博州地区调控一体化技术支持系统建设研究

【摘要】根据国家电网公司“大运行”体系建设要求，积极稳妥的推进智能电网建设，建设符合当地实际情况的智能电网调控技术支持系统，为推进调控一体化建设进程，实现调控业务的融合提供了技术支持，同时为优化调控业务工作流程，提高调控人员面对电网事故的处置能力提供技术保证。本文结合博州地区电网实际情况及调度监控系统特性，依据新疆地区电网调控一体化主站系统典型设计技术规范要求，对博州智能电网调控一体化技术支持系统建设的现状、目标、规划、方案等进行阐述。

【关键词】地区;调控一体化;技术支持;系统;建设

1.博州调度、监控系统现状

博州电网隶属于新疆电网，供电范围覆盖精河县、温泉县、博乐市及阿拉山口口岸，通过220kV皇宫变接入新疆主电网，东至奎屯、南至伊犁。共调管220kV变电站2座;110kV变电站10座;35kV变电站16座。自2009年开始，博州电网逐步接入新能源电厂，现有风力发电厂两座，太阳能光伏发电厂四座，对电网的安全性提出了更高的要求。博州地区电网调度自动化系统使用的是2007年投运的烟台东方电子股份有限公司生产的DF8003S系统，集控自动化系统是2006年投运的积成电子股份有限公司生产的IES500系统，负责博州地区电网各电压等级变电站及上网发电厂的数据采集处理及监视控制，厂站端自动化系统全部为综合自动化系统，远动规约以IEC60870-5-101及部颁CDT规约与调度主站通信。传输通道以调度数据网络通道为主，常规远动串口通道为辅的方式。

2.调控一体化技术支持系统建设必要性

随着博州地区负荷日益增长，电网规模的不断扩展，电网建设任务也日趋显得紧张和繁重，按照我公司电网发展规划，预计到2015年，博州电网所辖的35kV及以上变电站数量将超过60座。调度自动化和集控主站系统接入的远动分站数量和信息量将成倍增长，由于DF8003S调度自动化主站系统和IES500集控主站系统投运时间较早，受主站系统的硬、软件功能的限制及系统软件功能及容量制约，现有主站系统不能满足博州电网快速建设过程中大批量厂站的信息接入的需求。现有调度自动化和集控主站接入规模的迅速扩大将会给电网的安全、稳定运行带来许多不利因素，一方面监控值班人员无法集中精力对所有变电站的设备运行工况做到全面、准确的监视，工作中可能存在监视盲区，将会严重影响电网的安全、稳定运行，另一方面由一个集控主站监视、控制电网所有无人值班变电站无法满足电网安全、经济运行及设备维护的需要。随着科技进步和电力自动化水平的提高，智能化模式将成为电力工业发展的必然趋势，调控一体化系统便是调度规模扩大与集控站管理的统一解决方案。

3.调控一体化技术支持系统建设目标

调控技术支持系统建设依据《地区智能电网调度技术支持系统试点项目实用化验收办法》，满足电力行业相关技术要求，与一次电网的发展规模相适应，满足一次电网8-10年以上调度运行管理及变电运行管理的发展要求，确保电网的安全优质、经济运行。系统建设采用双机双网的开放式结构，提供冗余的、支持分布式处理环境的网络系统，满足可靠性、可扩展性、可维护性、安全性等技术要求。系统建设具备以下功能：电网运行实时监控、变电站集中监控、自动电压控制、综合智能告警、状态估计、调度员潮流、静态安全分析、调度员培训模拟、调度智能操作票、技术支持系统监视与管理、运行分析与评价、系统负荷预测、母线预测、调度管理应用等主要功能。

4.调控一体化技术支持系统建设方案

4.1 机房环境改造

根据调控技术支持系统建设的设备与电源容量及整体部署，考虑设备运行环境要求，合理布置机房辅助设施建设，120kVA的UPS电源2台并机运行，部署2台40kW容量的机房精密空调，满足机房环境温度要求。部署机房自动消防设施，部署机房动力环境监测系统，包括机房门禁系统及温度湿度监测系统及调控技术支持系统运行状态监测。

4.2 调控场所改造

调度大厅面积为175平方米;调度大厅布置DLP标清LED光源拼接大屏幕;调控席位按8席布置，以满足调度运行、在线安全分析、监控运行。各个调控席位布置EMS（监控）系统工作站、OMS工作站及录音电话等必备的办公设施。

4.3 调控技术支持系统建设方案

4.3.1 系统总体要求

智能电网调控技术支持系统的建设必须遵循IEC61970 CIM/CIS（公用信息模型/组件接口规范）和IEC 61968等标准;支持相关的国际、国家、部颁标准通讯规约，如IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、IEC60870-6（TASE.2）等，具有高度开放性和可扩展性。支持多态应用，满足不同专业人员的实时态、历史态、未来态、调试态等多状态应用，实现防误操作预演和事故反演的全景再现。与视频监控一体化联动，实现遥控操作、事故跳闸等一次设备的自动跟踪。支持标准的电网模型转换，提供CIM XML格式模型文件、SVG格式图形文件的导入导出，实现与第三方系统的耦合连接。全面支持Oracle、Sybase、MS SQL Server、MySQL等商用数据库应用。支持Windows、UNIX、Linux、Solaris等混合平台的通讯节点协同工作，实现系统资源优化配置。系统实现统一的支撑平台、图模库一体化、统一的图形服务、统一的数据服务、统一的报警服务、统一的曲线服务、统一报表服务等，所有图形界面风格统一。

系统安全必须满足《电力二次系统安全防护规定》对电网计算机监控系统和系统之间互联的安全要求，符合《全国电力二次系统安全防护总体框架》的有关规定。各应用系统、功能设置在正确的安全分区内。调控一体化主站系统的SCADA/PAS布置在安全I区;调度员培训仿真（DTS）等功能布置在安全II区; 调控一体化主站实时WEB布置在安全III区。在横向上，调控一体化系统I区与III区之间应加装物理隔离装置，通过物理隔离装置设置访问策略由I区实时数据服务器向III区WEB服务器发送电网实时数据，III区WEB服务器通过防火墙向IV区管理信息大区电网实时数据。防火墙设置访问策略限定指定范围的IP网络主机允许访问电网实时信息，有效控制未知恶意用户的攻击。在纵向上调控主站与厂站端均加装纵向加密装置将实时上送的信息进行加密与解密，避免信息在传输途中被恶意拦截并篡改。同时调控主站端还需加装调度数字证书系统提高系统信息的安全性。调控一体化系统建成投运前还需聘请有资质的单位对系统进行二次系统等级保护测评，满足二次系统安全防护要求，方能投入使用。

系统建设应具备电网运行实时监控、变电站集中监控、自动电压控制（AVC）、状态估计、调度员潮流、静态安全分析、负荷预测、调度员培训模拟（DTS）、调度智能操作票、综合智能告警及基于SVG图形网关远程浏览等支持调控一体化运行的功能模块。具备输变电设备在线监测及变电站安防视频实现变电站现场设备的实时监控。

4.3.2 系统硬件部署

地区电网调控一体化主站系统网络结构采用分布式开放千兆局域网交换技术，双冗余配置具体要求如下：

安全I区、Ⅱ区系统后台局域网、前置局域网采用千兆双以太网网络结构，安全III区WEB局域网采用千兆单以太网网络结构。数据采集服务器、SCADA服务器、历史数据服务器、PAS服务器、调度员工作站、远程监控工作站、维护工作站、PAS工作站、报表工作站、EMS通讯服务器接入I区主站系统后台局域网交换机;数据采集服务器配置6块网卡，分别接入后台局域网（2块）、前置数据采集局域网（2块）及调度数据网骨干网一、二平面（2块），实时数据采集的终端服务器接入I区主站系统前置数据采集交换机;DTS服务器、DTS_WEB服务器、DTS工作站接入安全Ⅱ区交换机;EMS的WEB服务器等接入III区交换机，WEB服务器、物理隔离装置、防火墙、路由器构成对外信息交换的途径。

5.结术语

智能电网的提出为调度自动化技术的发展指明了新的发展方向，建设调控一体化技术支持系统为当前实施大运行“调控一体化”这一更为扁平化的组织结构提供技术保障，缩短了工作业务流程，提高了电网事故处置效率和日常操作效率，使电网安全更有保障。“调控一体化”运行模式也利于变电运行人员的统筹调配，实现减人增效。

参考文献

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