省地一体化变电站远动定值维护方案研究

李一鹏，习新魁，王晓蔚

(1.国网河北省电力公司，石家庄 050021；2. 国网河北省电力公司电力科学研究院，石家庄 050021)

省地一体化变电站远动定值维护方案研究

李一鹏1，习新魁1，王晓蔚2

(1.国网河北省电力公司，石家庄 050021；2. 国网河北省电力公司电力科学研究院，石家庄 050021)

针对省调、地调远动定值分别维护，数据不一致、更新不及时的问题，提出省地一体化远动定值维护方案，从省地一体化远动定值编制规范的制定和主站数据库自动生成工具的开发等方面对该方案进行分析，认为该方案可减少工作量，提高远动定值执行效率，保障自动化基础数据质量。

省地一体化；变电站；远动定值；CIM/E

电网调度自动化系统中数据通信环节是保障调度主站远动实时数据正确采集的关键环节，在所有常见的通道形式及相应规约的组合(如专线CDT/101、网络104[1]等)下，协商统一的自动化远动定值是远动实时数据正确发送和正确解析的基础。远动定值维护作为变电站远动子站接入维护工作的重要环节，其可靠高效的执行直接影响着自动化子站、主站日常运维的工作效率，也直接影响着自动化系统的基础数据质量。根据调控业务需求，变电站需要与多个调控机构进行通信[2]，按照国调直采直送的原则，省级、地级调控中心应对所辖220 kV变电站的远动实时数据实现共同的采集和监视。河北省调与所辖6个地调同时对6个地区内的220 kV变电站远动数据进行了直采。在调度自动化系统建设维护工作过程中，变电站远动实时数据的正确上送与下发需首要考虑远动子站与省调、地调不同主站之间的通信协议、转发/接收数据表方面的协商，即针对多个主站的自动化远动定值维护问题。

1 远动定值维护存在的问题

由于省调及各地调新老系统更替进度不一致，调度监控业务需求不同以及原有通信资源的限制，在河北省调自动化主站系统改造之前，省调与各地调分别维护，执行各自的远动定值，尤其是备调体系完善后，站端远动维护工作量大，存在数据不一致、更新不及时的运行风险和安全隐患。另外，随着调控业务需求的发展，新接入一座变电站主站侧需要进行电网模型设备、前置测点信息录入等大量的数据库维护工作，常规模式下数据库人工录入的维护工作量大，且容易出错。

随着通信技术的不断发展，实时数据的传输与交互环节将不再是限制主站大数据量采集的瓶颈。随着主站调度监控业务的不断融合，监控类业务需求的不断提升，省级、地级调控机构对所辖厂站远动实时数据的业务需求也日渐趋于统一。另外，由于监控业务对实时数据的需求范围远大于调度业务且呈包含关系，因此从监控业务需求下的实时数据中抽取出调度业务所必需数据是可行的。在河北省调自动化主站系统改造时，河北省调提出了省地一体化自动化远动定值维护方案，该方案制定了统一标准的自动化远动定值编制规范，对于省地调共同采集的远动厂站，优先考虑监控业务需求，省调、地调共同维护并执行一套自动化远动定值，基于标准规范的自动化远动定值开发主站数据库自动生成工具，提升工作效率，减少人工录入出错风险。

2 一体化远动定值维护方案

2.1 制定统一的自动化远动定值编制规范

目前在自动化主站系统方面，国内主流的调度控制技术支持系统，如D5000系统、OPEN3000系统，其SCADA应用模块均集成CIM/E电网模型[3]维护功能。不同于原河北省调SNC调度自动化系统，SCADA中的数据测点不再是一系列定义松散的数据点，其定义均一一对应至CIM/E模型中的设备属性。前置测点的生成过程对应电网模型设备定义及对应测点生成的过程。在自动化远动子站方面，虽然目前绝大部分变电站远动系统未基于电网模型定义上送实时数据，但在“源端维护、全局共享”的技术方针影响下，远动系统基于电网模型上送实时数据也将逐渐成为一个趋势[4]。

河北省调制定的自动化远动定值编制规范基于CIM/E电网模型中设备测点的定义，新的远动定值将原有远动定值中的测点命名用电压等级、间隔、设备、属性等字段替代。远动定值中不再单一体现测点名称与点号的对应关系，主要体现了CIM/E电网模型的相关信息，有利于主站模型维护。省地一体的远动定值编制规范中各字段的定义在原则上务求精简、通用，通过对各字段的拼接可得出规范的设备名和测点名。以D5000系统为例，远动定值规范中各字段对应至相关模型表或前置表中关键字段的信息，如图1所示。

图1 远动定值与D5000系统相关表之间对应关系

在D5000自动化主站系统中添加1个SCADA前置测点，首先需要在CIM/E电网模型中的相应厂站下检查相应电压等级、间隔、设备的定义；然后按厂站、电压等级、间隔等添加未定义设备记录至数据库相应设备表中，完成设备的定义，数据库触发器按设备属性定义完成相应测点、前置测点的自动生成；最后在前置表中添加或维护相应前置测点的链路、点号、系数等内容。若在常规模式下使用数据库维护工具DBI进行人工维护，过程繁琐且易出错。

2.2 开发主站数据库自动生成工具

河北省调制定的基于CIM/E模型的远动定值规范为D5000、OPEN3000等调度技术支持系统提供了电网模型设备命名等关键字段信息以及前置测点定义相关信息。在此基础上河北省调独自开发了D5000系统的主站数据库自动生成工具，实现了电网模型设备及测点的自动检查与添加，同时实现了前置信息的自动维护，具体实现流程如图2所示。

图2 主站数据库自动生成工具实现流程

如图2所示，依照D5000系统描述CIM/E模型的EMS数据库相关表的表ID、域ID、设备ID、测点ID之间的关系，可根据设备ID计算得出其生成测点的属性与对应测点ID之间的映射关系，进而可实现对数据库中相关设备表、测点表中定义电网模型设备、对应测点的检查、添加与维护。基于D5000系统的主站数据库自动生成工具实现了以下功能：

a. 对规范的远动定值单文本进行批量读取；

b. 解析厂站、通信链路、数据表类型、间隔、设备、测点、转发点号、转发系数等内容；

c. 按解析的远动定值中的厂站、电压类型信息，检查数据库中厂站表、电压类型表，自动添加缺失记录，查询相应通道链路ID；

d. 按解析的远动定值中的间隔、电网模型设备定义信息，检查数据库中间隔表、相关的各设备表，添加或更新相应记录；

e. 根据设备ID和远动定值中提供的测点属性类型，计算每条记录对应的测点ID，检查测点生成情况，并更新相关测点内容，例如遥信点的告警方式定义等；

f. 根据每条记录对应测点检查相应前置表的前置点定义，检查并处理远动数据生成带来的前置冲突点，增量地更新或添加前置点记录。自动写入相应链路ID、远动点号、遥测的系数、偏移量等内容；

g. 支持省调、地调等不同主站类型接口下、不同数据采集需求下的可配置化选择，保证省地调不同类型D5000主站的通用性。

另外，河北省调基于OMS系统开发了针对220 kV变电站的省地一体化的变电站远动定值管理流程，大体上分为编制、初审、审核、批准、签收、执行、传动确认、归档8个环节，如图3所示。在“执行”、“传动确认”环节，变电站子站与省调、地调主站同步进行定值修改、数据传动，节省了站端的工作量，减少了子站因维护多套定值而导致定值出错的风险。

图3 省地一体化的变电站远动定值执行流程

3 方案应用情况及效益

基于CIM/E模型的省地一体化的自动化远动定值编制规范和D5000主站数据库自动生成工具在河北省南部电网省调自动化系统改造与地调D5000系统建设工作当中得到了推广应用，并广泛应用于目前省调、地调自动化主站系统的日常维护工作当中，实现了对远动定值的标准化管理、执行，提高了工作效率，保障了自动化基础数据质量。

a. 由于省调、地调共同维护并执行一套自动化远动定值，减少了远动子站的数据库维护工作量；由于远动定值转发表的一致性，传动工作可只与地调主站进行，减少了远动子站的传动工作量。因此，采用省地一体化远动定值维护方案，整体上节省了站端自动化运维人员近一半的工作量。

b. 省调、地调D5000主站采用数据库生成工具自动导入远动定值，大大减少了主站运维人员的数据库维护工作量。在常规DBI数据库维护模式下，一座中等规模的220 kV变电站的数据库生成核对至少耗时4 h，而采用数据库生成工具自动导入规范的基于CIM/E的远动定值仅需5 min，提升工作效率约40倍。

c. 子站不需要再去分别维护省调、地调不同主站对应的数据转发/接收表，减少了出错风险；省调、地调可以基于统一的远动定值对于实时数据问题进行核对排查，从而能快速定位站端或主站的问题；主站基于规范标准的远动定值采用数据库生成工具生成数据库，避免了主站常规维护模式下带来的人工输入出错的风险。因此，省地一体化远动定值维护方案提升了自动化远动定值维护水平，保障了自动化基础数据质量。

[1] 丁书文.电力系统远动管理及应用[M].北京:化学工业出版社,2009.

[2] 张明光.电力系统远动及调度自动化[M].北京:中国电力出版社,2010.

[3] Specht M,Rohjans S.The Common Information Model CIM:IEC 61968/61970 and 62325-A practical introduction to the CIM[M].Berlin：Springer,2012.

[4] 朱永利,黄 敏,邸 剑.基于广域网的电力远动系统的研究[J].中国电机工程学报,2005,25(7)：119-124.

本文责任编辑：王丽斌

Study on Provincial and District Integrated Maintenance of Substation Tele-control System Setting-list

To solve the problems which are caused by the provincial and district separately maintenance of tele-control system setting-list,such as data inconsistencies and data not being updated,this paper introduces a provincial and district integrated maintenance program of tele-control system setting-list. Through analysis on provincial and district integrated tele-control system setting-list drawing up standard,and the independently developed database generating tool,this paper considers the maintenance program can reduce workload,improve work-efficiency,and guarantee the quality of automation basic data.

provincial and district integrated;substation;tele-control system setting-list; CIM/E

2013-12-05

李一鹏(1985-)，男，工程师，主要从事电网调度自动化方面工作。

TM73

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1001-9898(2014)01-0010-03