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摘要：电力行业已经成为我国经济发展的重要支柱，随着人们生活水平的提高，电力调度中心对电力调度监控系统的可靠性及安全性有了更高的要求。电力调度监控系统既要满足技术功能的要求，还要满足监控人员实际操作的要求，因此设计一套安全可靠的电力调度监控系统尤为重要。
关键词：电力调度；监控系统；方案设计；实现
1 电力调度系统的定义及应用效果
1.1 定义
电力调度自动化系统主要包括电力监控、电力数据采集及各种应用软件，是一种专门服务于电力配网调度运行的一种新型系统。它也是一个新生事物，在推广过程中，要首先做好设计规划工作，要正确定位系统功能，先试点，后推广，并定期总结经验，发现问题，及时调整。
1.2 应用效果
当前智能电网调度监控工作的两大特点是信息可视化和全面化，同时，综合应用当前工业控制领域主要的先进技术。良好的电力调度监控系统主要有以下应用效果：a.可以通过当前的电力通信网把变电站的实时远程图像及信息传送到巡检中心等部门，相关部门可以利用这些资料进行日常监控、现场决策及应急分析，确保供应电量的可靠性，提高电网设备运行及维护的效率。b.在监控中心可以远程全天候监控现场的环境和设备，及时发现设备隐患，有效处理事故或故障。c.可以实时传送监控现场的状况到电力调度等职能管理部门，实行分专业管理，减少管理的中间环节，提高整体自动化水平及供电管理效率，降低供电管理成本。
2 遵循电力调度监控系统方案的主要设计原则
2.1 重视系统的可靠性原则
为了确保系统在出现问题故障时还可以正常运行，电力调度监控系统内部设有双机备份，当其监控设备发生异常时，可以通过备份的控制系统获取信息，继续进行操作指令的下达和发送。
2.2 重视系统兼容性扩展原则
随着工业控制技术及高新科技的不断发展及进步，在对电力监控系统进行硬件选择时，要确保系统能同时兼容后期添加的最新设备及其扩展功能，这样就可以保障系统与多重更新设备实现科学融合。
2.3 重视系统分层控制的原则
在设计电力调度监控系统方案时，要以变电站、调度中心及集控中心为核心基础，构建好分层次的三级监控网络机构，科学有序地进行最终数据的采集和分析，保障信息的可靠性和科学性，为正常可靠的调度操作提供数据参考。
3 电力调度监控系统的方案设计与实现
3.1 技术环境
与电力调度监控系统相关的技术主要包括网络技术、基于CORBA的中间件技术、CIM公用信息模型）技术、Oracle（数据库）以及C++编程语言（或者Java程序语言）。电力系统当中的通信方式主要有电力线载波通信、光纤通信及音频电缆，针对县级电网，采用光纤通信技术最为合适。SDH光纤通信具有统一的光接口标准；分插复用灵活；运行、维护、管理与指配能力强大；组网灵活；安全性、生存性强；组成环网具备自愈能力，自动化程度高，在无人为干涉的情况下可在短时间内自动恢复携带的业务。如果采用SDH光纤通信技术，应组建环网，如图1。
图1：SDH光纤通信环形组网
中间件技术。这种技术的兼容性强，能够在多种硬件平台或os平台上运行，同时支持分布式计算，能够实现跨平台应用，并且支持标准接口与协议，要注意运用该技术的关键是提供在分布环境当中使用的通讯服务。C++系统开发当中程序设计的关键。具有可移植性，支持多种程序设计风格，兼容性强，拥有兼容接口，开发环境比较友好。Oracle是甲骨文公司出品的关系型数据库产品，在CLENT/SERVER体系当中运用广泛也是目前数据库领域处于领先地位的产品。
3.2 方案设计
3.2.1 系统框架
采用分布式开放结构、双网通信、双服务器冗余设计，遵循IEC61970系列标准，支持异构环境，系统框架如图2所示。
图2
建立双重网络，运用交换机实现双网运行，交换机使用H3CS5600-SOC，接口48个，速率100Mb/s。服务器采用双倍冗余，包括前置、实时以及历史服务器，各配置两台服务器，分担负载。
3.2.2 功能模块
系统设计时进行模块化设计，包括前置功能、实时功能、公用信息模型服务、历史功能、安全服务、报表、人机对话、绘图建模等。（1）软总线模块。目的是规范各模块间的通讯，包括后台软总线管理模块以及监视用模块，调度人员可以通过后台的模块连接任意一台节点设备当中的软总线模块，实现监控。主要功能包括节点设备的服务信息管理；跨平台信息交互；冗余设备管理；各功能模块间的信息交互与定位；通信通道维护；节点设备运行状态监控；系统事件统计以及报警；校时。（2）前置功能。该功能模块在前置服务器上运行，用于采集RTU四遥信息以及微机保护信息，同时向RTU传送指令、信息。该模块还承担向实施服务器传送数据，可通过数字通道、网络通道或模拟通道实现数据传送。同时双服务器架构保证数据的传输顺利，确保在一台服务器故障情况下另外一台依然可以正常使用，达到无扰动切换的效果。该模块当中的一个重点是数据库编辑模块，主要用干调度工作站的维护，是系统维护人员的重要应用模块，功能在干创建、管理以及编辑前置数据表单，并保持与数据库的一致性。同时具备可扩展性，能够确保新建变电站投人运营后四遥信息的接人。（3）实时功能。该模块是系统的核心，主要用干为其他功能模块提供数据支持。需要完成以下功能：其一，与数据库保持同步，确保数据及时更新，接受前置服务器数据，并进行处理，然后发送至其他模块。其二，承担相关运算任务。其三，承担数据分析与判断，同时向调度人员发送状态信息，并且分析四遥信息，进行故障诊断，并告警。其四，对实时数据进行统计便发送到历史数据库进行保存与制表。（4）人机对话。其一，界面要具备多种显示类型包括变电站线路图、分布图、电网结构、负荷曲线等图形显示界面，同时要具备实时数据显示界面，统计数据表显示界面，设备参数显示界面等。其二，显示所有四遥信息以及运行状态信息、保护信号等。其三，使用拼音索引图表，按图表首写字母索引图表，并调出显示，方便查阅。其四，具备手动远程控制界面，该界面一般处干后台运行，必要时可调出，同时在该界面当中可人工置人开关、刀闸状态，确保与变电站设备现状一致，同时在变电站检修时可在相应的图标当中加人警示标志，并添加备注信息。其五，远程控制界面需要进行验证操作，需要2一3名操作员授权验证，通过后方能执行远程控制。
3.3 硬件配置
服务器采用SunFireV890，CPU4个，预留扩展，必要时可升级到16课CPU，内存8GB，必要时可升级到128GB，4块TB级别硬盘，组成磁盘阵列，配置1个四端口千兆网卡以及1个单口千兆网卡，显卡采用YVR-100，OS为Solaus。实时服务器对硬件的要求较高，可以在前置服务器的基础上适当进行调整，添加光驱，设4张千兆网卡，提升CPU至6颗，内存16GB。调度工作站如果考虑性价比可使用人门级工作站比如HPSw4600PC机。基本可以满足需要，数量为6台。
结束语
综上所述，电力调度监控系统对电力运行尤为重要。本文设计的电力调度监控系统利用软总线功能模块实现各个功能模块之间的通讯；利用前置功能模块实现通道之间的切换，保证了数据的安全性；利用前置数据库编辑模块保证前置静态数据表单与数据库一致；利用实时功能模块为其他功能模块提供数据；利用事项功能模块反馈实时信息；用两台48交换机实现双网运行。
参考文献：
[1]钱栋.电力调度监控系统的方案设计与实现[J].山东大学，2013-03-20.
[2]于存水.基于智能电网调度系统的调度监控平台的设计与实现[J].吉林大学，2013-09-01.
论文作者:陈鹏飞,竺自勉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/22
标签：电力论文; 监控系统论文; 数据论文; 模块论文; 信息论文; 系统论文; 功能模块论文; 《基层建设》2018年第5期论文;