電力調(diào)度自動化技術研究

1、 電力調(diào)度自動化技術研究 中圖分類號：tm7 文獻標識碼：a 文章編號：1009-914x（2016）16-0155-01一、電力調(diào)度自動化系統(tǒng)設計電力調(diào)度自動化系統(tǒng)目標在于提高電網(wǎng)安全運行水平，提高故障恢復能力、切實減少損失。調(diào)度自動化系統(tǒng)應使其具有數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視、控制（scada）的功能，但在具體實施過程中應根據(jù)調(diào)度職責范圍、調(diào)度自動化現(xiàn)狀、基礎設備自動化條件，按照由低至高的、由易到難的原則恰當確定總體功能。系統(tǒng)實現(xiàn)開放的全組態(tài)的調(diào)度綜合自動化系統(tǒng)，不但使畫面，后臺語言具有可組態(tài)性，而且使數(shù)據(jù)采集設計也具有可組態(tài)性，實現(xiàn)以上能力的根本原因在于系統(tǒng)抽象了設備通道和通訊規(guī)約層次。系統(tǒng)實現(xiàn)基于用

2、戶的要求構(gòu)造滿意的人機界面，常用的構(gòu)造人機界面的美工工具都具有動畫屬性，包括“顏色、大小、位置、文本、角度、閃爍、隱藏”等屬性，這些屬性可以簡單地與以監(jiān)控變量或內(nèi)存變量為參數(shù)的表達式連接，系統(tǒng)提供高效的畫面刷新機制，保證圖形元素屬性隨變量表達式屬性的變化而變化；系統(tǒng)提供獨立功能的控件用于顯示系統(tǒng)的報警信息，曲線棒圖等，這些控件也可以以某種單位與監(jiān)控點變量或表達式及其歷史數(shù)據(jù)庫連接，完成有關的查詢和顯示功能。系統(tǒng)的基本圖形元素、控件等還可形成滿意的人機界面，達到對rtu、智能儀表、板卡以及程序流程等的控制，可以達到采用通用語言編程的效果和滿意程度。二、scada系統(tǒng)應用為了提高系統(tǒng)的可靠性，自動

3、化系統(tǒng)主站網(wǎng)絡采用以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)、主機工作站、前置機和網(wǎng)絡服務器均通過各自所配網(wǎng)卡的rj-45插座連至網(wǎng)絡集線器（hub）上，雙機切換柜分別與兩臺前置機中的多口智能接口相連，modem與雙機切換柜線中一對一相連，具體提升措施如下。1.網(wǎng)絡形式多種多樣，如ether net、fddi或atm等都可使用。2.單網(wǎng)、雙網(wǎng)、低速網(wǎng)、高速網(wǎng)可以任意方式進行組合。系統(tǒng)支持靈活的網(wǎng)絡配置，可以是單低速網(wǎng)、單高速網(wǎng)，可以是低速和高速雙網(wǎng)混用，也可以是雙高速網(wǎng)。3.采取網(wǎng)絡冗余熱備份。系統(tǒng)正常運行時，兩個網(wǎng)絡上都傳輸有用數(shù)據(jù)，并且兩個網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)流量保持動態(tài)平衡。當一個網(wǎng)絡工作不正常時，系統(tǒng)將自動地通過另一網(wǎng)絡傳輸

4、所有數(shù)據(jù)。當故障網(wǎng)絡恢復正常時，雙網(wǎng)絡將自動恢復到流量的動態(tài)平衡狀態(tài)。從嚴格意義上來說，此系統(tǒng)的網(wǎng)絡切換實際上是網(wǎng)絡傳輸功能的彈性伸縮，網(wǎng)絡本身對系統(tǒng)是透明的，雙網(wǎng)絡并無主、備之分。4.支持標準的網(wǎng)絡接口，可以方便地與其它系統(tǒng)如mis等進行互聯(lián)。5.易于與上級或下級調(diào)度組成廣域網(wǎng)，進行網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交換，支持遠程調(diào)試。在數(shù)據(jù)庫連接技術方面，scada系統(tǒng)也采取相關措施，主要體現(xiàn)在如下四個方面：（1）支持組態(tài)地將系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)庫按用戶指定的周期或事件產(chǎn)生觸發(fā)刷新用戶指定的外部實時數(shù)據(jù)庫；（2）支持直接讀寫指定數(shù)據(jù)庫記錄的字段數(shù)據(jù)，并具備將該數(shù)據(jù)與該系統(tǒng)組態(tài)定義的變量對應連接的能力，這使得該系統(tǒng)可以通過數(shù)

5、據(jù)庫與其它任何支持數(shù)據(jù)訪問的應用程序?qū)崟r交換信息；（3）通過標準sql語句完成外部數(shù)據(jù)庫的一般維護操作，如建表、刪除表、插入、修改和刪除記錄；（4）通過后臺api的方式，將電力自動化系統(tǒng)中的常用的數(shù)據(jù)庫查詢工作打包，用戶無需編寫有關sql語句，只要簡單地提供符合常規(guī)應用習慣的參數(shù)即可完成復雜的歷史數(shù)據(jù)庫查詢和瀏覽工作。三、系統(tǒng)性能指標優(yōu)化1.系統(tǒng)采取冗余容錯結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)實現(xiàn)雙網(wǎng)絡容錯是真正的熱備用，雙網(wǎng)絡正常運行時，主、備網(wǎng)絡同時都傳送有用系統(tǒng)數(shù)據(jù)，雙網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)流量保持動態(tài)的平衡。系統(tǒng)采取雙服務器方式，當系統(tǒng)配置了主備服務器后，每個客戶端同時與兩個服務器連接，并向兩個服務器發(fā)送信息，服務器控制

6、程序自動檢測客戶端與服務器的連接模式，以確保唯一的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，或?qū)⒂嘘P信息轉(zhuǎn)發(fā)到感興趣的客戶端。同時客戶端也自動檢測服務器的狀態(tài)。系統(tǒng)采取雙前置機方式：（1）基于485總線方式的雙機切換；（2）基于nport server的雙機切換；（3）用戶自定義方式的雙機切換。系統(tǒng)采取雙通道方式：（1）系統(tǒng)采取以通道的方式與rtu等采集設備進行連接；（2）系統(tǒng)支持自動主備通道切換，不支持手動切換，并且是采用冷備用原理。當主通道在傳輸數(shù)據(jù)時，備用通道不采集數(shù)據(jù)。當系統(tǒng)檢測到主通道連接出現(xiàn)故障或者誤碼率過高，則自動啟動備用通道采集數(shù)據(jù)，并將停止主通道的采集，此時主通道的地位轉(zhuǎn)變?yōu)閭溆猛ǖ溃瓊溆猛ǖ雷優(yōu)橹魍ǖ啦?/p>

7、能重新接管數(shù)據(jù)的采集工作，除非當前的主通道出現(xiàn)故障。2.系統(tǒng)采取的網(wǎng)絡通訊結(jié)構(gòu)。采用點對點通訊模型主動傳輸系統(tǒng)改變的實時數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡環(huán)境下，實時數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)項的改變有以下三種可能：從通道采集數(shù)據(jù)改變實時數(shù)據(jù)庫；運行后臺語言實時數(shù)據(jù)庫；從網(wǎng)絡其它節(jié)點傳遞來改變實時數(shù)據(jù)庫。采用客戶/服務器查詢方式，在網(wǎng)絡中傳遞歷史數(shù)據(jù)和進行實時數(shù)據(jù)庫狀態(tài)恢復。系統(tǒng)對歷史數(shù)據(jù)采用客戶/服務器方式，在實際應用中，如對soe的查詢、對歷史曲線的查詢等操作中，一般是用戶提交查詢條件，由系統(tǒng)將有關查詢條件變?yōu)檫B接的歷史數(shù)據(jù)庫能夠接受的標準或非標準sql語句，提交給數(shù)據(jù)庫服務器，從歷史數(shù)據(jù)庫中查詢得到滿足有關條件的查詢結(jié)果集，數(shù)

8、據(jù)庫服務器將該結(jié)果集通過網(wǎng)絡傳遞給查詢的計算機，計算機運行系統(tǒng)根據(jù)接收到的查詢結(jié)果，將它轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩羧菀桌斫獾姆绞?，如曲線、報表等顯示出來。系統(tǒng)利用網(wǎng)絡協(xié)議實現(xiàn)方便的容錯系統(tǒng)模型，在該模型中，運行系統(tǒng)采用總線方式或通過專門的切換裝置與連接的rtu或其它智能數(shù)據(jù)采集設備連接，當主系統(tǒng)出現(xiàn)故障或通道出現(xiàn)故障時，備用系統(tǒng)將自動或手動獲得控制權(quán)，保證系統(tǒng)正常運行。3.實現(xiàn)網(wǎng)絡構(gòu)架的有效擴充。（1）架設遠程工作站。正常情況下所有計算機都是通過各自所配置的10100m網(wǎng)卡連至集線器上，傳輸媒質(zhì)選擇的是8芯雙絞線，這樣的組網(wǎng)如果在兩座比較分散的建筑物之間（線距1.5km以上），則信號的抗干擾能力、準確度、保密能力都會大為下降，對準確度、實時性要求較高的工作站來講，也就是說必須架設能滿足的遠程工作站，以解決距離服務器較遠部門和系統(tǒng)的連網(wǎng)問題。（2）架設移動工作站。移動工作站的性質(zhì)和遠程工作有相似之處，而且有可移動性，其架設更有必要性。系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)、通道及遠端接口都進行定期測試，傳統(tǒng)的測試方法是部分人員在現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)、計算結(jié)果，后臺人員電話核對顯示值和測試值，這樣在準確性、及時性方面會受到很大影響，如果攜帶移動工作站至現(xiàn)場，在測試時由移動站向后臺服務器請求數(shù)據(jù)與所測數(shù)