馬海俠

（國網(wǎng)山東單縣供電公司，山東菏澤 274300）

電力調(diào)度自動化化系統(tǒng)設(shè)計的用戶需求性分析

馬海俠

（國網(wǎng)山東單縣供電公司，山東菏澤 274300）

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)對整個電網(wǎng)的運行和建設(shè)是非常重要的，是整個電網(wǎng)調(diào)度的中樞神經(jīng)。文章對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的需求分析，從用戶的角度出發(fā)，對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能需求與非功能需求進行了概要的描述，希望根據(jù)此用戶需求設(shè)計出來的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)可以為我國各級電網(wǎng)發(fā)揮更重要的作用。

電力調(diào)度自動化 電網(wǎng) 系統(tǒng)設(shè)計 用戶需求

伴隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，電力通信行業(yè)也不斷的壯大起來。2011 年我國國家電網(wǎng)頒發(fā)的61號文件明文指出，電力通信行業(yè)必須強化其安全防護的工作，將其操作標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)化、規(guī)范化，力求全國變電站安全水平全面提升。作為電力通信網(wǎng)的重要組成部分，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)已經(jīng)成為整個電網(wǎng)自動化調(diào)度系統(tǒng)的核心。各級別電網(wǎng)開始逐漸將電力調(diào)度自動化作為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點，其建設(shè)成為機房建設(shè)中必不可缺的一部分。營造一個可靠、安全、快速的電網(wǎng)運行環(huán)境。使電網(wǎng)具有自愈功能，有效抵御外界攻擊，滿足新世紀(jì)用戶的各方面需求，促進電力市場以及資產(chǎn)的高效率運行。

1　電力調(diào)度自動化系統(tǒng)設(shè)計的功能需求分析

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)和其它的系統(tǒng)之間的信息交互是非常頻繁的，不僅需要實時的去估測電網(wǎng)的負荷值，同時也要對各個地區(qū)的調(diào)度信息進行及時的處理。本人在課題的設(shè)計過程中，主要負責(zé)對其中4個功能模塊的設(shè)計，下面對這4個部分進行詳細的需求分析：

1.1數(shù)據(jù)采集處理模塊

我國電網(wǎng)電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的SCADA系統(tǒng)可以提供多源數(shù)據(jù)采集和處理的功能，可采集的數(shù)據(jù)源可以包括來自變電站的數(shù)據(jù)信息、來自其它自動化辦公系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息和來自設(shè)計的數(shù)據(jù)信息等幾個方面。數(shù)據(jù)采集處理模塊則可以負責(zé)對各方面的信息進行采集和處理。數(shù)據(jù)采集模塊負責(zé)從前置系統(tǒng)或轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)，進行必要的預(yù)處理后輸入SCADA實時數(shù)據(jù)庫。為保證信息傳送的可靠性，數(shù)據(jù)采集采用錯誤校驗碼。對采集的所有測量值應(yīng)進行濾波和有效性校驗。

1.2人機界面模塊

基本的調(diào)度操作功能包括圖模一體化繪圖、建模、版本升級工具（圖形轉(zhuǎn)換、參數(shù)轉(zhuǎn)換）：主要是完成 DF8002、DF8003、DF9100 圖形、參數(shù)向我國電網(wǎng)調(diào)度自動化的轉(zhuǎn)換，以及與其它廠家接口時的圖形、參數(shù)的轉(zhuǎn)入、轉(zhuǎn)出、研究態(tài)支持技術(shù)。我國電網(wǎng)調(diào)度自動化對研究態(tài)的支持進行了深入研究開發(fā)，開發(fā)了一種新的研究態(tài)支持技術(shù)，該技術(shù)突破了傳統(tǒng)由于系統(tǒng)容量限制而不得不固定設(shè)計幾個研究態(tài)的局限性，可以隨時動態(tài)切換某個節(jié)點進入某個研究態(tài)（如DAS、DTS等），在該技術(shù)的支持下，系統(tǒng)還增加了對SCADA研究態(tài)的支持。

1.3SCADA/GIS/DAS一體化模塊

電網(wǎng)電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的SCADA/GIS/DAS一體化的概念是在我國電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中首次提出來并實際應(yīng)用，SCADA/GIS/DAS一體化主要包括4個方面的內(nèi)容，具體為：

（1）SCADA和GIS數(shù)據(jù)要保持一致性、完整性和維護的唯一性；（2）由SCADA向GIS提供實時運行數(shù)據(jù)并在GIS系統(tǒng)中顯示，由GIS向SCADA及時準(zhǔn)確地提供網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和屬性數(shù)據(jù)；（3）GIS上的配電地理沿布圖能自動轉(zhuǎn)換為SCADA系統(tǒng)以及常規(guī)管理所需要的單線圖，并保證拓撲關(guān)系的始終一致性；（4）保證SCADA系統(tǒng)的運行安全性。SCADA/GIS/DAS一體化保證了數(shù)據(jù)源的唯一和一致性，減少了系統(tǒng)的維護量。

1.4WEB子系統(tǒng)模塊

Web服務(wù)器與調(diào)度自動化系統(tǒng)之間采用網(wǎng)絡(luò)安全隔離裝置連接。我國電網(wǎng)電力調(diào)度自動化系統(tǒng)主動把有關(guān)數(shù)據(jù)送到Web服務(wù)器，MIS從Web服務(wù)器中以瀏覽器方式取得SCADA數(shù)據(jù)（各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)、曲線及廠站圖等）。通常MIS系統(tǒng)通過Web瀏覽的方式觀看調(diào)度主站的數(shù)據(jù)，優(yōu)點是可以免維護。

2　電力自動化系統(tǒng)設(shè)計的非功能性需求

系統(tǒng)的非功能性需求分析包括以下幾個方面：

2.1性能要求

系統(tǒng)響應(yīng)時間：系統(tǒng)一般狀態(tài)查詢響應(yīng)時間＜5秒；系統(tǒng)業(yè)務(wù)平臺處理響應(yīng)時間＜1秒；系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計解析類查詢平均10秒，最長20秒；系統(tǒng)大批量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理響應(yīng)時間＜60秒。并行連接數(shù)：在網(wǎng)絡(luò)可靠穩(wěn)定（帶寬256K）的環(huán)境下支持不少于100個并發(fā)連接。系統(tǒng)恢復(fù)情況：系統(tǒng)應(yīng)提供連續(xù)運行，平均年故障時間小于1天，平均系統(tǒng)故障修復(fù)時間小于60分鐘。為防止系統(tǒng)癱瘓，在緊急情況下最快地恢復(fù)的數(shù)據(jù)和服務(wù)，建立健全調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)急預(yù)案。

2.2可擴展性需求

在設(shè)計上必須具有適應(yīng)系統(tǒng)變化的能力，如系統(tǒng)用戶數(shù)量及業(yè)務(wù)量的增長，規(guī)則或代碼的變化，審批流程重組等，應(yīng)盡可能地保證變化造成的影響局部化。采用模塊化，組件化和松耦合系統(tǒng)設(shè)計方法進行開發(fā)。

2.3可靠性需求

設(shè)計一個軟件系統(tǒng)首先需要確保系統(tǒng)能夠具有非常高的穩(wěn)定性，這樣能夠保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中能夠具有很好的健壯性，同時設(shè)計的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)也需要具有一定的內(nèi)部容錯的機制，這套機制允許電力調(diào)度自動化系統(tǒng)內(nèi)部能夠處理一些錯誤，保證系統(tǒng)核心流程能夠正常的走通，最大限度的避免一個關(guān)鍵點的故障而導(dǎo)致整個系統(tǒng)的崩潰。

2.4維護性需求

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的設(shè)計要考慮到系統(tǒng)日后的正常運維，要保證系統(tǒng)具有很好的可維護性。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中功能模塊的設(shè)計可以根據(jù)日后運維的需要進行參數(shù)化的修改，這樣方便整個系統(tǒng)的正常運維工作，在設(shè)計的過程中要預(yù)留一定的接口函數(shù)，這樣可以確保電力調(diào)度自動化系統(tǒng)日后升級的過程簡單而方便。

當(dāng)然，除此之外還有易用性等需求，即操作人員容易掌握系統(tǒng)的使用。我國各級電網(wǎng)在進行電力調(diào)度自動化系統(tǒng)設(shè)計時，必須要全面考慮用戶的需求，既要認(rèn)真設(shè)計功能性的模塊，又要掌握非系統(tǒng)性的需求，做到全面與周到，更好的發(fā)揮電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的作用。

［1］李先彬.電力系統(tǒng)自動化［M］.北京：中國電力出版社，2004.

［2］王偉佳.電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展方向探析［J］.科技信息，2009（19）：709.