曹玉華，王鳳東，亓翠玲，賈　鳳

（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司萊蕪供電公司，山東　萊蕪　271100）

地縣一體化災(zāi)難備用調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)

曹玉華，王鳳東，亓翠玲，賈鳳

（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司萊蕪供電公司，山東萊蕪271100）

分析地縣一體化災(zāi)難備用調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)的重要性和需要考慮的關(guān)鍵因素，針對(duì)地縣一體化調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀，介紹地縣一體化災(zāi)難備用調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)模式，闡述通信網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)和數(shù)據(jù)同步的具體實(shí)施方案和關(guān)鍵技術(shù)。介紹萊蕪地區(qū)地縣一體化災(zāi)難備用調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)踐，總結(jié)取得的效果。

地縣一體化；災(zāi)難備用調(diào)度系統(tǒng)；建設(shè)模式；數(shù)據(jù)同步

0　引言

隨著電力公司“大運(yùn)行”體系建設(shè)工作的推進(jìn)，地調(diào)將逐步實(shí)現(xiàn)地域內(nèi)變電設(shè)備的集中運(yùn)行監(jiān)控，地縣級(jí)電網(wǎng)最終實(shí)現(xiàn)“一體化”運(yùn)行管理。地縣一體化運(yùn)行管理對(duì)地縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度的安全可靠性和業(yè)務(wù)連續(xù)性提出了更高的要求。特別是近年來(lái)地震、洪水、火災(zāi)等災(zāi)害頻發(fā)，恐怖襲擊和網(wǎng)絡(luò)攻擊事件增多，嚴(yán)重影響電網(wǎng)調(diào)度場(chǎng)所安全和技術(shù)支持系統(tǒng)安全。因此建設(shè)地縣級(jí)電網(wǎng)一體化災(zāi)難備用調(diào)度系統(tǒng)，增強(qiáng)調(diào)度功能冗余備用和數(shù)據(jù)安全的緊迫性不斷增強(qiáng)［1］。

災(zāi)難備用調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)主要是進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)級(jí)備份，采用新建或改造一套系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互備［2-4］。在建設(shè)地縣一體化災(zāi)難備用調(diào)度系統(tǒng)時(shí)，除了考慮系統(tǒng)數(shù)據(jù)容災(zāi)功能，還要從選址、建設(shè)模式、通信網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)、數(shù)據(jù)同步等方面充分考慮，以保證實(shí)現(xiàn)真正意義上的異地容災(zāi)備用。

在對(duì)地縣一體化調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀調(diào)查的基礎(chǔ)上，介紹了地縣一體化災(zāi)難備用調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)模式，提出了備調(diào)系統(tǒng)建設(shè)要充分考慮通信網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)功能的觀點(diǎn)，并闡述了具體的通信網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)實(shí)施方案。針對(duì)主用調(diào)度系統(tǒng)和備用調(diào)度系統(tǒng)間需進(jìn)行數(shù)據(jù)同步的問(wèn)題，詳細(xì)介紹了數(shù)據(jù)同步的實(shí)現(xiàn)方式和采用的關(guān)鍵技術(shù)。

1關(guān)鍵因素

災(zāi)難備用調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)充分考慮通信網(wǎng)絡(luò)、環(huán)境條件、基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)行維護(hù)、與主用調(diào)度系統(tǒng)的距離、地理地質(zhì)、與相關(guān)調(diào)度合建的可能性等多種因素。系統(tǒng)選址要保證與主用調(diào)度系統(tǒng)距離盡可能遠(yuǎn)。通信網(wǎng)絡(luò)要獨(dú)立于主用調(diào)度系統(tǒng)。

地縣一體化災(zāi)難備用調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)具備基本的電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控功能（SCADA），具備獨(dú)立的前置采集服務(wù)器、SCADA服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、磁盤(pán)陣列、數(shù)據(jù)庫(kù)、工作站、衛(wèi)星對(duì)時(shí)等功能部件，與主用調(diào)度系統(tǒng)各自獨(dú)立運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)與主用調(diào)度系統(tǒng)的熱備用。在業(yè)務(wù)需求和資金寬裕的情況下，備用調(diào)度系統(tǒng)可考慮部署狀態(tài)估計(jì)、調(diào)度潮流、負(fù)荷預(yù)測(cè)、AVC、DTS等高級(jí)應(yīng)用功能。

2　建設(shè)模式

根據(jù)各地調(diào)和縣調(diào)在電網(wǎng)規(guī)模、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)力量、設(shè)備資源、管理等方面的特點(diǎn)和差異，地縣一體化目前的建設(shè)模式大體為在地區(qū)公司設(shè)置主系統(tǒng)，縣公司子系統(tǒng)以遠(yuǎn)程終端模式、廣域分布式采集模式或系統(tǒng)拼接模式接入主系統(tǒng)［5-7］。在不需要大量增加投資的前提下，地縣一體化災(zāi)難備用調(diào)度系統(tǒng)可為主站系統(tǒng)異地建設(shè)，縣公司子系統(tǒng)通過(guò)廣域分布式采集模式或集中采集模式接入主站，并在主用調(diào)度場(chǎng)所設(shè)置備用調(diào)度系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控瀏覽終端。

2.1廣域分布式采集模式

主站系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集功能由分布在地調(diào)及縣調(diào)的多個(gè)廣域節(jié)點(diǎn)完成。采用前置服務(wù)器或終端服務(wù)器將縣調(diào)所轄變電站數(shù)據(jù)傳送至主站系統(tǒng)，主站系統(tǒng)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理。用于分布式采集的縣調(diào)前置服務(wù)器或終端服務(wù)器可與主用調(diào)度系統(tǒng)共用，通過(guò)配置不同通信鏈路和采用路由控制上送至備用調(diào)度系統(tǒng)主站。此模式適用于縣調(diào)距離較遠(yuǎn)、縣調(diào)布點(diǎn)較多的地區(qū)。

2.2集中采集模式

全部地調(diào)、縣調(diào)廠站數(shù)據(jù)通過(guò)站端RTU直接上送至災(zāi)難備用調(diào)度系統(tǒng)。此種模式下，站端RTU將數(shù)據(jù)同時(shí)上送至主、備用調(diào)度系統(tǒng)，增加了站端RTU的數(shù)據(jù)上送壓力?？紤]到系統(tǒng)容量和系統(tǒng)性能，此模式僅適用于廠站數(shù)據(jù)量不是特別大的地區(qū)。

3　通信網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)

地縣一體化容災(zāi)備用調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)充分考慮通信網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)功能，同期建設(shè)地縣級(jí)備用通信樞紐節(jié)點(diǎn)和地區(qū)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第二匯聚點(diǎn)，為備用調(diào)度體系建設(shè)提供可靠的通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。為方便后期運(yùn)維管理，備用通信樞紐節(jié)點(diǎn)和電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第二匯聚點(diǎn)可選擇與容災(zāi)備用調(diào)度系統(tǒng)在同一地點(diǎn)建設(shè)。

備用通信樞紐節(jié)點(diǎn)與主用通信樞紐節(jié)點(diǎn)相互獨(dú)立、互聯(lián)互通，具備兩條及以上出站光纜路由，聯(lián)接至省級(jí)網(wǎng)絡(luò)的通信路由相互獨(dú)立，在主用通信樞紐節(jié)點(diǎn)失效的情況下不會(huì)影響到電網(wǎng)調(diào)度通信業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第二匯聚點(diǎn)是變電站、縣調(diào)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)在災(zāi)備地點(diǎn)的匯聚和融合，為變電站和縣調(diào)數(shù)據(jù)上送至災(zāi)難備用調(diào)度系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，同時(shí)滿(mǎn)足備用調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)上送至省級(jí)調(diào)度系統(tǒng)的要求，如圖1所示。

圖1　第二匯聚點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

4　數(shù)據(jù)同步

4.1前置數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步

主備兩套系統(tǒng)的前置服務(wù)器與廠站端RTU通信進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，廠站端RTU將數(shù)據(jù)同時(shí)上送至主備系統(tǒng)。當(dāng)備用調(diào)度系統(tǒng)無(wú)法正確接收時(shí)，可設(shè)置為廠站數(shù)據(jù)經(jīng)104規(guī)約由主用調(diào)度系統(tǒng)向備用調(diào)度系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)模式，提高系統(tǒng)接收變電站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的可靠性。

4.2圖模數(shù)據(jù)庫(kù)同步更新

主用調(diào)度系統(tǒng)和備用調(diào)度系統(tǒng)的主干網(wǎng)通過(guò)路由器或具有路由功能的三層交換機(jī)互聯(lián)，通過(guò)設(shè)置路由訪問(wèn)控制實(shí)現(xiàn)主備兩套系統(tǒng)間圖模和數(shù)據(jù)庫(kù)的同步，如圖2所示。系統(tǒng)維護(hù)人員在新增、修改數(shù)據(jù)庫(kù)和圖模信息時(shí)，只需要在主調(diào)系統(tǒng)側(cè)進(jìn)行修改，就可以實(shí)現(xiàn)兩套系統(tǒng)圖模數(shù)據(jù)庫(kù)的同步更新，減少維護(hù)的工作量，提高工作效率。調(diào)度人員在主調(diào)系統(tǒng)上進(jìn)行的人工操作，例如人工置數(shù)、掛牌等，同步傳送到備用調(diào)度系統(tǒng)。

4.3監(jiān)控信息同步瀏覽

通過(guò)路由訪問(wèn)控制，在主用調(diào)度場(chǎng)所設(shè)置遠(yuǎn)程監(jiān)控瀏覽終端，將備用調(diào)度系統(tǒng)調(diào)度員工作站接入主用調(diào)度場(chǎng)所，主備用調(diào)度系統(tǒng)的監(jiān)控信息可同步瀏覽。當(dāng)主用調(diào)度系統(tǒng)遇到故障或崩潰時(shí)，可以直接啟用備用調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)調(diào)度系統(tǒng)的無(wú)縫切換。

圖2　數(shù)據(jù)同步方式

4.4異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)同步方法

在維護(hù)圖模和數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，一般都在主用調(diào)度系統(tǒng)側(cè)進(jìn)行維護(hù)，然后再同步到備用調(diào)度系統(tǒng)。當(dāng)主、備調(diào)的商用庫(kù)結(jié)構(gòu)差異較大時(shí)，大大增加了同步的難度。商用庫(kù)的同步原則上使用商用數(shù)據(jù)庫(kù)提供的DMETL工具進(jìn)行。DMETL從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是一個(gè)高性能的、開(kāi)放的、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)集成平臺(tái)，它能夠統(tǒng)一、快速地訪問(wèn)各種異構(gòu)數(shù)據(jù)源，并高效地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行映射和轉(zhuǎn)換，快速地集成和發(fā)布高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。

5　系統(tǒng)應(yīng)用

萊蕪地區(qū)地縣一體化災(zāi)難備用調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)在220 kV蓮花變電站，距離主用調(diào)度系統(tǒng)約40 km。萊蕪地區(qū)備用調(diào)度系統(tǒng)投入運(yùn)行已有2年時(shí)間，主要實(shí)現(xiàn)了以下功能。

1）系統(tǒng)具備SCADA功能，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、站端設(shè)備遠(yuǎn)程控制等功能。廠站采用集中采集模式接入備用調(diào)度系統(tǒng)，目前已接入廠站56座，實(shí)現(xiàn)了備用調(diào)度系統(tǒng)對(duì)站端數(shù)據(jù)的獨(dú)立采集和對(duì)站端設(shè)備的獨(dú)立控制。

2）建設(shè)備用調(diào)度系統(tǒng)的同時(shí)，在220 kV蓮花變電站同期建設(shè)了備用通信樞紐節(jié)點(diǎn)和地區(qū)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)第二匯聚點(diǎn)，將所有廠站調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)同時(shí)匯聚在第二匯聚點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了備用網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的獨(dú)立運(yùn)行。當(dāng)主用網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)失效時(shí)，備用網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)仍然運(yùn)行正常，保證了電網(wǎng)調(diào)度通信業(yè)務(wù)的不間斷運(yùn)行。

3）通過(guò)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)同步方法，備用調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了與主用調(diào)度系統(tǒng)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)同步。圖模數(shù)據(jù)庫(kù)只需在主用調(diào)度系統(tǒng)維護(hù)，即可實(shí)現(xiàn)備用調(diào)度系統(tǒng)的實(shí)時(shí)同步更新，減輕了自動(dòng)化運(yùn)維人員數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)的工作量，提高了工作效率。

4）當(dāng)主用調(diào)度系統(tǒng)遇到故障或崩潰時(shí)，通過(guò)在主用調(diào)度場(chǎng)所設(shè)置的備調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程瀏覽終端，調(diào)控人員可立即啟用備用調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)的切換。為了實(shí)現(xiàn)主、備用調(diào)度系統(tǒng)互為支持、無(wú)縫切換的目標(biāo)，萊蕪地區(qū)舉行了多次主備用調(diào)度系統(tǒng)切換演練。實(shí)踐證明，當(dāng)主用調(diào)度系統(tǒng)失去作用時(shí)，備用調(diào)度系統(tǒng)能夠完全承擔(dān)起調(diào)度指揮的工作任務(wù)。

6　結(jié)語(yǔ)

地縣一體化災(zāi)難備用調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了地縣級(jí)電網(wǎng)的調(diào)度功能冗余備用，提高了電網(wǎng)數(shù)據(jù)的可靠性、準(zhǔn)確性，當(dāng)一側(cè)調(diào)度系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，另一側(cè)調(diào)度系統(tǒng)可立即接替，保證了電網(wǎng)監(jiān)視、控制業(yè)務(wù)的暢通，提高了電網(wǎng)調(diào)度抵御各類(lèi)事故、自然災(zāi)害和社會(huì)突發(fā)事件的能力。災(zāi)備調(diào)度系統(tǒng)還需要借助調(diào)度人員的使用才能滿(mǎn)足災(zāi)備環(huán)境下對(duì)電網(wǎng)的監(jiān)控管理。因此，應(yīng)進(jìn)一步研究當(dāng)災(zāi)難情況出現(xiàn)時(shí)，調(diào)度人員在撤離主用調(diào)度場(chǎng)所期間，電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)視控制權(quán)如何轉(zhuǎn)移，災(zāi)備模式如何啟用等問(wèn)題。

［1］李立新，謝巧云，袁榮昌，等.電網(wǎng)調(diào)度云災(zāi)備系統(tǒng)優(yōu)化分析與設(shè)計(jì)［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2012，36（23）：82-86.

［2］丁鋒，朱紅，冷峻，等.地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度SCADA災(zāi)難備用系統(tǒng)的建設(shè)［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2005，29（6）：105-107.

［3］陳國(guó)恩，錢(qián)嘯，吳國(guó)慶，等.智能電網(wǎng)地縣調(diào)控一體化異地互備技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)［J］.華東電力，2012（4）：680-683.

［4］周華鋒，易仁波，王玉琴.南方電網(wǎng)一體化運(yùn)行智能系統(tǒng)災(zāi)備建設(shè)模式初探［J］.南方電網(wǎng)技術(shù)，2014，8（2）：9-14.

［5］黃邵遠(yuǎn).地縣級(jí)調(diào)度自動(dòng)化一體化主站系統(tǒng)建設(shè)思路［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，33（20）：100-103.

［6］錢(qián)君霞，徐春雷，余云川，等.地縣一體化調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)方案［J］.電力建設(shè)，2010，31（12）：65-67.

［7］陳寧，徐春雷，莊衛(wèi)金，等.地縣一體化調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)采集方法［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2011，35（24）：89-93.收稿日期：2015-03-10

Construction of Prefecture-county Integrated Disaster Backup Dispatching System

CAO Yuhua，WANG Fengdong，QI Cuiling，JIA Feng
（State Grid Laiwu Power Supply Company，Laiwu 271100，China）

The importance and key factors are analyzed for the construction of prefecture-county integrated disaster backup dispatching system.The construction mode is introduced aiming at the current application situation of prefecture-county integrated dispatching system.The implementing scheme and key technology of the disaster tolerance and data synchronization of communications network are explained.Finally，practices and achievements of building prefecture-county integrated disaster backup dispatching system in Laiwu are given.

prefecture-county integrated；disaster backup dispatching system；construction mode；data synchronization

TM73

B

1007-9904（2015）09-0049-03

曹玉華（1982），女，高級(jí)工程師，從事電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)與技術(shù)管理工作；

王鳳東（1981），男，高級(jí)工程師，從事電力系統(tǒng)信息化技術(shù)工作；亓翠玲（1986），女，工程師，從事電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)工作；賈鳳（1989），女，工程師，從事電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)工作。