地縣一體化調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)采集方法

時(shí) 悅

(新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，烏魯木齊 830000)

地縣一體化調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)采集方法

時(shí) 悅

(新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，烏魯木齊 830000)

隨著電網(wǎng)建設(shè)的規(guī)模不斷加大，電網(wǎng)的信息量的發(fā)展也非常迅猛。傳統(tǒng)的集中式的數(shù)據(jù)采集方法使得數(shù)據(jù)的服務(wù)器的負(fù)載問題日益凸出，可以必須尋找解決方案，將分布式地縣一體化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分布以及采集方法加以設(shè)計(jì)，將數(shù)據(jù)采集的區(qū)域分解任務(wù)進(jìn)行處理，將每個(gè)數(shù)據(jù)采集區(qū)域的任務(wù)進(jìn)行合理的布設(shè)和協(xié)同的采集。這是需要將各種信息和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行合理的布局的，而且要保證信息與運(yùn)行狀態(tài)互不影響，并保證各類數(shù)據(jù)能夠協(xié)同工作，達(dá)到數(shù)據(jù)采集區(qū)域的整體共享，所有的分區(qū)應(yīng)該達(dá)到實(shí)時(shí)的自動(dòng)的設(shè)置，而不需要進(jìn)行人工的設(shè)置。

調(diào)度自動(dòng)化；分布式數(shù)據(jù)采集；地縣一體化；采集區(qū)域；分解任務(wù)

隨著國(guó)家、省級(jí)、地縣級(jí)特高壓電網(wǎng)的不斷發(fā)展，一體化的調(diào)度運(yùn)行的要求不斷提高。能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程的接收數(shù)據(jù)，5級(jí)調(diào)度之間的聯(lián)系不斷地緊密化，關(guān)于地縣一體化的主站系統(tǒng)，當(dāng)前包含了各種自動(dòng)化主站系統(tǒng)，經(jīng)過多次數(shù)據(jù)的輸入，從地縣一級(jí)進(jìn)行資源的共享，地調(diào)人員承擔(dān)將進(jìn)行通信的斷開的任務(wù)以及相應(yīng)的生產(chǎn)調(diào)度任務(wù)，主站系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的自動(dòng)化調(diào)度的效果。

以地基電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化為系統(tǒng)的遠(yuǎn)程工作站形成遠(yuǎn)程工作站模是當(dāng)前進(jìn)行的地縣一體化的主站建設(shè)模式，具有對(duì)操作系統(tǒng)的對(duì)象進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)取的功能，但是不能讓縣調(diào)系統(tǒng)喪失功能，在邏輯上是一套調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，將地縣所轄的場(chǎng)站進(jìn)行了地調(diào)系統(tǒng)的接入，分布式拼接模式中建設(shè)了地調(diào)/縣調(diào)系統(tǒng)，形成了，縣調(diào)系統(tǒng)和地調(diào)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)光通信設(shè)備，延伸了地現(xiàn)調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)，數(shù)據(jù)通過轉(zhuǎn)發(fā)方式進(jìn)行了數(shù)據(jù)資源、技術(shù)資源等實(shí)時(shí)的共享。當(dāng)前，分布式數(shù)據(jù)采集模式的一體化系統(tǒng)建設(shè)，模型不統(tǒng)一的情況通過拼接方式將圖形和模型加以共享，拼接技術(shù)較為復(fù)雜，容易造成數(shù)據(jù)信息出現(xiàn)錯(cuò)誤。

針對(duì)建設(shè)模式的特點(diǎn)，對(duì)地縣進(jìn)行架構(gòu)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用服務(wù)器建設(shè)在地調(diào)以及模型輸入的基礎(chǔ)上加以管理，將數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)分布在地調(diào)和縣調(diào)的服務(wù)器以及通道設(shè)備上，形成了若干個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在全系統(tǒng)內(nèi)共享。當(dāng)出現(xiàn)系統(tǒng)的解列的時(shí)候，地調(diào)和縣調(diào)能夠進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)行的同時(shí)，還進(jìn)行監(jiān)控功能的部署。

1 分布式數(shù)據(jù)采集原理

將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運(yùn)用到地縣一體化的分布式數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)也比較難以維護(hù)，形成了帶有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的資源的整合，在電力系統(tǒng)中，不同的信息和資源能夠通過不同的調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行共享，電力系統(tǒng)中的廣域電網(wǎng)分布式的電力系統(tǒng)通過平臺(tái)的支撐，能夠加以計(jì)算和仿真[1]。

將廣域分布式電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。將資源加以共享和協(xié)同的分析。能夠?qū)㈦娏Τ笠?guī)模的電網(wǎng)的數(shù)據(jù)加以計(jì)算和分析，得到非常重要的網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)，會(huì)造成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)任務(wù)的采集的異常繁重。實(shí)行資源計(jì)算的共享，不需要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定義和維護(hù)，當(dāng)前的信息需要?jiǎng)t共享，不需要?jiǎng)t由緊密的耦合走向松散的耦合[2]。

調(diào)度的一體化進(jìn)行地調(diào)和縣調(diào)滯后，地理位置上，以管理系統(tǒng)的模式形成虛擬的大規(guī)模的EMS，每個(gè)場(chǎng)站都是進(jìn)行多通道配置的，根據(jù)兄臺(tái)那個(gè)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)原理，將數(shù)據(jù)子系統(tǒng)進(jìn)行采集后，得到了任務(wù)往往不會(huì)很繁重。應(yīng)在本區(qū)域的數(shù)據(jù)設(shè)備根據(jù)數(shù)據(jù)處理的可靠和高效性進(jìn)行備用，但是由于地調(diào)和縣調(diào)的分布，通信設(shè)備在內(nèi)的數(shù)據(jù)備用服務(wù)器將系統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)采集的任務(wù)加以實(shí)現(xiàn)，具體步驟如下：首先，按照需要進(jìn)行多個(gè)數(shù)據(jù)的采集區(qū)域的設(shè)置，將地、縣的區(qū)域范圍分成若干個(gè)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，將數(shù)據(jù)通信設(shè)備在服務(wù)器內(nèi)進(jìn)行初始化，數(shù)據(jù)要傳送到縣調(diào)的監(jiān)控系統(tǒng)中。

數(shù)據(jù)的服務(wù)器的采集區(qū)域的信息，聯(lián)結(jié)的時(shí)候進(jìn)行初始化，得到了廠站相關(guān)的測(cè)點(diǎn)信息和命令的通信聯(lián)結(jié)，判斷這些測(cè)點(diǎn)以及通信和廠站的命令的判斷，得到了測(cè)點(diǎn)、廠站的各種狀態(tài)的通信信息，所有通信設(shè)備和通信狀態(tài)、測(cè)點(diǎn)以及命令醫(yī)改不屬于采集區(qū)。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)被在各個(gè)數(shù)據(jù)采集區(qū)域內(nèi)進(jìn)行采集和監(jiān)控，得到了SCADA的系統(tǒng)應(yīng)用。將數(shù)據(jù)庫(kù)的服務(wù)器加以采集、處理和展示，使用工具的查詢和信息的數(shù)據(jù)的采集的功能，得到了相應(yīng)樹的采集區(qū)域的信息的獲取，不需要進(jìn)行額外的人工操作。

2 分布式數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)的采集

將調(diào)度放置在集中的一個(gè)地區(qū)，不局限在2-4臺(tái)機(jī)器，按照需要進(jìn)行若干個(gè)地方的分布，使用前置的數(shù)據(jù)采集的服務(wù)器進(jìn)行調(diào)度自動(dòng)系統(tǒng)化的一體化分布。使用服務(wù)器進(jìn)行不同任務(wù)的處理，不適簡(jiǎn)單的進(jìn)行數(shù)量的擴(kuò)充就可以了，得到全系統(tǒng)的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)的工具的數(shù)據(jù)，對(duì)各個(gè)廠站的通信報(bào)文進(jìn)行遠(yuǎn)程終端設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送，將自動(dòng)化系統(tǒng)在整個(gè)調(diào)度中被劃分為多個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)域，完成各個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集的同時(shí)，若干個(gè)數(shù)據(jù)采集區(qū)域的子系統(tǒng)協(xié)同工作。包括每個(gè)數(shù)據(jù)采集的子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，每個(gè)區(qū)域的廠站和測(cè)點(diǎn)的任務(wù)。數(shù)據(jù)采集服務(wù)器被放置在每個(gè)數(shù)據(jù)的子系統(tǒng)中，在不影響其他區(qū)域運(yùn)行的前提下，將信息的狀態(tài)放置并運(yùn)行，任何餐宿的數(shù)據(jù)內(nèi)存中沒有廠站，保持本區(qū)域的正常運(yùn)行和資源的消耗[3]。

例如，數(shù)據(jù)采集區(qū)的AB兩個(gè)數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行通信通道的數(shù)據(jù)采集的時(shí)候，將數(shù)據(jù)采集服務(wù)器放置在通信通道上，多個(gè)機(jī)熱備用內(nèi)使用數(shù)據(jù)采集區(qū)進(jìn)行信息的采集，得到了數(shù)據(jù)采集區(qū)的服務(wù)器的工作狀態(tài)，不會(huì)處理為長(zhǎng)站的任何命令。在數(shù)據(jù)采集區(qū)域內(nèi)，為了保證數(shù)據(jù)的采集可靠性，應(yīng)采用多機(jī)配置的方法，將各種數(shù)據(jù)進(jìn)行相互的交換，對(duì)機(jī)器進(jìn)行監(jiān)控，數(shù)據(jù)的采集任務(wù)被主動(dòng)地放置在任何一臺(tái)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器中，都可以將自動(dòng)分配到其他服務(wù)器上。對(duì)于數(shù)據(jù)采集區(qū)的增加、刪改等，應(yīng)考慮到其他無關(guān)區(qū)域的正常工作和生活，孤島的縣調(diào)仍然具有數(shù)據(jù)的采集能力，要在數(shù)據(jù)采集區(qū)新增對(duì)廠站的接入處理，完成本數(shù)據(jù)采集區(qū)域的數(shù)據(jù)采集任務(wù)。需要將新增的廠站的D的通信通道設(shè)置在數(shù)據(jù)采集區(qū)的范圍內(nèi)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集區(qū)的服務(wù)器的通信通道和數(shù)據(jù)的時(shí)候要保證采集區(qū)的各臺(tái)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器是正常運(yùn)行的。放置廠站的改動(dòng)會(huì)影響其他數(shù)據(jù)采集區(qū)的正常運(yùn)行，縣級(jí)和地基的主干網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生系統(tǒng)的解列的時(shí)候，分布式采集模式應(yīng)在縣一體化系統(tǒng)中，將處理好的數(shù)據(jù)狀態(tài)送到系統(tǒng)的平臺(tái)上，進(jìn)行處理和展示，分布式采集模式合并到一體化系統(tǒng)中。各個(gè)系統(tǒng)的平臺(tái)應(yīng)進(jìn)行處理和展示，得到采集區(qū)的數(shù)據(jù)的處理狀態(tài)，各個(gè)系統(tǒng)的平臺(tái)應(yīng)該發(fā)到各個(gè)廠站的命令，前置的服務(wù)器仍然要正常地工作，并且將數(shù)據(jù)采集區(qū)進(jìn)行甄別后，廠站的數(shù)據(jù)采集任務(wù)由相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器發(fā)往廠站端，交由系統(tǒng)自動(dòng)完成[4]。

在任意節(jié)點(diǎn)的人工查詢的前提下進(jìn)行前置數(shù)據(jù)的區(qū)域性選擇，不需要人工進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)和設(shè)置。

通過各個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)采集的協(xié)同工作，得到各個(gè)分區(qū)的數(shù)據(jù)命令，將整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集任務(wù)以及任意位置的采集的數(shù)據(jù)加以共享?？梢詫⒖h調(diào)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接入，降低了地調(diào)主系統(tǒng)的采集性，系統(tǒng)具備的可擴(kuò)展性，滿足了設(shè)計(jì)和實(shí)施的要求。

3 分布式數(shù)據(jù)采集的實(shí)現(xiàn)

1)在系統(tǒng)建設(shè)的一體化建設(shè)初期，將數(shù)據(jù)進(jìn)行了多個(gè)采集區(qū)的劃分，每個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)采集區(qū)有前置服務(wù)器和終端服務(wù)器以及路由服務(wù)器，用于串口通道通信和網(wǎng)絡(luò)通道通信，每個(gè)數(shù)據(jù)采集區(qū)域通過縣調(diào)的通道資源加以數(shù)據(jù)的采集。

2)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)，將不同的數(shù)據(jù)采集區(qū)的信息進(jìn)行區(qū)域信息表的記錄。包含了前置數(shù)據(jù)采集服務(wù)器表，終端服務(wù)器應(yīng)有名稱和編號(hào)設(shè)置為每臺(tái)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的參數(shù)，機(jī)器名稱，編號(hào)，前置通道表設(shè)置了每個(gè)通道的通信方式和通信參數(shù)等，以及每臺(tái)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的數(shù)據(jù)采集區(qū)域。

前置的數(shù)據(jù)采集設(shè)備表包含了各種，每臺(tái)終端服務(wù)器需要的數(shù)據(jù)采集區(qū)，都包含了終端服務(wù)器、終端服務(wù)器的參數(shù)、數(shù)據(jù)采集區(qū)等。實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化，包括了每條通道的數(shù)據(jù)采集區(qū)。

程序啟動(dòng)的時(shí)候，要將前置數(shù)據(jù)的服務(wù)器采集表，納入到本機(jī)的相應(yīng)記錄表中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集區(qū)的設(shè)置，將數(shù)據(jù)踩及服務(wù)器寫入內(nèi)存。將本機(jī)的樹采集區(qū)域的設(shè)備表讀入前置數(shù)據(jù)采集設(shè)備表中。將本機(jī)所屬的采集區(qū)的通信通道寫入內(nèi)存中。根據(jù)通道的參數(shù)進(jìn)行終端服務(wù)器的初始化。按照就近采集的原則進(jìn)行節(jié)約分布式的投資，根據(jù)廠站關(guān)聯(lián)的通道，能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控功能的正常運(yùn)行，將屬于區(qū)域內(nèi)的廠站進(jìn)行區(qū)域的設(shè)置，并進(jìn)行遙測(cè)以及遙信的定義表的寫入，根據(jù)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)通道的寫入，在通道內(nèi)監(jiān)理通信和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，將值班通道的SCADA的數(shù)據(jù)發(fā)往相應(yīng)的控制命令通道，如果通道內(nèi)有故障發(fā)生在服務(wù)器內(nèi)，則需要及時(shí)地進(jìn)行切換并將故障消除。

3)選用不同的硬件平臺(tái)，進(jìn)行地調(diào)側(cè)和縣調(diào)側(cè)，設(shè)置了操作系統(tǒng)后，對(duì)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的依賴使得縣調(diào)子系統(tǒng)具備了短期的獨(dú)立運(yùn)行能力，實(shí)現(xiàn)地縣一體化的自動(dòng)化系統(tǒng)。屏蔽了硬件和操作系統(tǒng)的差異，被全部集中到地臺(tái)調(diào)中，當(dāng)前的地級(jí)和縣級(jí)的體系下，經(jīng)過調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)采集模式，相當(dāng)數(shù)量的專線通道具備良好的軟硬件的無關(guān)性。其具有的特點(diǎn)包括能夠大量地節(jié)約資源的通道，通道的建設(shè)成本較高。讀入廠站表后，有效提升電網(wǎng)數(shù)據(jù)的信息化水平，并且隨著縣調(diào)節(jié)點(diǎn)的增加而不斷降低。地調(diào)主系統(tǒng)一場(chǎng)或者由于故障導(dǎo)致的總段，進(jìn)行分區(qū)的解列，采用分擔(dān)采集任務(wù)的方法，將故障的影響力降低到最小。

為了適應(yīng)管理體制，縣調(diào)的自動(dòng)化人員除了要維護(hù)調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)外，不能再依靠傳統(tǒng)的采集方法，還要適應(yīng)管理體制的變化，將人員全部集中到地調(diào)中，不需要額外修改系統(tǒng)軟件，只要把縣調(diào)投入到采集的設(shè)備中加以集合就可以了。

4 結(jié) 語

總之，利用自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集方法，電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集對(duì)于國(guó)家電網(wǎng)信息的采集提高電網(wǎng)調(diào)度功能水平具有重大的發(fā)展意義。

[1]尹興隆.淺析地縣一體化調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)及應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2016(16):2216.

[2]錢秋明.普洱地縣一體化調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理方案探索[J].數(shù)字通信世界,2015(12):258,271.

[3]許春玲,趙志剛.晉中電網(wǎng)地縣一體化調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)及應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2015(21):51-52.

[4]劉曉航.地縣一體化調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在長(zhǎng)春電網(wǎng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品,2015(18):213.

1007-7596(2017)06-0067-02

2017-05-22

時(shí)悅(1983-)，女，新疆烏魯木齊人，工程師。

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