(新疆石河子天富能源股份有限公司電力調(diào)度中心,石河子市,832000) 李 俊
石河子電網(wǎng)覆蓋地域約7 762km2,擔(dān)負著兵團第八師全墾區(qū)的生產(chǎn)、生活的電力保證,石河子電網(wǎng)調(diào)度集發(fā)、供、輸、配于一體,總裝機容量6061兆瓦。原東方電子DF8002型調(diào)度自動化系統(tǒng),于2001年12月建成投運,期間不間斷運行16年,由于運行時間過長,硬件設(shè)備老化嚴(yán)重并無備件,系統(tǒng)缺少必要的高級應(yīng)用軟件,無法滿足當(dāng)前的電網(wǎng)規(guī)模及電網(wǎng)調(diào)度新的需求。因此,南瑞繼保PCS9000調(diào)度自動化系統(tǒng)于2017年5月替代原系統(tǒng)投入運行,現(xiàn)將整個系統(tǒng)的概況做一簡單介紹。
主站系統(tǒng)配置如圖1所示:
圖1 主站系統(tǒng)配置圖
由前置(fe)服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理(SCADA)服務(wù)器、歷史(his)服務(wù)器、PAS服務(wù)器、調(diào)度員仿真(DTS)服務(wù)器、WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、遠程調(diào)閱(RGS)服務(wù)器、調(diào)度員工作站、維護工作站及遠程工作站等,服務(wù)器均為雙套冗余配置。
RCS-9797通道接口裝置、MOXA終端服務(wù)器、2M協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備等。
交換機、防火墻、加密網(wǎng)關(guān)、物理正反向隔離裝置、路由器等。
衛(wèi)星時鐘同步裝置、遠程撥號Modem、語音告警模塊等。
系統(tǒng)軟件架構(gòu)如圖2所示:
圖2 系統(tǒng)軟件架構(gòu)圖
在電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)中,共包括5個層,自底向上分別是:
(1)硬件平臺層:是HP當(dāng)時最新的服務(wù)器及工作站組成。
(2)操作系統(tǒng)平臺層:操作系統(tǒng)可以選用LINUX。
(3)通用中間件層:使系統(tǒng)能夠運行在多種操作系統(tǒng)和硬件平臺上,具有很好的可移植性。同時具有可伸縮性、異構(gòu)系統(tǒng)、可互操作性等。
(4)統(tǒng)一支撐平臺層:提供一套強大的、通用的服務(wù),提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理,高性能實時數(shù)據(jù)訪問,協(xié)調(diào)的人機交互界面、網(wǎng)絡(luò)消息傳遞、進程間通信、系統(tǒng)管理、報警與事件、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等服務(wù)。系統(tǒng)的各個應(yīng)用就構(gòu)建在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺、基于Internet/Intranet的通信管理子系統(tǒng)、全圖形化的基于WEB的用戶界面子系統(tǒng)、系統(tǒng)管理子系統(tǒng)、報警子系統(tǒng)等支撐子系統(tǒng)之上。
(5)應(yīng)用層:在統(tǒng)一支撐平臺層之上,實現(xiàn)電網(wǎng)運行監(jiān)控、電網(wǎng)運行管理、優(yōu)化分析調(diào)度與調(diào)度員培訓(xùn)仿真的系列軟件。
SCADA是EMS系統(tǒng)的基礎(chǔ)應(yīng)用,由前端數(shù)據(jù)采集裝置和I/O節(jié)點、SCADA節(jié)點、網(wǎng)絡(luò)通訊節(jié)點、歷史節(jié)點組成。SCADA功能包括:數(shù)據(jù)采集和處理、控制和調(diào)節(jié)、事故追憶(PDR)、報警處理、事件順序記錄(SOE)等。
高級應(yīng)用軟件PAS與SCADA是一體化設(shè)計,其由網(wǎng)絡(luò)拓撲、狀態(tài)估計、調(diào)度員潮流、負荷預(yù)報、短路電流計算、自動電壓控制、靜態(tài)安全分析等功能模塊組成。
根據(jù)CPS1、CPS2及A1、A2標(biāo)準(zhǔn),通過控制區(qū)域內(nèi)的發(fā)電機組的有功功率來調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率和電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線交換功率,將石河子地區(qū)AGC電廠進行分類,通過調(diào)度員實際需要或通過系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置按不同系統(tǒng)調(diào)整需求和力度將不同的AGC機組進行集群控制。
DTS系統(tǒng)能夠模擬電力系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)響應(yīng)以及事故恢復(fù)過程,使學(xué)員能在與實際控制中心完全相同的調(diào)度環(huán)境中進行正常操作、事故處理及系統(tǒng)恢復(fù)的培訓(xùn)。提供電網(wǎng)調(diào)度運行控制模擬培訓(xùn)、EMS系統(tǒng)應(yīng)用操作模擬培訓(xùn)的功能。
保信主站接收子站上送的裝置運行狀態(tài)、裝置測量信息、保護動作報告、開關(guān)跳閘信息、保護告警和自檢信息、錄波簡報、錄波文件、裝置定值、子站系統(tǒng)事件及告警、以及子站配置等信息,并進行分類匯總和存儲,以便于定值的核對及為電網(wǎng)事故分析提供可靠的保護動作信息。
利用各個發(fā)電廠及主要變電站PMU裝置采集信息,對發(fā)電機組一次調(diào)頻運行情況、電網(wǎng)動態(tài)運行情況、功率擾動情況、低頻振蕩進行監(jiān)測及分析。
OMS系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的調(diào)度人員的各種紙張表單的審核處理過程,如設(shè)備檢修、調(diào)度計劃、日志管理、交接班、設(shè)備管理、保護定值管理等管理業(yè)務(wù),可以大大提高調(diào)度的日常工作效率和正確性。
通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng),將各個廠站端電度表數(shù)據(jù)采集并傳輸至調(diào)度主站端并存入數(shù)據(jù)庫內(nèi)。可進行日、月、年等各類報表的制作,進行數(shù)據(jù)分析及查詢。還可以由電網(wǎng)模型自動生成的網(wǎng)損計算模型進行網(wǎng)損分析與考核。
石河子電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)劃分為生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)。生產(chǎn)控制大區(qū)可分為控制區(qū)(安全Ⅰ區(qū))與非控制區(qū)(安全Ⅱ區(qū)),其中安全Ⅰ區(qū)包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、SCADA服務(wù)器、PAS服務(wù)器、AGC服務(wù)器及若干相關(guān)工作站,安全Ⅱ區(qū)包括DTS仿真子系統(tǒng)、在線定值校核子系統(tǒng)。管理信息大區(qū)(安全Ⅲ區(qū)),包括WEB服務(wù)器、電能質(zhì)量子系統(tǒng)。安全Ⅰ區(qū)與Ⅱ區(qū)之間設(shè)置專用防火墻,而安全Ⅰ區(qū)與Ⅲ區(qū)之間設(shè)置了專用的正向反向隔離裝置。
本次主站的建設(shè)是按照石河子電網(wǎng)8~10年期電網(wǎng)發(fā)展的規(guī)模要求進行配置。系統(tǒng)滿足業(yè)務(wù)功能模塊化建設(shè)和“即插即用”的要求,提供標(biāo)準(zhǔn)和開放的基礎(chǔ)設(shè)施和支撐平臺,支持電網(wǎng)運行各類技術(shù)系統(tǒng)/應(yīng)用功能以模塊化的方式納入運行監(jiān)控系統(tǒng)并協(xié)同作業(yè),具有良好的通用性、兼容性和可擴展性,可以為今后電網(wǎng)的發(fā)展及壯大提供技術(shù)支撐。