地县一体化智能电网调度控制系统的建设和应用

万文华 杨行方 张万博

(1.石家庄供电公司电力调控中心,河北石家庄 050051;2.石家庄供电公司变电运行工区,河北石家庄 050051)

地县一体化智能电网调度控制系统的建设和应用

万文华1杨行方1张万博2

(1.石家庄供电公司电力调控中心,河北石家庄 050051;2.石家庄供电公司变电运行工区,河北石家庄 050051)

为适应智能电网快速发展和电网安全稳定运行的需求,地区电网需要建设地县一体化智能电网调度控制系统。文章阐述了石家庄地县一体化智能电网调度控制系统的建设和应用情况,该系统实现了电网运行稳态监控、网络分析、AVC控制、智能分析与辅助决策等应用功能,满足地县一体化“大运行”调度监控运行的需要,目前已成功在石家庄地调上线运行, 真正实现了地县合一的分布式一体化智能调度控制系统的运行模式。

智能电网 地县一体化 冗余 堆叠 调度控制

1 系统总体设计思路

地县一体化智能电网调度控制系统(D5000)建设是地、县两级电网调度自动化体系建设的核心组成部分，是构建满足“大运行”体系建设技术支撑的主要环节，是提升地、县两级电网调控技术装备水平和业务管理水平的重要举措。在省公司的统一规划和支持下，经过详细分析公司电网管理的特点和需求，确定了河北南网地县一体化智能电网调度控制系统功能设计的要求和组建方案，该方案主要硬件和软件均采用了国产的先进、成熟的调度自动化技术，对防御日益严峻的信息安全威胁起到关键性作用，保障了电网地县一体化智能电网调度控制系统的技术水平和系统的安全稳定性。

2 系统的配置

2.1 系统体系结构

系统是由硬件层、操作系统层、支撑平台层和应用层共四个层次组成。其中，硬件层为曙光和华为混合系列硬件设备、华三的网络设备和国家指定的安全防护设备，操作系统层包括LUNIX、WINDOWS操作系统，系统支持跨平台操作技术，系统的基本平台为实时信息系统平台，该平台为各应用提供服务。在这个平台之上将调度中心传统的十余套独立应用系统，集成为一体化平台和实时监控预警、调度计划、安全校核、调度管理等四大类应用。

2.2 硬件配置情况

历史数据服务器采用2台曙光A840r-G机架式服务器和华为S5600T磁盘阵列;实时监控、网络分析应用、AVC、辅助决策、调度员培训仿真、负荷预测、WEB服务器均采用2台曙光A840r-G机架式服务器;公共代理服务器采用4台曙光A840r-G机架式服务器(Ⅰ、Ⅱ区各2台);前置数据采集服务器采用4台曙光A840r-G机架式服务器，其中2台作为地调直调厂站采集，另2台作为县域管辖厂站采集;报表服务器采用2台华为RH2288 V2机架式设备、工作站采用83台华为RH2288 V2机架式工作站;实时交换机采用H3C7506E交换机2台;网络分实时网(千兆)和前置网(百兆)，分别采用双网冗余配置方式。

2.3 软件配置情况

采用凝思LINUX操作系统、金仓数据库，基础平台、网络分析、自动电压控制、调度计划、辅助决策采用南瑞科技公司研发的D5000系统，DTS系统采用清大高科公司TH系列产品。

3 系统建设的关键技术

3.1 基于数据网动态路由的地县一体网络架构

在网络架构中，地调核心交换机采用IRF2堆叠技术，内置防火墙卡区分为一、二区，支持跨设备的链路捆绑。交换机采用全链接方式，直接接入骨干网路由器地县VPN。县调间第二汇聚点分别接入地调一、二平面，并将交换机通过纵向加密装置连接至县调。县调D5000工作站链路捆绑接入聚合的2台县调交换机，县调间第二汇聚点路由器通过OSPF/BGP协议将县调VPN中的路由动态发送到交换机上，在IRF2的两台交换机上，实现两条等价路由，保证自动切换冗余链路。

3.2 基于地县一体化系统的分区统计功能

地县一体化模式建立后，地调需按行政区域进行各类统计，同时县调监控功能要保持独立，信息展示须以区域为单位进行过滤。对D50000系统优化处理后，地调既能全面掌握县公司各类统计数据，县调又能通过配置，实现区域化的独立监视功能，真正实现了分区管理。

3.3 基于主备调一体化技术功能

在物理链接上，D5000主备系统主干网物理链路整体嵌入调度数据网，主调、备调、县调处于一个共享的物理网络区域，通过配置路由，便可在任意一方进行互联访问。在软件逻辑上，我们充分利用D5000系统的资源定位功能，将自动替换配置文件、自动启停、自动定位指定服务端、自动辅以相关提示等处理逻辑合并为一键切换功能，使调度监控人员使用一台机器，点击相应按钮，便可在较短时间完成主备调系统切换。

3.4 基于地县一体化系统的分区搜索功能

首先在区域表中对整个地调进行分类，做到了省、地、县三级区域划分。其中地调层又按照实际需求，进行了电压等级、城网、农网、发电厂等划分。然后在厂站信息表中对相关厂站进行区域归属。通过这样的方式，在使用检索器等查询工具时，即可按照各级区域逐级查找，迅速定位到指定厂站，提高了系统维护的效率。

3.5 基于地县一体化系统的自动生成间隔图功能

根据《河北南网调度控制系统信息命名规范》中间隔的划分标准，我们优化了间隔图的生成流程和规则，实现了以下功能：自动生成全站所有间隔接线图、自动生成指定间隔接线图、自定义间隔模板图用于指定间隔、支持公用间隔图的自动生成。通过以上功能优化，大幅缩减了工作人员绘图时间，降低了劳动强度，提高了工作效率，同时更好的满足了间隔分类和展示要求，提高了监控信息管理水平。

3.6 基于地县一体化系统电压自动控制(AVC)功能

该系统是基于D5000地县一体化智能电网调度控制平台设计，AVC直接读取PAS网络模型，在此基础上建立AVC控制模型。其主要功能是提高电压质量、改善系统功率因数，并尽可能减少线路无功传输，降低电网因不必要无功潮流引起的无功损耗。

4 系统应用的创新点

4.1 在系统平台的基础上研发了分区维护功能

地县一体化智能电网调度控制系统在建设过程中，如果仅仅采用责任区功能进行模型的维护隔离，并不能解决厂站不同电压等级分属不同责任区的问题，为适应大运行体系调控运行管理的需要，石家庄供电公司研发了分区维护功能。建立一个厂站只能对应一个维护分区区域，一个维护区域只对应一个工作站的单一控制流程，并应用于县调工作站。通过这样的划分，县调的自动化维护人员只能在县调的指定机器上对指定的维护区域进行模型维护，整个系统其他的机器均无法进行浏览和维护操作。这样，既保证了地调自动化维护人员对地调的厂站进行维护时，信息的独立性，又避免了地县之间因为误操作，破坏对方模型信息的正确性。

4.2 实现了主备调系统图模共享功能备调作为主调的安全保障和冗余配置，在主调系统崩溃后，要迅速承担起主调的各项功能。石家庄供电公司遵从源端维护、主备共享的原则，利用D5000系统的同步策略，以主调为发送端，备调为接收端，将主调商用库、实时库、图形等实时自动地同步至备调系统，保证了主备调图模的一致性，并真正做到了备调系统免维护。

4.3 采用不停电传动技术实现厂站信息接入

遥测、遥信采用与站端当地监控机和原OPEN3000核对，遥控功能采用电容器和变压器分头实传、其他间隔采用“遥控测试”功能进行传动，通过查看预置和反校报文即可保证远动主机和主站遥控信息配置正确。通过采用不停电传动技术并配合保证安全的控制措施，仅用了二个月的时间就完成了36个220kV站和136个110kV站的传动验收工作，为地县一体化工作顺利完成创造了技术基础。

5 效益分析

5.1 安全效益

系统全部采用国产硬件和软件，主备调一体化技术设计。符合国家电网公司二次系统安全防护原则，大幅提升了系统应急能力和可靠性，保证了地县一体化智能电网调度控制系统的安全稳定运行。

5.2 管理效益

地县一体化智能电网调度控制系统建成后，地、县两级调度的使用一套系统，系统结构实现了扁平化，管理上减少了层级，对县调关口参数的统计、管理提供了强大业务支持，流程得到了优化，工作效率显著提高，资源利用效率大幅提升。

5.3 经济效益

地县一体化智能电网调度控制系统实现后，石家庄所辖18个县调只需安装远程工作站，无需安装独立的调度自动化系统。大大减少了软硬件资源的重复建设，从而节省了可观的资金投入。

6 结语

通过地区电网地县一体化智能电网调度控制系统的建设，增强了驾驭大电网的能力，满足了电网快速发展和安全稳定运行的双重需求，提高了整个地县系统在电网运行上的可靠性和经济性。

[1]杜贵和,王正风.智能电网调度一体化设计与研究[J].电力系统保护与控制,2010年15期.

[2]王正风,高涛.智能电网调度运行面临的关键技术研究[A].2011年安徽省智能电网技术论坛论文集[C],2011年.

万文华(1963—),女,本科,高级工程师,主要从事电网调度自动化系统的规划、运行、管理工作。