袁鋼 盧紅

摘 要：依托市公司配電自動化DMS系統(tǒng)平臺，在其整體框架下，充分利用其軟件平臺功能，加強縣軟硬件功能，通過監(jiān)控業(yè)務信息流和數(shù)據(jù)流分布式布置，達到市縣公司監(jiān)控效能和運維效能的整體均衡，提升系統(tǒng)整體安全可靠和高效運行。優(yōu)化的配電自動化系統(tǒng)還需符合國網(wǎng)新規(guī)范的系統(tǒng)架構要求，節(jié)點性能及功能規(guī)范上滿足新主站的相關標準，系統(tǒng)安全方面滿足最新的二次安防要求。

關鍵詞：配電；自動化；數(shù)據(jù)；實時監(jiān)控

中圖分類號：TM76 文獻標志碼：A

0 引言

配電網(wǎng)作為電網(wǎng)供應鏈的終端環(huán)節(jié)，直接面向社會和電力終端用戶供電，是電網(wǎng)的重要組成部分。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對供電服務、電能質量的要求越來越高，建設具有信息化、自動化、互動化特點的智能配電網(wǎng)意義重大、需求迫切。配電自動化建設可以擴大電網(wǎng)監(jiān)控范圍、縮短因事故和操作引起的停電時間、優(yōu)化配電網(wǎng)運行方式、促進配電網(wǎng)精益化管理，對提高公司信息化管理水平、提高供電可靠性和電能質量、實現(xiàn)配電網(wǎng)高效經(jīng)濟運行有著關鍵性作用。

1 當前系統(tǒng)存在不完善

1.1 實時監(jiān)控業(yè)務分布的不交接導致數(shù)據(jù)信息獨立存在可能

配電自動化系統(tǒng)基礎功能是完成實時監(jiān)控功能、故障研判、快速隔離和恢復供電，但因為配電網(wǎng)結構的客觀存在，市公司和縣公司的配電線路不具備電網(wǎng)連接，各自監(jiān)控的轄區(qū)是獨立的，不存在市縣公司配電監(jiān)控的聯(lián)動。

1.2 核心節(jié)點故障存在的可能

配電自動化實時數(shù)據(jù)是由縣公司前置服務進行采集，通過市公司-縣公司通信網(wǎng)絡通道，上送市公司SCADA服務這個核心節(jié)點，由其進行后續(xù)處理，再返回至縣公司工作站進行數(shù)據(jù)信息展示。其中市公司核心節(jié)點和市縣網(wǎng)絡通道故障情況下，縣公司前置服務兼SCADA服務功能，但監(jiān)控功能運行完整性水平下降，抗風險能力弱，如工作站某業(yè)務服務異常中斷，則功能此業(yè)務功能缺失。主網(wǎng)數(shù)據(jù)無法同步，運行參數(shù)數(shù)據(jù)庫最新發(fā)布的內容將不能到達縣公司工作站，會導致在一段時間內某變更部分監(jiān)控與現(xiàn)場信息不一致，存在運行安全隱患。同時系統(tǒng)局部功能丟失，如配網(wǎng)圖模數(shù)據(jù)無法獲取，歷史數(shù)據(jù)無法讀寫，F(xiàn)A和高級應用無法正常使用，所有第三方系統(tǒng)數(shù)據(jù)都無法正常獲取等。

1.3 配電自動化系統(tǒng)的承載性能和災備

隨著實時監(jiān)控接入量的增加，作為大型市公司，作為大型縣公司系統(tǒng)將處理和存儲海量數(shù)據(jù)，其接入的配電終端和信息量將是點多量廣，預測的遠景信息量將達到50+萬點。在前置分布式采集，各自分攤責任區(qū)信息的基礎上，核心節(jié)點的處理仍舊是集中處理模式，其勢必形成整個系統(tǒng)瓶頸，特別是顯現(xiàn)在毫秒級的實時業(yè)務。目前規(guī)劃的整個系統(tǒng)架構市公司過重，縣公司過輕，沒有做到管理業(yè)務與系統(tǒng)運維責任的一致，市縣公司的功能處理均衡以及風險均衡。在市公司一旦系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓的極端情況下或是系統(tǒng)重構時，影響范圍大，沒用冗余核心節(jié)點獨立撐起部分或全部業(yè)務。

2 系統(tǒng)優(yōu)化方案

整體架構是在利用市公司監(jiān)控平臺和公共數(shù)據(jù)交換服務總線（ESB），局部加強縣公司SCADA功能，達到市公司數(shù)據(jù)與縣公司數(shù)據(jù)分布存儲和數(shù)據(jù)索引，構建效率更高的信息流和數(shù)據(jù)流，均衡市縣核心服務器負載，在異常情況下，能完成系統(tǒng)的分列運行，達到SCADA功能和數(shù)據(jù)存儲的獨立性。

主要措施：

（1）完善硬件核心節(jié)點，一是數(shù)據(jù)庫服務器，主要運行參數(shù)數(shù)據(jù)服務以及歷史數(shù)據(jù)服務，處理本地責任區(qū)的參數(shù)變更和歷史數(shù)據(jù)存儲；確保在與市公司數(shù)據(jù)庫服務器數(shù)據(jù)交互中斷的情況下，保證動態(tài)和靜態(tài)數(shù)據(jù)正常運行。二是應用服務器和SCADA服務器，考慮經(jīng)濟性，兩者合一部署，處理本地責任區(qū)實時業(yè)務和各監(jiān)控和管理功能模塊啟停，確保在與市公司失聯(lián)的情況下，實時業(yè)務和各監(jiān)控和管理功能沒有缺失，運行水平?jīng)]有下降。

（2）創(chuàng)新軟件系統(tǒng)關鍵技術，引入分布式數(shù)據(jù)庫處理機制，在市縣公司部署映像數(shù)據(jù)庫，確?？h公司數(shù)據(jù)信息的異地雙運行，市縣公司數(shù)據(jù)各為在“內部云”，由市公司產(chǎn)生根域，由市公司統(tǒng)一部署，統(tǒng)一索引，提供“云服務”。其主要解決市縣公司數(shù)據(jù)同步性的核心問題，包括數(shù)據(jù)交互-互斥與追趕，主要有商用庫二次參數(shù)表互斥訪問，商用庫歷史表數(shù)據(jù)追趕，終端互斥訪問。

3 新系統(tǒng)的性能提升評估

3.1 整體框架功能一致性

在遵從系統(tǒng)集約化存在的合理性基礎上，在整體確認地縣一體化最大經(jīng)濟效益的前提下，進行縣公司分系統(tǒng)優(yōu)化。沒有違背“地縣一體化”配電自動化建設模式，只是局部軟硬件的加強，整體平臺依舊是市公司平臺基礎。

3.2 分布式數(shù)據(jù)庫處理機制

創(chuàng)新使用分布式數(shù)據(jù)處理機制，為配電自動化系統(tǒng)應用在大型市公司和大型縣公司的海量數(shù)據(jù)處理模式開展有益探索。分系統(tǒng)內的所有參數(shù)修改在存入本地數(shù)據(jù)庫的同時都應同步至主站商用數(shù)據(jù)庫，在公司參數(shù)庫出現(xiàn)問題時，可以從地調獲取正確的參數(shù)庫，保證系統(tǒng)能夠正常啟動。歷史數(shù)據(jù)存儲同樣要同步至主站商用庫，方便主站對轄區(qū)內配電自動化數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，并且按照電科院要求生成指標數(shù)據(jù)，供上級及時掌握各地配網(wǎng)自動化的運行狀態(tài)。通過兩者數(shù)據(jù)庫的同步和訪問機制的合理設置，在整個系統(tǒng)中產(chǎn)生主備數(shù)據(jù)庫，互為備份，同時減少市公司數(shù)據(jù)實時讀寫任務負擔（實時讀寫其性質接近碎片式，引起數(shù)據(jù)庫運行壓力）。通過由系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫根域進行管理，根據(jù)綜合服務及網(wǎng)絡選取合適時機，進行大容量直通式數(shù)據(jù)讀寫，效率高負擔輕。

3.3 實時監(jiān)控的可靠性提升

通過在縣公司分系統(tǒng)部署相關核心節(jié)點，使各縣公司獨立處理本地責任區(qū)的實時監(jiān)控信息，正常情況下SCADA功能及數(shù)據(jù)庫功能均由本地服務器提供，其優(yōu)點一是優(yōu)化了數(shù)據(jù)流向，避免市縣網(wǎng)絡通道的傳輸；同時由本地服務器專門處理和有市公司統(tǒng)一市縣公司處理相比，提高了響應速度，二是同時解決了市公司關鍵節(jié)點的負荷承載。

3.4 系統(tǒng)整體性能和全局監(jiān)控的均衡性綜合提升

數(shù)據(jù)流的合理流動，實時數(shù)據(jù)按照所屬轄區(qū)制定系統(tǒng)內的路由策略。市公司市區(qū)配電自動化終端上送數(shù)據(jù)處理后的各種應用類型信息只在市主站內部流轉；縣公司配電自動化終端上送數(shù)據(jù)處理后的各種應用類型信息除了為分系統(tǒng)提供各類服務外，還要傳遞給市公司主站，供市公司進行全局監(jiān)控。

3.5 系統(tǒng)維護的獨立性

通過在縣公司系統(tǒng)部署關鍵設備后，減少了市縣公司系統(tǒng)自動化運維工作的相互干擾，減少故障處理影響范圍，使系統(tǒng)運維與所轄地使用監(jiān)管責任一體化，數(shù)據(jù)流與管理流高效融合。

4 對地縣一體化系統(tǒng)的有益探索

4.1 市縣合理聯(lián)動，“松散耦合”和“緊密耦合”的探討

在配電自動化系統(tǒng)整體軟硬件市縣公司共同集中整合的大方向上，對監(jiān)控業(yè)務不存在聯(lián)動判斷、統(tǒng)一指揮的前提下，市縣公司監(jiān)控功能和管理上的耦合的緊密度值得討論。

4.2 統(tǒng)一平臺的獨立使用

通過在統(tǒng)一平臺，加強縣公司分系統(tǒng)獨立運轉功能，使各縣公司特別是大型縣公司可因地制宜確立更加高效、符合本地管理特色系統(tǒng)應用，達到既滿足整體功能規(guī)劃，同時又有差異化的應用，同時又促進系統(tǒng)根據(jù)最優(yōu)應用進行升級，形成良性互動循環(huán)，符合企業(yè)信息化“云端”和“終端”的異構的發(fā)展模式。

4.3 縣公司專業(yè)人員培養(yǎng)

簡單工作站和前置處理模式，不利于縣公司專業(yè)人員的培養(yǎng)，使其因為業(yè)務運維工作的局限性，造成專業(yè)技能和視野的不足，起不到培養(yǎng)全面型人才的要求，也不利于市縣公司專業(yè)人員的良好互動和相互激勵。

參考文獻

[1]谷水清.配電系統(tǒng)自動化[M].北京：中國電力出版社，2008.

[2]Q/GDW382—2009，配電網(wǎng)自動化技術導則[S].