席位按8席布置，以滿足調(diào)度運(yùn)行、在線安全分析、監(jiān)控運(yùn)行。各個(gè)調(diào)控席位布置EMS（監(jiān)控）系統(tǒng)工作站、OMS工作站及錄音電話等必備的辦公設(shè)施。

4.3 調(diào)控技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)方案

4.3.1 系統(tǒng)總體要求

智能電網(wǎng)調(diào)控技術(shù)支持系統(tǒng)的建設(shè)必須遵循IEC61970 CIM/CIS（公用信息模型/組件接口規(guī)范）和IEC 61968等標(biāo)準(zhǔn);支持相關(guān)的國(guó)際、國(guó)家、部頒標(biāo)準(zhǔn)通訊規(guī)約，如IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、IEC60870-6（TASE.2）等，具有高度開(kāi)放性和可擴(kuò)展性。支持多態(tài)應(yīng)用，滿足不同專業(yè)人員的實(shí)時(shí)態(tài)、歷史態(tài)、未來(lái)態(tài)、調(diào)試態(tài)等多狀態(tài)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)防誤操作預(yù)演和事故反演的全景再現(xiàn)。與視頻監(jiān)控一體化聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)遙控操作、事故跳閘等一次設(shè)備的自動(dòng)跟蹤。支持標(biāo)準(zhǔn)的電網(wǎng)模型轉(zhuǎn)換，提供CIM XML格式模型文件、SVG格式圖形文件的導(dǎo)入導(dǎo)出，實(shí)現(xiàn)與第三方系統(tǒng)的耦合連接。全面支持Oracle、Sybase、MS SQL Server、MySQL等商用數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用。支持Windows、UNIX、Linux、Solaris等混合平臺(tái)的通訊節(jié)點(diǎn)協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源優(yōu)化配置。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的支撐平臺(tái)、圖模庫(kù)一體化、統(tǒng)一的圖形服務(wù)、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)、統(tǒng)一的報(bào)警服務(wù)、統(tǒng)一的曲線服務(wù)、統(tǒng)一報(bào)表服務(wù)等，所有圖形界面風(fēng)格統(tǒng)一。

系統(tǒng)安全必須滿足《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》對(duì)電網(wǎng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和系統(tǒng)之間互聯(lián)的安全要求，符合《全國(guó)電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)總體框架》的有關(guān)規(guī)定。各應(yīng)用系統(tǒng)、功能設(shè)置在正確的安全分區(qū)內(nèi)。調(diào)控一體化主站系統(tǒng)的SCADA/PAS布置在安全I(xiàn)區(qū);調(diào)度員培訓(xùn)仿真（DTS）等功能布置在安全I(xiàn)I區(qū); 調(diào)控一體化主站實(shí)時(shí)WEB布置在安全I(xiàn)II區(qū)。在橫向上，調(diào)控一體化系統(tǒng)I區(qū)與III區(qū)之間應(yīng)加裝物理隔離裝置，通過(guò)物理隔離裝置設(shè)置訪問(wèn)策略由I區(qū)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器向III區(qū)WEB服務(wù)器發(fā)送電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，III區(qū)WEB服務(wù)器通過(guò)防火墻向IV區(qū)管理信息大區(qū)發(fā)布電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。防火墻設(shè)置訪問(wèn)策略限定指定范圍的IP網(wǎng)絡(luò)主機(jī)允許訪問(wèn)電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息，有效控制未知惡意用戶的攻擊。在縱向上調(diào)控主站與廠站端均加裝縱向加密裝置將實(shí)時(shí)上送的信息進(jìn)行加密與解密，避免信息在傳輸途中被惡意攔截并篡改。同時(shí)調(diào)控主站端還需加裝調(diào)度數(shù)字證書(shū)系統(tǒng)提高系統(tǒng)信息的安全性。調(diào)控一體化系統(tǒng)建成投運(yùn)前還需聘請(qǐng)有資質(zhì)的單位對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行二次系統(tǒng)等級(jí)保護(hù)測(cè)評(píng)，滿足二次系統(tǒng)安全防護(hù)要求，方能投入使用。

系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)具備電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、變電站集中監(jiān)控、自動(dòng)電壓控制（AVC）、狀態(tài)估計(jì)、調(diào)度員潮流、靜態(tài)安全分析、負(fù)荷預(yù)測(cè)、調(diào)度員培訓(xùn)模擬（DTS）、調(diào)度智能操作票、綜合智能告警及基于SVG圖形網(wǎng)關(guān)遠(yuǎn)程瀏覽等支持調(diào)控一體化運(yùn)行的功能模塊。具備輸變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)及變電站安防視頻實(shí)現(xiàn)變電站現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

4.3.2 系統(tǒng)硬件部署

地區(qū)電網(wǎng)調(diào)控一體化主站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用分布式開(kāi)放千兆局域網(wǎng)交換技術(shù)，雙冗余配置具體要求如下：

安全I(xiàn)區(qū)、Ⅱ區(qū)系統(tǒng)后臺(tái)局域網(wǎng)、前置局域網(wǎng)采用千兆雙以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，安全I(xiàn)II區(qū)WEB局域網(wǎng)采用千兆單以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、SCADA服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、PAS服務(wù)器、調(diào)度員工作站、遠(yuǎn)程監(jiān)控工作站、維護(hù)工作站、PAS工作站、報(bào)表工作站、EMS通訊服務(wù)器接入I區(qū)主站系統(tǒng)后臺(tái)局域網(wǎng)交換機(jī);數(shù)據(jù)采集服務(wù)器配置6塊網(wǎng)卡，分別接入后臺(tái)局域網(wǎng)（2塊）、前置數(shù)據(jù)采集局域網(wǎng)（2塊）及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)骨干網(wǎng)一、二平面（2塊），實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的終端服務(wù)器接入I區(qū)主站系統(tǒng)前置數(shù)據(jù)采集交換機(jī);DTS服務(wù)器、DTS_WEB服務(wù)器、DTS工作站接入安全Ⅱ區(qū)交換機(jī);EMS的WEB服務(wù)器等接入III區(qū)交換機(jī)，WEB服務(wù)器、物理隔離裝置、防火墻、路由器構(gòu)成對(duì)外信息交換的途徑。

5.結(jié)術(shù)語(yǔ)

智能電網(wǎng)的提出為調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展指明了新的發(fā)展方向，建設(shè)調(diào)控一體化技術(shù)支持系統(tǒng)為當(dāng)前實(shí)施大運(yùn)行“調(diào)控一體化”這一更為扁平化的組織結(jié)構(gòu)提供技術(shù)保障，縮短了工作業(yè)務(wù)流程，提高了電網(wǎng)事故處置效率和日常操作效率，使電網(wǎng)安全更有保障。“調(diào)控一體化”運(yùn)行模式也利于變電運(yùn)行人員的統(tǒng)籌調(diào)配，實(shí)現(xiàn)減人增效。

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