（国网甘肃省电力公司庆阳供电公司）
摘要：远动自动化机制就是利用自动化设备基于报告控制方式将变电站站内信息传送到远动装置。它基本实现了电网调度的自动化，让变电站技术调度人员可以统筹全网，提高了电网运行的稳定性与经济性。本文将主要分析智能化变电站的远动自动化机制的功能特点及调度自动化系统设计。
关键词：远动自动化；调度；智能变电站；系统；功能特征；设计
变电站远动系统可以影响站内实时信息的上传输送，主要对电网调度日常运维、正确调度产生促进作用。为了提高现代智能化变电站的运转效率，应该为其调度自动化系统进行合理设计，提高它的运行配置方案合理性，进而影响整个变电站自动化系统机制应用效果。
一、智能化变电站远动系统的功能要求及特征
（一）系统功能要求
一般来说，智能化变电站远动系统都有多条（至少2条）110kV电源进线，通过双母线带母联并列运行，且拥有多组机组馈出线（4组），其中分别作为电力变馈出线及远动远期备用。按照实际应用需求，智能化变电站远动系统在功能要求方面应该满足如下要求：
其一，该系统机制应该采用自动控制技术配合继电保护，时刻满足变电站及电网稳定运行需求，提高机制稳定性。
其二，该系统机制应该满足对变电站生产线工序流程的集中控制与监视功能要求，为变电站提供一次与二次设备信息，间接提高该机制的辨别与控制能力，同时实现全网监控与信息化管理水平。
其三，该系统机制应该对二次回路进行简化，节省大量电缆以降低变电站运营成本。
其四，该系统机制要求其测控调度装置都可以灵活调配，且要求具有优秀的抗电磁干扰能力。
（二）系统功能特征
智能化变电站远动系统在功能特征方面主要介绍两点。首先说它的系统硬件配置，整个系统由数据处理、通信、应用维护3大子系统共同组成，其中硬件设备还涉及服务器、网络设备、工作站以及采集设备等等。按照智能化变电站需求的不同，服务器还分为前置服务器、应用服务器以及数据库服务器。其中前置服务器主要用于数据调度和外来信息数据接收，能够为变电站形成信息接收网络通道，实现通信服务功能；工作站则主要被应用于人机互动功能，它可以调度工作站和维护站的信息数据处理。
技术功能特征方面，主要基于系统硬件接口来实现国际工业标准，远动系统是开放性系统，它的分层分布式网络结构能够实现多任务实时操作，且可以进行多窗口人机界面交流活动。同时它的系统软件也具有较为优秀的兼容性、可靠性和可移植性。在网络协议方面，远动系统主要采用TCP/IP协议和国际标准开放式网络，而且系统电磁兼容特性较强，不会轻易发生误动、拒动等影响系统调度和监控功能的严重问题。可以说，调度功能也是智能化变电站远动系统的主要功能，是其自动化机制的根本。远动系统在网络自动化设计方面主要涵盖两方面内容：电力数据调度与自动化系统调度。其中电力数据调度应用主要以网络数据传输为基础平台，它也是远动技术网络化实现的大前提。变电站在建成电力数据调度专用系统以后，会将各级电力数据通讯通道架构于调度数据系统中，形成调度数据自动化处理机制，反映变电站实时生产状况，实现从调度自动化系统到远动技术的全程网络化[1]。
二、对智能化变电站的调度远动自动化系统设计
（一）设计思路分析
智能化变电站调度远动自动化系统主要采用开放性结构，它能够给网络系统提供冗余，支持分布式处理环境。简单来说，它需要满足系统的可扩展性、安全可靠性、开放性和可维护性。另外还包括安全性，系统必须满足我国所颁布的《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定》，实现计算机与远动系统之间的安全有效联系，同时要符合《全国电力二次系统安全防护总体框架》所提出的相关规定要求。
（二）远动系统主要功能模块设计
1实时数据库管理模块设计
实时数据库管理模块（Agile Data Management，ADM）主要通过远动系统的实时数据库来生成数据，并实现访问、运算和维护功能，可以对异常事故进行报警，提供历史数据采集功能。它是远动系统的核心基础，而且它与其它模块也能形成联动关系。
该模块的设计主要基于电网展开，应该首先考虑其数据访问及处理的便利性和调度功能。具体来讲，应该将数据库管理模块管理范围分列到3个区域：实时数据库区域、历史数据库区域以及描述数据库区域。实时数据库的数据流转可以映射到内存中满足系统信息调度要求，同时也可以面向电力调度来提出多种计算处理方式，比如实时积分电量累计、功率增加、数据换算、覆盖用户日志等等。同时，用户也可以基于它来进行自主自定义计算处理各种数据。一般来说，数据库都是基于Client/Server方式来构建的，它拥有较高的处理性能及较大的保存容量，且拥有标准数据库访问接口，能够描述数据库中所有涉及电网设备参数的系统运行数据，并同时实现了与实时数据库的完整映射关系。在设计过程中，实时数据库管理模块采用部件类型预定义模式，且部件名由技术人员定义，另外还设计了分层电网部件组织，对系统调度功能实现分层多元化设置。
2人机会话模块设计
人机会话模块是远动自动化系统机制的基本应用，它的设计应该遵循完整、高性能原则，能够完成系统所提出的高性能实时数据采集及监控任务，被称为调度技术人员的“眼睛”。当用户在进行数据监视操作时，它的远方遥控会依赖于MMI模块并实现调度功能。现如今，随着智能变电站电力系统无人值班站的普及，通过这种主站端调度系统就可以了解远动系统的实时运行状况，实现对远程人机会话、任务解决等问题。在模块功能设计方面，主要提出了数据核算与统计、人工操作、事故追忆、事故反演等功能，当站端设备出现异常时，人机会话模块也可以通过远程沟通第一时间发出SOE告警和异常告警来实现对系统问题快速修复调整调度，确保变电站的持续稳定生产运营[2]。
（三）远动自动化机制中的各模块相互联系分析
图1远动自动化机制中的各模块间数据流程示意图
如图1位远动自动化机制中各模块数据之间的具体联系，它主要氛围数据流1~10，以下将作出一一分析。
数据流1方面，它主要是由RTU通过通信通道传输给CCM数据，这其中就包括了遥测、遥信信息以及请求数据的回答等等。
数据流2方面，它主要通过CCM来为SB建立永久管道并传输ADM数据，这其中包括了变化的遥信信息、遥测信息、分接头位置信息、遥调确认信息、过程信息以及肯定否定确认等等。
数据流3方面，CCM会通过SB建立永久管道并实行ADM数据传输，这其中包括变化遥信信息、分接头位置信息、遥调确认信息、命令结束信息等等。
数据流4方面，基于ADM通过SB来建立永久管道传输给CCM相关数据，其中诸如全数据召唤、变化数据召唤、特定数据召唤都是它的特有功能。
数据流5方面，基于ADM通过ODBC来传输ORCALE中的LS历史库数据到系统中，其中包括事项信息、计算量、统计信息等功能环节。
数据流6方面，通过ADM启动，并由ODBC向ORCALE中的MS描述库来提出系统所要求数据，并通过数据来建立电网模型，使数据存在于共享内存中。
数据流7方面，主要基于MMI通过SB建立临时管道传输ADM数据到系统中，这其中包括含有选择、执行和撤销的遥调命令。
数据流8方面，主要基于ADM通过SB来将订单服务传输给MMI数据，这其中包括各种实时遥测、遥信信息。
数据流9方面，当CCM启动以后，通过ODBC向ORCALE中的MS描述库来给出数据，而且这些数据要基于RTU相关流程来展开信息描述，并储存于共享内存中。
数据流10方面，当MMI启动以后，主要通过ODBC来向ORCALE中MS描述库索要数据，并通过RTU描述信息流程来将数据存储于共享内存中。
三、远动系统的前置通信子系统设计应用
一般来说，远动系统的调度自动化系统只能实现传统串口传输方式，而若想实现网络化数据传输，就要对其前置通信子系统进行改造。
首先要了解前置通信子系统的主要结构，它主要由前置通信服务器、调制解调器、路由器等设备共同组成，它的调度中心能够与变电站、发电厂等机构形成通信信息交换，它利用到了RTU信息采集及发送装置，实现精确数据模拟，例如对变电站设备电压、电流以及有功无功装置的定值拟定等等。在设计过程中应该参考它的状态数据量变化，进而判断其保护装置的动作状态。可以在设计时将它的数据进行组装并通过通道发送到远动主系统中，形成信息联动。
前置通信子系统可以设计多组独立通信服务器，一组两台（主机和备用机）。两台机器可以相互切换网络，形成双网模式，同时设置双网络接口，实现备用机对主机网络状态的实时监听。如果主机在切换过程中或出现不在线、故障灯状态，备用机会立刻升格为主机，承担所有前置系统通信任务。在系统设计方面，应该考虑到它的调度能力，设计独立网络潜质通信子系统，与远动系统网络传输之间建立专有通道，确保其在数据传输处理过程中不用特意中断原有串口，将对原系统的影响降到最低，实现对远动系统自动化机制安全稳定运行的有力保障[3]。
总结：总体而言，基于自动化机制的远动系统设计实现了对智能化变电站绝大部分设备的自由调度，实现了无障碍数据传输及处理功能，属于合格的开放式系统。尽管说在硬件设计方面它增加了智能化变电站的资金成本投入，但它也提高了远动系统的稳定性，满足了变电站对设备调度自动化的高标准需求。
参考文献：
[1] 刘晨.智能化变电站远动自动化系统分析[J].科技风，2011（15）：97-97.
[2] 朱永利，黄敏，邸剑等.基于广域网的电力远动系统的研究[J].中国电机工程学报，2005，25（7）：119-124.
[2] 管荑.调度自动化系统远动技术网络化的研究与实现[D].山东大学，2008.35-48.
论文作者:冯勇,苏继红
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/20
标签：系统论文; 变电站论文; 数据论文; 功能论文; 数据流论文; 机制论文; 信息论文; 《电力设备》2016年第22期论文;