周慶會

（國網(wǎng)鄱陽縣供電有限責(zé)任公司 江西鄱陽縣）

淺談電力調(diào)度中后臺監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

周慶會

（國網(wǎng)鄱陽縣供電有限責(zé)任公司 江西鄱陽縣）

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展以及變電站不斷升級改造和電網(wǎng)規(guī)模的持續(xù)增大，變電站的自動化水平得到持續(xù)的提高，后臺監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用使得電力調(diào)度更加的方便起來。而后臺監(jiān)控系統(tǒng)是電力調(diào)度工作中的關(guān)鍵構(gòu)成部分，本文分析了電力調(diào)度后臺監(jiān)控系統(tǒng)的作用，闡述了電力調(diào)度后臺監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢。

電力調(diào)度；后臺監(jiān)控；應(yīng)用

1 引言

在21世紀(jì)，互聯(lián)網(wǎng)和人類計算機技術(shù)都得到了前所未有的發(fā)展，世界各國和地區(qū)的互聯(lián)網(wǎng)普及程度都達(dá)到新高度。同時，計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也被廣泛的應(yīng)用于其他領(lǐng)域上，包括電力系統(tǒng)，在電網(wǎng)工作中運行中的數(shù)據(jù)監(jiān)控和收集都需要借助后臺監(jiān)控系統(tǒng)來完成，而互聯(lián)網(wǎng)和計算機技術(shù)可以很好的幫助供電單位對整個供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和實現(xiàn)一體化管理。后臺監(jiān)控系統(tǒng)具有及時查找出系統(tǒng)問題，能夠有效地對系統(tǒng)工作進(jìn)行控制，提高效率和信息齊全等優(yōu)點，從而為電力調(diào)度工作提供了十分重要的幫助，使其可以及時的針對電網(wǎng)進(jìn)行問題的掌控以及數(shù)據(jù)監(jiān)測，是電網(wǎng)可以高效、穩(wěn)定、安全運行的基礎(chǔ)保障，同時也提高了居民用電的統(tǒng)一性和穩(wěn)定性。由此可見，電力調(diào)度的后臺監(jiān)控系統(tǒng)逐漸成了電力調(diào)度的重要組成部分，對電力調(diào)度具有十分重要的意義。本文就結(jié)合后臺監(jiān)控系統(tǒng)的作用與特點，對電力調(diào)度中后臺監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行討論分析。

2 后臺監(jiān)控系統(tǒng)概述及組成

電力調(diào)度系統(tǒng)包括調(diào)度主戰(zhàn)層，區(qū)域分站和調(diào)度子站三個層次。調(diào)度主站層也就是后臺監(jiān)控系統(tǒng)，是電力自動化控制和管理的核心和關(guān)鍵所在，它的任務(wù)師對變電站和其他電力設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)分析、在線監(jiān)控，以及協(xié)調(diào)各子站之間的關(guān)系，進(jìn)而使整個配電系統(tǒng)得到整體優(yōu)化，使整個場站網(wǎng)絡(luò)都處于最佳的工作狀態(tài)。然后是區(qū)域分站，它位于子站和中心站之間，是由高檔微機、工控機和其他通訊設(shè)備共同組成的，其作用是在變電站的主站和子站之間形成一個高速局域網(wǎng)，使兩者之間的通訊方便起來，另外還有主站賦予子站的SCADA功能，以及在各個子站之間設(shè)置數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)各個子站之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和相互通訊。最后是調(diào)度子站，能夠?qū)ο聦僭O(shè)施進(jìn)行控制和檢測，實現(xiàn)上層分站區(qū)域的數(shù)據(jù)通信能力。后臺監(jiān)控系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上來分可以分為硬件設(shè)備和軟件設(shè)備兩類。硬件設(shè)備包含WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)信息服務(wù)器和其他各式各樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，能夠提供維護(hù)管理、數(shù)據(jù)分享和WEB服務(wù)等功能。軟件方面采用的是分布式處理技術(shù)SCADA，以及Client/Server（客戶端/服務(wù)器）的模式，使用面向?qū)ο蟮木幊谭椒ㄟM(jìn)行設(shè)計，所以擁有充足的可維護(hù)性與可擴展性。電力調(diào)度后臺監(jiān)控系統(tǒng)硬件及整體結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 電力調(diào)度后臺監(jiān)控系統(tǒng)硬件及整體結(jié)構(gòu)圖

2.1 電力調(diào)度后臺監(jiān)控系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)

電力調(diào)度后臺監(jiān)控系統(tǒng)的運行核心部分是數(shù)據(jù)服務(wù)器，其主要的工作是把各個分站的數(shù)據(jù)信息收集起來，然后對每個分站的檢測狀況進(jìn)行透徹的分析，在這期間解決各個分站中存在的問題，之后再廣播最終獲取的內(nèi)容信息，把這些信息與其余的站點進(jìn)行分享，共同利用。

2.2 電力調(diào)度后臺監(jiān)控系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)

電力調(diào)度后臺監(jiān)控系統(tǒng)一般使用的是HR2000系統(tǒng)。HR2000是一款具有商業(yè)化性質(zhì)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，它是利用Client/Server模式及分布式運作方式。并依靠智能擴展卡對數(shù)據(jù)進(jìn)行收納。該系統(tǒng)也擁有實施監(jiān)控的功能，以方便學(xué)習(xí)和運作。

3 電力調(diào)度中后臺監(jiān)控系統(tǒng)的作用

后臺監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效地對電網(wǎng)的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和分析，同時協(xié)調(diào)變電站之間的關(guān)系，提高其可靠性和安全性，從而使整個網(wǎng)絡(luò)處在最佳的工作狀態(tài)。例如，為了不影響到其他站點的正常工作，權(quán)限管理功能能夠和快地進(jìn)行自我修復(fù)工作。相比于一般的測量儀器，電力調(diào)度后臺監(jiān)控系統(tǒng)能夠更加準(zhǔn)確的監(jiān)視電站設(shè)施。該系統(tǒng)主要是負(fù)責(zé)檢測開關(guān)量的模擬量和變位情況，并應(yīng)用微機畫面技術(shù)把各個報警窗口信息表達(dá)出來，使得調(diào)度工作人員可以把這些信息打印出來，從而實現(xiàn)人機的有效互動。

4 后臺監(jiān)控系統(tǒng)在電力調(diào)度中的應(yīng)用

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要功能就是數(shù)據(jù)的管理、處理、采集、顯示畫面、生成報表、顯示畫面和模擬培訓(xùn)調(diào)度人員等方面。后臺監(jiān)控系統(tǒng)及可以能夠提供信息、用戶管理系統(tǒng)、電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)等接口，又可以為其提供等同于監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)性功能。本文先以CC2000系統(tǒng)為例，分析其在電力調(diào)度中的實際應(yīng)用情況。

4.1 系統(tǒng)概況

首先CC2000是新一代的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)，應(yīng)用的是具有可靠、穩(wěn)定、成熟、實效性強等特點的分布式體系結(jié)構(gòu)。一般來說，CC2000系統(tǒng)在軟件方面使用的是重傳技術(shù)，而在硬件設(shè)備方面應(yīng)用的是雙網(wǎng)冗余配置，從而提高了數(shù)據(jù)在網(wǎng)上傳輸?shù)目煽啃浴CP/IP協(xié)議被廣泛的應(yīng)用于計算機通訊和網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，可以使開放系統(tǒng)之間實現(xiàn)相互連接。與此同時，CC2000還可以治理和監(jiān)控工作站接地點和網(wǎng)上服務(wù)器，充分滿足企業(yè)單位對監(jiān)控系統(tǒng)可靠性和可擴充性的要求。

4.2 CC2000電力調(diào)度自動化系統(tǒng)在實際中的應(yīng)用

（1）分布式的軟件體系結(jié)構(gòu)。分布式系統(tǒng)雖然擁有良好的性價比，其優(yōu)點也十分明顯，但是缺乏簡單有效的編程模型和實時功能的支持，導(dǎo)致其軟件的集成問題突出，因此在實際應(yīng)用中發(fā)展緩慢。與傳統(tǒng)系統(tǒng)不一樣的是，CC22000系統(tǒng)也是分布式實時系統(tǒng)，但其在實際工作中優(yōu)點顯著，十分可靠，主要體現(xiàn)在高效性、可擴充性、可調(diào)度性和可移植性。

（2）開放式的系統(tǒng)機構(gòu)。在實際應(yīng)用中廣泛的使用了國際標(biāo)準(zhǔn)，例如TCP/051通信，基于OSF/Motif和X-Window的人際界面軟件等。同時，因為使用了靈活的分配方式，不僅可以支持全分布對等式配置，而且可以支持客戶服務(wù)器的配置。終端用戶也可以綜合自身的實際情況和系統(tǒng)的規(guī)模，對軟件和硬件實施再配置，以提高系統(tǒng)功能的工作效率。另外，CC2000系統(tǒng)引入了大對象的理念來面對對象的開發(fā)技術(shù)，即將一個特定的應(yīng)用作為一個大對象來處理，進(jìn)而有效地保證了不同應(yīng)用之間界面的清晰性以及應(yīng)用自身的安全性。

（3）雙網(wǎng)可靠組播傳輸協(xié)議（MRTR）技術(shù)。TCP協(xié)議和UDP協(xié)議是在當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中，應(yīng)用最為廣泛的。但是這兩種協(xié)議的應(yīng)用范圍限制比較大，且具有一定的局限性，對此，在進(jìn)行CC22000系統(tǒng)應(yīng)用時，設(shè)計了一項新的MRTP協(xié)議，該協(xié)議兼容了兩者的優(yōu)點，更加的安全可靠。自動重傳機制是該協(xié)議最為明顯的特點，它能夠通過對報文序號的分析來判斷報文是否有丟失的情況，然后自動進(jìn)行申請丟失報文的重傳。

4.3 其他應(yīng)用

后臺監(jiān)控系統(tǒng)包括安全監(jiān)控平臺、指標(biāo)分析模塊以及數(shù)據(jù)采集功能模塊。安全監(jiān)控平臺支持事件類型的關(guān)聯(lián)功能，基本類型包括五個：基本關(guān)聯(lián)、角色關(guān)聯(lián)、位置關(guān)聯(lián)、因果關(guān)聯(lián)和攻擊關(guān)聯(lián)。其負(fù)責(zé)處理所獲得的數(shù)據(jù)信息，首先通過協(xié)議辨識，將其分配到不同的內(nèi)容識別模塊中來，然后是內(nèi)容模式匹配的環(huán)節(jié)，分配到不同種類的數(shù)據(jù)分析模塊中，對關(guān)鍵字進(jìn)行提取，對內(nèi)容進(jìn)行篩選。

指標(biāo)分析模塊擁有不一樣的功能：①為各個廠商的安全設(shè)施描繪柱形圖，進(jìn)而了解設(shè)施的在線運行率；②繪制分布餅圖來統(tǒng)計設(shè)施的數(shù)量，從而能夠直觀的看到各種設(shè)施占據(jù)的比例；③繪制最近一周內(nèi)平臺的警報數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖。后臺監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以對電網(wǎng)的運行情況進(jìn)行分析，調(diào)整變電站本身與相應(yīng)的RTU關(guān)系，進(jìn)而提高總體網(wǎng)絡(luò)管理的充分度，還可以從整體上實現(xiàn)有效的調(diào)度控制及自動化檢測工作，使總系統(tǒng)一直保持最佳工作狀態(tài)，其基于作為調(diào)度自動化管理及監(jiān)控的重點所在。采集功能模塊相對簡單，能夠通過Syslog的方法直接收集，利用安全設(shè)備將日志轉(zhuǎn)變成數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，能夠獲取加密裝置、入侵監(jiān)控系統(tǒng)、防火墻等數(shù)據(jù)信息。

5 電力調(diào)度后臺監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢

實現(xiàn)可視化在線監(jiān)控已經(jīng)成為電力調(diào)度中的迫切要求，不僅僅因為電網(wǎng)安全分析技術(shù)的發(fā)展，而且計算機技術(shù)的發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展同時促進(jìn)著這一態(tài)勢。通過可視化在線監(jiān)控，傳統(tǒng)的電力調(diào)度里基于表格、數(shù)字的離線表達(dá)的信息，開始逐漸轉(zhuǎn)變成先進(jìn)的圖像顯示技術(shù)，應(yīng)用顯示技術(shù)進(jìn)行圖形信息的表達(dá)，例如電力市場電量競價計劃可視技術(shù)、電壓穩(wěn)定可視化技術(shù)和暫態(tài)穩(wěn)定安全域可視化技術(shù)、后臺監(jiān)控系統(tǒng)中潮流可視化技術(shù)、電力負(fù)荷預(yù)測可視化技術(shù)等。這使電壓穩(wěn)定域、暫態(tài)穩(wěn)定區(qū)域、電壓不穩(wěn)定區(qū)域等一些問題可以應(yīng)用可視圖技術(shù)生動直觀的表達(dá)出來，實現(xiàn)了調(diào)度人員對電網(wǎng)的控制與監(jiān)視直觀形象的要求。

6 結(jié)束語

電力調(diào)度后臺監(jiān)控系統(tǒng)具有人機對話友好，并且進(jìn)行信息完整傳達(dá)，信息全面?zhèn)魉停e誤率非常低的優(yōu)點，且它綜合運用了計算機技術(shù)，電子通訊技術(shù)，自動化控制技術(shù)，以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，自動化程度高，可靠性也非常高。不僅如此，后臺監(jiān)控系統(tǒng)對于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定安全運行也有著重要的意義，主要基于變電所得無人值守的未來趨勢。要想保證電網(wǎng)能夠高效、穩(wěn)定的運行，一方面，電力調(diào)度后臺監(jiān)控系統(tǒng)需要選擇性能優(yōu)良的設(shè)備，另一方面，要求調(diào)度人員的安全意識強，業(yè)務(wù)素質(zhì)硬。

[1]苗艷，郭先鋒.電力調(diào)度中后臺監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用探析[J].科技傳播，2014（10）.

[2]朱鵬，徐政雄，馬東超，岳桂淑.后臺監(jiān)控系統(tǒng)在電力調(diào)度中的應(yīng)用[J].科技信息，2013（9）：410～440.

[3]顧興霞.后臺監(jiān)控系統(tǒng)在電力調(diào)度中的應(yīng)用探討[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2013（12）：484.

TM734

A

1004-7344（2016）07-0098-02

2016-2-20