調(diào)度自動(dòng)化PANS2000系統(tǒng)造為調(diào)控一體化技術(shù)支撐系統(tǒng)應(yīng)用方案分析

萬(wàn)育進(jìn)

摘要：文章對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)改造為調(diào)控一體化技術(shù)支撐系統(tǒng)的改造方案、方案比較、方案中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)改造實(shí)施方案進(jìn)行了詳細(xì)的探討。

關(guān)鍵詞：調(diào)度自動(dòng)化；調(diào)控一體化系統(tǒng)；改造方案

1 項(xiàng)目背景

隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，電力調(diào)度自動(dòng)化水平不斷提高。由于電網(wǎng)的不斷擴(kuò)大，變電站不斷增多，值班人員緊缺，調(diào)控一體化建設(shè)及變電站無(wú)人值班是電網(wǎng)運(yùn)行管理的必然趨勢(shì)。

2 技術(shù)支撐系統(tǒng)改造方案選擇

因電網(wǎng)公司現(xiàn)代化管理要求需對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行管理實(shí)現(xiàn)調(diào)控一體化建設(shè)，對(duì)此我們組織有關(guān)技術(shù)人員根據(jù)本公司調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)情況，綜合國(guó)內(nèi)幾大廠家開(kāi)發(fā)的調(diào)控主站系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)研比較，按省公司調(diào)控技術(shù)支撐系統(tǒng)技術(shù)性能規(guī)范要求，擬定2個(gè)優(yōu)化改造方案：（1）將PANS2000系統(tǒng)升級(jí)更換為PANS3000系統(tǒng)（調(diào)控一體化系統(tǒng)）。（2）利用PANS2000系統(tǒng)軟件的在主站端建立一套專門(mén)用于調(diào)控一體化監(jiān)控的系統(tǒng)，與原調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)相對(duì)保持獨(dú)立。方案比較如下：

方案1：可利用目前通道柜，將PANS2000系統(tǒng)升級(jí)更換為PANS3000系統(tǒng)。需重新購(gòu)置服務(wù)器5臺(tái)，PANS3000調(diào)控一體化主站監(jiān)控系統(tǒng)軟件一套，服務(wù)器等設(shè)備部分約10萬(wàn)多元，軟件部分10萬(wàn)元，技術(shù)性能規(guī)范符合調(diào)控一體化驗(yàn)收要求，今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)可作為一個(gè)較穩(wěn)定的調(diào)控主站備用系統(tǒng)（EMS系統(tǒng)投入使用后）。方案1主站升級(jí)改造時(shí)間在廠家?guī)煾蹬浜舷录s20天。

方案2：利用現(xiàn)有許繼調(diào)度自動(dòng)化PANS2000系統(tǒng)的程序，整合現(xiàn)有調(diào)度主站第二通道機(jī)箱上的分站調(diào)整到第一通道機(jī)箱，騰出第二通道的通道機(jī)箱、終端服務(wù)器與新增的前置機(jī)、服務(wù)器搭建一個(gè)專門(mén)用于調(diào)控一體化監(jiān)盤(pán)的系統(tǒng)平臺(tái)。該系統(tǒng)建立后與原調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)形成互為獨(dú)立的兩套系統(tǒng)。該方案投資：軟件部分0萬(wàn)元，服務(wù)器等設(shè)備10萬(wàn)元。但該方案部分技術(shù)性能規(guī)范不符合調(diào)控一體化驗(yàn)收要求（調(diào)控信號(hào)分類無(wú)法滿足要求），今后不能作為調(diào)控主站備用系統(tǒng)（EMS系統(tǒng)投入使用后）。方案，2需重新建立一套調(diào)控一體化的數(shù)據(jù)庫(kù)，采集7個(gè)變電站的數(shù)據(jù)和信息，將進(jìn)一步拓展SCADA系統(tǒng)客戶端功能（建立各分站主接線畫(huà)面下的各間隔畫(huà)面，間隔畫(huà)面內(nèi)容包括各類保護(hù)信號(hào)光字牌、狀態(tài)信號(hào)、運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、及設(shè)備運(yùn)行參數(shù)）。此項(xiàng)工作時(shí)間110kV站要4N，35kV小站2周，數(shù)據(jù)庫(kù)建成后SCADAN統(tǒng)功能延伸調(diào)試每站還需3天時(shí)間，合計(jì)約需12周時(shí)間，可能影響我公司調(diào)控一體化驗(yàn)收時(shí)限。

2.1 各綜自分站工作

針對(duì)各變電站綜自具體狀況，羅列未能按要求上傳主站的信號(hào)，按計(jì)劃分階段進(jìn)行整改完善，結(jié)合主站改造同時(shí)進(jìn)行。具體內(nèi)容如下：（1）聯(lián)系各分站廠家，根據(jù)調(diào)控一體化上傳的數(shù)據(jù)要求重新建立一個(gè)信息上傳轉(zhuǎn)發(fā)表。（2）將各站的消防、門(mén)禁、安保信號(hào)、通信電源信號(hào)接入綜自后臺(tái)上傳主站。（3）如果采用方案2各站需重新開(kāi)通一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)通道傳輸各分站信息。

2.2

2 個(gè)方案另需要增加的設(shè)備和投資：9.95萬(wàn)

（1）監(jiān)控工作站、運(yùn)維站、調(diào)度臺(tái)工作站等計(jì)算機(jī)8臺(tái)（24寸液晶顯示器），約4萬(wàn)元。（2）增加24寸液晶顯示器3臺(tái)，約0.75萬(wàn)元。（3）各綜自廠站廠家數(shù)據(jù)更改、調(diào)試費(fèi)，約1.6萬(wàn)元。（4）安裝雇工、項(xiàng)目管理費(fèi)等其他費(fèi)用需3.6萬(wàn)元

2.3 方案推薦

根據(jù)以上比較，方案，1系統(tǒng)可擴(kuò)充變電站監(jiān)控功能解決調(diào)控一體對(duì)信號(hào)顯示的要求實(shí)現(xiàn)分級(jí)分類顯示，同時(shí)可將正常操作的工程信號(hào)、頻繁抖動(dòng)的誤信號(hào)進(jìn)行屏蔽，減少了監(jiān)控人員日常監(jiān)視的信號(hào)量，但投資10增加萬(wàn)元。

方案2無(wú)104規(guī)約，不能與調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)通信，它是以PANS200系統(tǒng)平臺(tái)搭建的，包含了PANS2000作為調(diào)控系統(tǒng)的不足，無(wú)法解決SOE事件與系統(tǒng)運(yùn)行事件處理、信號(hào)分類分層顯示的要求，其功能不全，無(wú)法滿足調(diào)控一體化的驗(yàn)收要求。

最后確定建設(shè)方案1，利用原調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)的一些設(shè)備將系統(tǒng)軟件升級(jí)更換為PANS3000集控系統(tǒng)。并對(duì)PANS3000集控系統(tǒng)軟件加以深化修改，使之成為符合調(diào)控要求的調(diào)控系統(tǒng)。項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中針對(duì)PANS3000集控系統(tǒng)的不足新增了：（1）各分站主接線畫(huà)面下的各間隔畫(huà)面，間隔畫(huà)面內(nèi)容包括各類保護(hù)信號(hào)光字牌、狀態(tài)信號(hào)、運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。（2）增加光字牌功能、事故跳閘區(qū)功能、遠(yuǎn)程總復(fù)歸、分間隔復(fù)歸保護(hù)裝置、間隔掛檢修牌、聲音按設(shè)定時(shí)間自動(dòng)停止。（3）變電站電能量平衡計(jì)算，主網(wǎng)架電量和線損平衡分析。（4）對(duì)事件窗口進(jìn)行屏蔽分析處理，使原日信號(hào)量500～600條降低為100～200條。

2.4 主要施工方案

（1）首先要核對(duì)設(shè)備情況、機(jī)架型號(hào)、服務(wù)器型號(hào)，確保準(zhǔn)確無(wú)誤。（2）工作負(fù)責(zé)人組織施工人員學(xué)習(xí)，工作明確到位，施工前施工負(fù)責(zé)人監(jiān)督工作人員進(jìn)行學(xué)習(xí)。（3）先將設(shè)備搬移至自動(dòng)化機(jī)房。（4）服務(wù)器機(jī)柜就位安裝，將設(shè)備上架，連接數(shù)據(jù)線。（5）調(diào)試計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。（6）安裝及調(diào)試數(shù)據(jù)庫(kù)。（7）安裝及調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)。（8）錄入數(shù)據(jù)庫(kù)信息。（9）編輯圖型面、報(bào)表、曲線面等畫(huà)面信息。（10）錄入電網(wǎng)一次設(shè)備參數(shù)。（11）將信號(hào)接入系統(tǒng)（將原有的第二套終端服務(wù)器接入新系統(tǒng)調(diào)試，到時(shí)浦洋電站將會(huì)退出運(yùn)行）。（12）調(diào)試調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)系統(tǒng)，測(cè)試系統(tǒng)的各項(xiàng)功能、參數(shù)等信息。（13）完成系統(tǒng)調(diào)試，將系統(tǒng)投入試運(yùn)行，并對(duì)使用人員進(jìn)行培訓(xùn)。（14）新系統(tǒng)投入正式運(yùn)行。（15）拆除原有服務(wù)器機(jī)柜，將PANS2000調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)退出運(yùn)行。

3 性能指標(biāo)

本調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用分布式開(kāi)放局域網(wǎng)交換技術(shù)，雙重化冗余配置，由100/1000M后臺(tái)局域網(wǎng)交換機(jī)及100M前置交換機(jī)的三層結(jié)構(gòu)組成。

3.1 可靠性

系統(tǒng)的重要單元或單元的重要部件均為冗余配置，系統(tǒng)通過(guò)總裁選舉協(xié)議等機(jī)制自動(dòng)切換功能實(shí)現(xiàn)冗余配置的硬件設(shè)備之間的功能后備，從而保證整個(gè)系統(tǒng)功能的可用性不受單個(gè)設(shè)備故障的影響。系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、SCADA服務(wù)器、數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、前置服務(wù)器電源等均采用冗余配置，當(dāng)1臺(tái)發(fā)生故障，其功能自動(dòng)由其備用設(shè)備代替，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3.2 開(kāi)放性

系統(tǒng)具有開(kāi)放系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)（符合POSIX100標(biāo)準(zhǔn)和IEC61970信息模型與API接口標(biāo)準(zhǔn)），提供開(kāi)放式環(huán)境，支持多種硬件平臺(tái)，保證與相關(guān)系統(tǒng)的互聯(lián)、互通、互操作，能實(shí)現(xiàn)第三方應(yīng)用軟件的方便接入。

3.3 安全性

系統(tǒng)具有高度的安全保障特性，能保證數(shù)據(jù)的安全和具備一定的保密措施，執(zhí)行重要功能的設(shè)備具有冗余備份。系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)要有雙機(jī)熱備份，防止意外丟失。

3.4 可維護(hù)性

具有友好的人機(jī)聯(lián)系界面，各功能模塊風(fēng)格統(tǒng)一，使用方便的人機(jī)界面，易于操作、管理、維護(hù)和升級(jí)擴(kuò)充。系統(tǒng)做到就地維護(hù)方便，能方便在線進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形以及報(bào)表的維護(hù)。

3.5 可擴(kuò)充性

考慮系統(tǒng)擴(kuò)充（包括硬件增加新計(jì)算機(jī)的能力和軟件增加新功能）的能力。系統(tǒng)可以逐步建設(shè)，逐步投運(yùn)，逐步擴(kuò)充，逐步升級(jí)；系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)能支持多類型計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備，應(yīng)用軟件具有兼容性和可移植性；軟、硬接口符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

4 技術(shù)的創(chuàng)造性與先進(jìn)性

系統(tǒng)的配置采用先進(jìn)的平臺(tái)技術(shù)和系統(tǒng)模型，具有完善的跨平臺(tái)和混合平臺(tái)的能力，充分利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)通信和系統(tǒng)安全技術(shù)發(fā)展的最新成果。

5 應(yīng)用情況及存在的問(wèn)題

該系統(tǒng)在原調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)為PANS2000改造為調(diào)控一體化系統(tǒng)廣泛應(yīng)用并順利通過(guò)“調(diào)控一體化系統(tǒng)驗(yàn)收”，有效提高了該項(xiàng)目進(jìn)度水平，提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性，不存在系統(tǒng)及安全上的問(wèn)題。

6 結(jié)語(yǔ)

對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)為PANS2000改造為調(diào)控一體化系統(tǒng)，取得了良好的效果，在滿足調(diào)控一體化系統(tǒng)要求的基礎(chǔ)下提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)過(guò)實(shí)踐表明，系統(tǒng)性能達(dá)到改造要求，并在開(kāi)放性、安全性、可靠性3個(gè)方面取得了良好效果。