摘要：随着社会科学技术的飞速发展，信息化技术和互联网技术也在快速发展，从而推动着各行业的发展，电力系统是我国的重要民生产业，为了更好地实现电力工作的科技化和高效化，首先要做的就是利用先进技术，设计与开发出先进的电力系统，在这个过程中主要运用的是调度自动化技术。电力调度SCADA系统是在计算机基础上的一种调度自动化系统，电力调度SCADA自动化就是对现场的运行设备进行监视和控制实现自动化，提高电力调度的效率和水平，在配电和用电领域的应用十分广泛。
关键词:电力调度；SCADA系统；数据转发配网
通过调度SCADA系统网络方式转发从而获取配网SCADA系统的变电站10KV及以上实时数据。且这些实时数据主要包括：拓扑信息、变电站设备信息、故障分析信息、实时信息。通过网络方式转发的主要原因是：（1）因为系统的建设前期工期紧张，并且工作量较大；（2）因为要充分的考虑到二次安全防护的要求。
一 SCADA系统概述
配电自动化系统又简称DAS，这种系统可以帮助企业进行实时的监控、协调以及操作配线设备，该系统中包括配电数据采集及监控系统（SCADA）、需方管理系统（DSM）、以及地理信息系统（GIS）等，其中配电SCADA系统是配电自动化系统DAS中的最基本的组成部分，以及最基本的应用平台。SCADA系统主要的功能有两种：常规功能和非常规功能，常规功能主要有数据的采集、状态监控、统计计算、历史数据存储、报警、事件顺序记录、以及制表等；非常规系统是配电SCADA系统具有独特的功能，例如：定值远方切换、地理接线图和信息集成、线路动态着色、以及远方投切馈线保护、及支持无人值班变电接口等。集控站SCADA系统对变电站运行状态进行实时的监视和控制，其主要是借助各种远方终端设备的通讯等。其运行机制如下：
（1）测量对象信息的放大与转换以及被控对象的执行机构是信号转换装置的两个重要组成部分，采集和接收符合要求的电信号是由运动远端RTU进行负责。
（2）运动终端（RTU）是在远离调度端对现场进行监测和控制的装置，可以接收和处理经过转换后的模拟量、脉冲量以及开关量，可以借助调度端接收和发送各种信息数据，也可以记录开关号及其变位时刻和状态，RTU可以再确认接收的命令无误后，进行遥控操作，控制断路器或者隔离开关，形势自恢复、自检测、参数整定输入功能。
二 SCADA系统现状
配网SCADA系统需从调度SCADA系统转发的遥信遥测以及事故跳闸信息范围为市区变电所。其中：遥测信息：需要变电所内所有上图设备的有功、无功、档位、温度、电流、电压值等；遥信信息：变电所内所有开关、刀闸状态及变位信息；事故信号：变电所内所有开关故障跳闸信息。要求：遥测信息可以延迟1分钟。其他遥信变位以及事故信息要求在15秒以内，越快越好。
2.1 SVG和CIM/XML文件
当监测调度SCADA系统修改了图模信息时，系统会自动生成相应的SVG和CIM/XML文件，由转发程序经物理隔离或防火墙发送到配网侧接收服务器上，再按61968标准形成标准的图模服务，发送给南瑞的IEB，由南瑞的IEB发送给配网SCADA系统。
2.2实时数据
定期在调度SCADA系统上访问实时库获得遥信遥测数据、PAS的潮流、状态估计数据，生成E文件格式的数据文件，同样由转发程序经物理隔离发送到配网侧接收服务器上，再按61968标准形成标准的数据服务，发送给南瑞的IEB，由南瑞的IEB发送给配网SCADA系统。
三 SCADA数据采集在电力调度中的应用
SCADA这个数据采集模块的设计主要是通过结合用户需求，从而设计出的符合实际要求的SCADA的运行系统，这种数据系统涵盖了整个电网运行时的数据采集工作和数据分析处理工作，并且要先对这个系统进行初始化程序，要将一部分变量及全局变量进行初始化，同时通过运用加载时的动态链接库，从而完成这些工作后开始运行。然后就是对数据传输模块进行设计，这需要三部分的工作，并需将所有的数据信息放入服务器的共享内存中，再在这些模块中找到自己所需的数据，这三部分的工作主要是通讯规约、通讯的方式、检查错误。
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通讯规约主要就是固定的步长、以及字与信息字的节长，并会遵循一定的发码规则，通讯方式主要就是通过编程设计以及通信设备来完成通信任务，然后再将通信过程中的错误查找出来，最后在对数据系统是否正确以及类型是否合适进行正确的校检。之后就是设计数据处理模块，这也是这个系统中最基本的组成部分，其是对所采集到的数据信息进行实施处理，还将提供远程监控等现场监控能力。进行数据库的建立与设计主要是从数据库的设计规范、专业图像的设计、数据库设计步骤等这些方面出发，从而设计出符合电力企业运行系统的数据库，根据数据库进行具体的数据操作，以及进行电力运行活动，从而有效、科学的实现电力运行工作。
四 电力调度SCADA数据转发配网SCADA系统的方案分析
4.1方案一
考虑采用远动转发规约的方式。可以考虑把物理隔离换成防火墙，实现调度SCADA系统的前置机和配网SCADA系统的前置机实现直接转发通讯，由两家自动化系统厂家商定按104转发规约来实现。而对实时性要求不高的其他系统仍然按照IEB的模式来进行。该方案的缺点：
（1）是要求调度SCADA系统的前置机和配网SCADA系统的前置机能够在网络层面上互通，并且双方自动化厂家需要联调104转发；
（2）调度SCADA系统2台前置机设备老化，需要增加专用网卡，现已经用了4个网口，在增加有可能影响稳定；
（3）调度SCADA系统转发熟数据有限制，500个量以上会出不稳定只能生数据转发。生数据转发是需要增加很多的工作量，维护远动参数，这些参数目前CIM文件里没有，需要对CIM标准进行扩展，配网SCADA系统要做到自动接收，自动更新信息表，调度SCADA系统侧有大量的图形参数更新。
4.2方案二
经过综合考虑，对数据的实时性要求分两个等级，重点保证遥信数据满足在15秒内送达的要求，对遥测数据，则按照50～60秒内送达来要求。可以考虑仍然采用目前的E文件方式，但需要对遥信单独处理，发现遥信变化就立刻生成一个仅含该变化遥信的E文件，直接发出去，而遥测的定时生产E文件的时间间隔考虑调度SCADA稳定运行的基础上再稍微调短一些，如30～50秒生成一个E文件，生成的遥测遥信E文件仍然按目前的流转方式进行。配网SCADA需要对接收程序对接收程序尽快测试调整，保证其稳定性。硬件上，对发送和接收主要设备进行更新升级，提高系统可靠性。对配网SCADA系统安全分区进行改造，在满足电力二次系统安全防护方案的规定下，可以考虑把调度SCADA系统和配网SCADA系统之间的物理隔离改成防火墙，其他方式不变。该方案的优点：
（1）对调度SCADA系统负载影响比较小，可以对配网SCADA系统的转发要求进行微调。
（2）把调度SCADA和配网SCADA进行了有效的安全隔离，对调度SCADA系统进行了有效的保护。
4.3综合比较
考虑到对调度SCADA系统的性能影响最小，建议采用第二种方案，同时，把物理隔离更换为防火墙。
五 结束语
总之电力调度SCADA系统的应用功能是在运行、维护人员通过反复实践总结出来的，具有很强的针对性，优化原来的信息处理方式，引入智能判断可以降低遥信误报现象，对报警系统实行分级事项处理，可以提高系统判断的正确率和处理故障的能力。
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论文作者:盖琛颖,马克,鲁洋洋,王慧娜
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
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