220 kV变电站调度数据网双接入网业务高效割接实践探讨

宓群超，陈刚，姚海蛟

（国网浙江省电力公司温州供电公司，浙江温州325000）

220 kV变电站调度数据网双接入网业务高效割接实践探讨

宓群超，陈刚，姚海蛟

（国网浙江省电力公司温州供电公司，浙江温州325000）

随着温州地区调度数据网双平面、双接入网建设工作的完成，变电站调度数据业务进行双接入网割接的工作势在必行。由于调度数据业务的实时性要求高，割接工作必须在保证调度数据业务不中断的条件下完成。结合温州地区调度数据网双接入网业务割接改造工作的特点，介绍了温州地区调度数据网双接入网业务割接改造工程总体方案，分析了改造过程中的危险点和注意事项，可为全省各地区变电站调度数据网双接入网业务割接改造工作提供借鉴。

调度数据网；双平面；接入网；实时性；改造

0 引言

随着智能电网建设的不断推进，电力调度数据网作为电力调度生产服务的专用数据网络，成为实现各级调度中心之间及调度中心与厂站之间实时生产数据传输和交换的基础设施。调度数据网具有实时性强、可靠性高的特点，其安全性直接关系到电力生产系统的安全稳定运行。温州地区调度中心根据国网公司提出的《关于全面推进大运行体系建设工作的意见》、《国家电网调度数据网第二平面（SGDnet-2）总体技术方案》、《国家电网调度数据网接入网技术规范（试行）》等，积极推进本地区调度数据网双平面建设，以适应电网发展的需要，满足电网调度生产相关业务的需要和调度机构在正常运行和应急状态下对信息的需求，同时为备调建设及新一代智能调度技术支持系统提供可靠的支撑，建设一个坚强的调度数据网，全面提高网络可靠性及业务保障能力[1]。

由于基于单一路由平面的网络，大部分业务支持单网方式，然而在单一平面网络中，耦合度较高，网络设备和系统缺陷，容易影响网络的可用性。双平面网络由于平面间、接入网间的相对独立性，通过与业务层面的配合，可通过正常网络平面实现业务转发，可有效规避单网问题对业务的影响[2-3]，提高网络的可靠性。

1 温州地区调度数据网现状

温州地区共有30座220 kV变电站，其中有2座新建变电站已经符合电力调度数据网双接入网的要求，其余28座需进行改造。需要改造的变电站监控系统涉及3个厂家的设备，其中北京四方9套，浙江创维5套，南瑞科技14套。监控系统均配置了2台远动装置，其中远动装置为双主模式的变电站共有23座，主备模式的变电站有5座。28座变电站内均部署有2套电力调度数据网设备，第1套接入省调接入网，第2套接入三级网，其中远动装置有A与B 2台机同时接入三级网；ERTU（变电站电能量采集终端）装置已经过改造具备双网卡，分别接入省调接入网和三级网；保护信息管理子站及故障录波器等只有单网卡的设备接入三级网，见图1。调度数据业务主站端涉及安全Ⅰ区的省调D5000系统、省调OPEN3000系统、地调OPEN3000系统的实时数据以及安全Ⅱ区的电量系统、保护信息管理系统和故障录波系统的非实时数据。

图1 温州地区变电站的调度数据网接入现状

2 温州地区220 kV变电站调度数据网业务改接方案探讨

2.1 调度数据网业务总体方案介绍

本次改造严格按照《国家电网调度数据网第二平面（SGDnet-2）总体技术方案》、《国家电网调度数据网接入网技术规范（试行）》、《浙江电力调度数据网双平面IP编码规范》、《浙江电力调度数据网技术规范》的要求，变更调度数据网三级网上远动装置A机、保护信息管理子站及故障录波器的业务IP地址以接至省调接入网。将原三级网（现网）上的数据网设备退出，修改相关网络配置后接入温州地调接入网，并增加1套防火墙部署在地调接入网安全Ⅱ区；远动装置A机接至省调接入网，B机接入地调接入网；ERTU装置经过改造后具备双平面接入功能，其中1个网口接至省调接入网，另1个网口接入地调接入网。根据国家发展改革委2014年第14号令《电力监控系统安全防护规定》及其配套方案国能安全2015年第36号文《国家能源局关于印发电力监控系统安全防护总体方案》，Ⅱ区纵向应使用纵向加密认证装置而不再使用防火墙作为替代，因此本次防火墙部署仅做为二次安防过渡方案，2016—2017年将陆续安排将Ⅱ区纵向防火墙更换为纵向加密认证装置。

本次改造是对原有实时运行的调度数据网进行整个体系的改造，改造过程不能影响调度自动化实时业务，并且改造任务点多面广，必须超前规划，分步实施。前期IP地址规划的精细化、长远性非常重要，一旦规划失误将导致几个月时间的大量返工。国网温州供电公司从2013年初开始就根据《浙江电网调度数据网IP地址规范》对温州地调接入网IP地址进行规划细分，细分工作综合考虑“按管辖区分块、均衡发展、按性质分区、方便路由聚合、方便后续地调双接入网的建设”等需求，并穿插在温州地县一体化EMS系统建设和电能量系统建设中，超前为新主站系统部署新的业务地址，避免对近几年新扩建变电站进行重复改造工作。

结合通信链路调整工作，在地调大楼本部通过远程操作，按照从远端到近端的顺序对汇聚点和变电站逐个进行地址重构。经过一个半月的时间完成了地调接入网汇聚层部分及所有互联地址的重构，全省第一个完成了地调接入网主体部分的无缝改造，改造后每个站的中断时间平均在3 min以内。

2.2 危险点分析及安全风险控制

（1）由于调度数据网实时业务与非实时业务均处于运行状态，数据中断会影响监控员对电网的实时监控。为了保证改造过程中数据网业务不中断，在工作开始前对变电站的104业务通道的运行工况和业务连通情况进行了测试，有异常提前安排处理。

（2）将改造的数据网通道迁移到运行变电站的通道时隙中，可能引起汇聚层网络环路，造成网络风暴，对其他站数据造成混乱。为此在数据网割接工程实施前一周安排主站技术人员对每个通道进行测试，确保时隙分配正确，网络通道正常运行。

（3）为了防止在更改网络设备及远动装置配置时出错，应对相应的设备配置文件进行备份，以保证在割接过程中出现意外情况时能及时恢复原配置文件，确保割接过程不影响调度监控员对电网运行状况的实时监控。

（4）1个220 kV变电站原先只需要接入省调和地调的单平面双前置系统，但在“大运行”背景下则需要同时接入省调、省调备调、地调的双平面双前置系统。地调备调和县调的单平面双前置系统，主站IP地址从4个扩充到16个，但是温州电网众多老旧220 kV变电站每个最多提供对8个主站IP地址的支持。网络地址转换NAT装置，可以实现双前置IP变单IP，并且NAT装置可以进行规则设置使地址转换能有条件地进行，为老旧变电站数据网改造奠定基础，同时保证省地互联业务正常运作。

2.3 双主模式的2台远动装置接入方式

采用双主模式远动装置的变电站中每台远动装置只配1个IP地址，分别接至省调接入网和地调接入网。ERTU电量系统具备双网卡，分别接至省调接入网和地调接入网。故障录波器与保护信息管理子站不具备双网卡，只接至省调接入网，地调的业务服务器通过省调接入网来接收数据，如图2所示。

图2 双主模式变电站的调度数据网接入方式

2.4 主备模式的2台远动装置接入方式

主备模式的远动装置需要更换硬件才能具备分别接至省调接入网和地调接入网的功能，所以在本期改造中将2台远动装置都接至省调接入网，地调的业务服务器通过省调接入网来接收数据，待所有主备模式变电站的远动装置改造为双主模式后再改接。电量ERTU、故障录波器与保护信息管理子站与双主模式的接入方式相同，如图3所示。

图3 主备模式变电站的调度数据网接入方式

3 改造步骤

3.1 前期准备工作

根据《浙江电力调度数据网双平面IP编码规范》的要求完成省调接入网和地调接入网远动装置、电量ERTU装置、保护信息子站及故障录波器的业务IP地址申请；打开省调接入网纵向加密装置和防火墙上远动装置104通道、电量、故障录波器和保护信息子站等业务的端口；从通信传输设备铺设光纤至地调接入网核心路由器CPOS口上，并向通信管理部门申请通道时隙分配，预将各个变电所的2×2M链路从地调三级网汇聚路由器切至地调接入网核心路由器；在进行现场工作前一周测试计划工作变电站的104业务通道的运行工况和业务连通情况，如有异常提前安排消缺或更改工作计划。

3.2 无缝割接的实施

首先测试三级网（现网）远动业务的连通性，在远动备机（A机）中断切至省调接入网的过程中确保主机（B机）和104通道业务运行正常，保证监控数据且不影响各级调度部门对变电站内设备的实时监控。然后对ERTU电量业务、故障录波器、保护信息子站等业务进行测试，确保各级调度部门能正常调取数据。

通过以下步骤实现省调接入网的业务接入：

（1）将申请的省调接入网实时业务IP地址配置到远动装置A机中，同时将申请的省调接入网的非实时业务IP地址配置到保护信息子站及故障录波器等设备中，并确认ERTU电量系统装置新增网卡的业务地址已更改为省调接入网业务IP地址，并新增以上设备至省调接入网实时交换机和非实时交换机的网线。

（2）配置远动转发表上的省调D5000系统（含备调）、OPEN3000系统及地调OPEN3000系统（含备调）的转发地址，在远动设备性能允许的条件下配置县调OPEN3000子系统的转发地址。

（3）配置变电站内二次安防设备（纵向加密，防火墙）相应的安防规则，并确保与调度主站间的测试规则的正确性。

（4）测试104通道的情况，完成省调D5000系统、OPEN3000系统和地调OPEN3000系统的遥测、遥信核对。

（5）测试ERTU电量系统、保护信息子站及故障录波器能否与省调、地调主站业务系统正常通信。

地调接入网的改造有以下几个步骤：

（1）通知通信部门将地调侧原三级网路由器CPOS口上的时隙移至地调接入网核心路由器CPOS口上。

（2）根据通信提供的迁移后通道时隙，在地调接入网第一核心路由器上先配置相应厂站的MP-GROUP，配置对应的互联地址，将新迁通道加入至对应的MP-GROUP。

（3）将变电站至调度控制中心的2×2M通道其中一条通道时隙迁至地调接入网第一核心路由器上，在变电站侧路由器上配置相应的MPGROUP，配置对应的互联地址，将新迁通道加入至对应的MP-GROUP，测试通道联通性。如果通道有问题，则要先排查故障链路，如果没有问题，则将另一条2M链路按之前的操作迁至地调接入网第一核心路由器。

（4）完成地调侧地调接入网核心路由器其他相关配置。

（5）将变电站原三级网路由器及交换机的配置变更为地调接入网规范配置。

（6）完成纵向加密装置的升级以及防火墙安装和调试。

（7）将双接入网接入的电量ERTU装置的另一张网卡配置地调接入网的IP地址，使用原有的网线，并测试业务能否正常通信。

（8）对部署在三级网上的双主模式的运动机，变更IP地址，设置转发表，并接入地调接入网。

（9）完成地调接入网上的远动机、ERTU业务与各级调度端主站的业务正确性的测试。

3.3 完成调度数据网的业务接入实验工作

为确保变电站自动化设备试验的完整性，依照变电站计算机监控系统数据规范要求，试验开始前做好后台和远动相关数据库的完整性和准确性检查；然后开展省调D5000系统、OPEN3000系统和地调OPEN3000系统的遥测、遥信核对工作，在做好相关安全措施情况下（确保遥控出口压板退出、测控装置远近控切换把手切至就地），对电容器进行实际遥控，完成遥控信息核对工作。

4 结语

2009年国网公司提出了调度数据网骨干双平面、接入层双接入网的新构架，通过对全网的统一规划，全面满足调度业务的实时性、可靠性、安全性要求。从原来的多级单网结构到双平面双接入网结构的建设与改造是一个庞大的工程，国网温州供电公司220 kV变电站调度数据网业务双接入网业务割接工作只是其中一个部分。通过制定合理规范的管理流程，编制严谨的改造技术方案，确保改造工作有序进行，保证220 kV变电站的调控业务在改造过程中不中断，实现调度数据业务双接入网的无缝割接，使温州地区所有220 kV变电站具备2条独立数据网通路，提高了调度业务的可靠性。本次改造经验作为其他地市公司数据网改造工程的参考，有力地推动了全省调度数据网改造的进程。

[1]邵瑾，贺丹.调度数据网及其组网技术[J].农村电气化，2012（7）:45-46.

[2]郭齐，向力，孙嘉.电力调度数据省级网与国家骨干网连接的几点思考[J].电力系统自动化，2004，28（8）:15-16.

[3]秦莹，牟善科.网省级电力调度数据网第二平面建设方案探讨[J].华东电力，2011，39（2）:323-325.

（本文编辑：张彩）

参考文献的作用

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编辑部摘编

Discussion on Data Services Efficient Migration of Double Access Network in 220 kV Substation Dispatching Data Network

MI Qunchao，CHEN Gang，YAO Haijiao（State Grid Wenzhou Power Supply Company，Wenzhou Zhejiang 325000，China）

With the completion of bi-planar and double access network of dispatching data network in Wenzhou，it is imperative to implement migration of double access network.Due to strict requirement on real time of dispatching data service，network migration must be conducted without interruption of dispatching data service.In accordance with characteristics of migration of double access network in dispatching data network in Wenzhou，the paper introduces an overall plan and analyzes danger points and precautions in the alternation work，providing reference for migration of double access network in substation dispatching data networks in Zhejiang province.

dispatching data network；bi-planar；access network；real time；alternation

TM769

：B

：1007-1881（2016）03-0061-04

2015-11-27

宓群超（1975），男，工程师，主要研究方向为调度自动化、调度数据网、电力监控系统安全防护。