衢州电网调度自动化系统应用实践
kwoy13757
kwoy13757 Lv.9
2015年08月04日 18:56:00
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  0 引言   衢州地区电网调度自动化系统WJ—400于1992年初投运,使衢州电力局成为浙江省电力局第一家地区调度自动化实用化达标验收单位。随着电网的不断发展,对电网调度自动化系统的要求也在不断地提高。由于原有的WJ—400系统的软件是基于DOS开发的,主机是HP386,终端大多数是HP286,无论是系统设备、容量、速度,还是网络通信均已不能适应电网发展的需要。   为了更好地服务于电网调度及提高电网管理水平,迫切需要拓展相应的电网应用软件(PAS),调度自动化主站系统的软硬件和数据库系统也必须相应升级。因此,我局于1996年10月在保持原有WJ—400系统的基础上,运用一种系统过渡方案,即加入RD—800/B系统,通过网桥与WJ—400系统实现联接,达到了最佳的性能价格比。为衢州地区电网的安全、优质和经济运行作出了重要贡献。

  0 引言

  衢州地区电网调度自动化系统WJ—400于1992年初投运,使衢州电力局成为浙江省电力局第一家地区调度自动化实用化达标验收单位。随着电网的不断发展,对电网调度自动化系统的要求也在不断地提高。由于原有的WJ—400系统的软件是基于DOS开发的,主机是HP386,终端大多数是HP286,无论是系统设备、容量、速度,还是网络通信均已不能适应电网发展的需要。

  为了更好地服务于电网调度及提高电网管理水平,迫切需要拓展相应的电网应用软件(PAS),调度自动化主站系统的软硬件和数据库系统也必须相应升级。因此,我局于1996年10月在保持原有WJ—400系统的基础上,运用一种系统过渡方案,即加入RD—800/B系统,通过网桥与WJ—400系统实现联接,达到了最佳的性能价格比。为衢州地区电网的安全、优质和经济运行作出了重要贡献。

  1 系统结构分析

  1.1 系统平台

  RD—800/B实时监控及能量管理系统基于SUN RISC工程工作站环境而开发,所采用的数据库管理系统(DBMS)是基于UNIX共享内存技术和TCP/IP网络协议的分布式、实时关系型数据库管理系统。由于实时数据锁定内存,提高了访问速度,从而保证了RD—800/B系统的响应实时性,这种结构达到了系统开放性的要求,增加了计算机系统的可靠性和应用软件载入的灵活性(见图1)。

  1.2 硬件结构

  系统基于以太网。网上连有互为热备用的前置信息处理站,实现与RTU通信、转发、规约转换,并向网上发、收报文。网上挂接4台工程工作站,其中1台主机、1台热备用机,1台配网工作站及1台集控站工作站,并通过网桥(主要承担服务器功能)与局MIS网通信(见图2)。

  1.3 软件模块

  系统软件设计采用通用的标准模块化设计,包括人机界面、图形系统、报表处理、数据库系统、告警处理、网络通信、设备参数管理以及相应的工具软件和PAS,DTS功能(见图3)。

  图4 衢州地区电网RD-800/B软件系统

  Fig.3 Software system of RD-800/B in Quzhou power network

  1.4 数据库系统

  RD—800/B系统分布式关系数据库能适应实时性要求。数据库管理系统和基于其上的网络数据库,是网络分析软件的核心组成部分(见图4)。

  2 衢州地区电网调度自动化功能实现情况

  2.1 系统采集转发、时钟处理及功能调用

  a.实时采集各厂站和微机保护等数据,同时由RD—800/B系统的网段向各RTU发送各种数据信息、控制命令,实现定值下装,完成“四遥”功能,并向省、县调转发信息。

  b. WJ—400系统和RD—800/B系统是相对独立的两个网段,它们同时接收前置机的网络报文。RD—800/B的主机通过串口接收卫星定位系统(GPS)的时钟信号,校核本机时钟,并向网上广播时钟报文;前置机接收到此报文后,经各厂站的下行信号与RTU远方对时,其余的备用机和工作站接收到此报文即可对时。由于UNIX操作系统内置TCP/IP网络协议,提供对时服务,因此,MIS网上只要安装有TCP/IP协议的PC机,均可以通过自编一段小程序与主机实现对时。整个系统具有唯一时标。

  c. WJ—400系统完成“二遥”功能(遥测、遥信),提供有关用户工作站的支持。具有画面联想及窗口文档功能,能联想各种画面,并在画面上显示时间,频率,开关、闸刀位置,变压器分接头挡位,有功、无功、电流分开显示(含潮流方向)及越限显示、报警;并具有常用符号设置(接地符、重要保护名称提示符、线路有人工作提示符等)和变电值班员名单、设备参数、保护配置及操作提示等功能。

  2.2 数据处理及计算功能

  a.系统可实现模拟量的数字滤波、零点校正、死区比较、变化率校验、自动高峰数据压缩处理以及数据自动替代和越限处理,可实现开关量的极性设置、变位及事件识别、事故追忆、断面处理以及自动替代和复合状态处理等。

  b.利用总加计算功能,掌握电网发、用电情况;统计相应时段的最大值、最小值、平均值和负荷率等;电压和设备限额计算报警;功率积分值对各时段电量起监视比较作用;旁路代功能可完善联络线总加负荷、电量等。

  2.3 数据维护

  RD—800/B系统的DBMS是一种层次加关系型数据库管理系统。它实现了各种数据库结构的动态维护,充分利用了UNIX操作系统强大的网络功能。各工作站可方便地访问、修改其他工作站的数据库。

  2.4 权限管理及安全控制功能

  RD—800/B提供了用户权限管理,可对各项操作进行有效保护,特别是随着无人值班站的出现,用户权限管理尤为重要。该系统的控制功能一般可以分4类:单个断路器控制、变压器分接头调节、由事件启动或定时启动的顺序控制和自动启动的闭环控制方式。

  2.5 系统自诊断、自恢复功能

  对系统工况、通道状态、开关事件和RTU实行监视、诊断并提供语音报警,系统相关设备故障时可实现自动切换。

  3 调度员培训仿真系统(DTS)

  实现与RD—800/B系统的连接,利用实际电网的正常和事故状态训练调度员的操作能力。DTS是调度自动化系统的一个重要组成部分,可以直接从数据库中取得数据,也可以对历史的、当前的或任何给定的一种电网运行状态进行仿真,可设置各种运行方式,针对各种故障和操作要求进行调度员培训。

  4 与MIS的接口

  近几年来,随着管理现代化的普及,微机已深入到每个管理部门,调度自动化系统的用户不单是调度,而是扩展到整个生产、管理部门,系统不仅要为调度提供实时信息,而且还要向管理部门提供实时与历史信息等,用户对系统信息处理功能的要求越来越高,并随时在变。而任何一个SCADA系统,如要不断满足用户各方面的要求,就要求具有良好的开放性、可扩展性、安全性和一致性。

  RD—800/B系统通过网桥与局MIS网互联,保证了各自网络的相对独立,使得MIS可充分利用实时库实现管理上需要的各种分析、统计,又可用于指导电网调度,真正实现电网安全、优质和经济运行。

  5 与电量计费系统的接口

  目前,大多数电量计费系统是独立的,其数据的准确性要高于一般的SCADA系统。为此,我们利用电量计费系统上的Fax/Modem定时、非定时地召测尚未安装RTU的厂站的电气量(批次信息),通过串口汇总打包,转发到前置信息处理工作站,补齐RD—800/B系统所需要的信息。

  6 结语

  经过近两年的应用实践,已实现了对衢州电网范围内28个厂站信息的接收和向省、县局转发。由于RD—800/B具有完善的功能及较强的网络、通信及信息处理能力,目前我局已对实现变电站综合自动化的DISA系统及若干含RTU的厂站进行远方控制。DTS的应用,提供了调度员按电网实际状况进行练兵的手段。衢州地区电网调度自动化下一步的工作目标是在此平台上拓展电网应用软件功能,使调度工作从传统的经验型上升为理论分析型。
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