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后台监控系统在电力调度中的应用

时间:2016-03-04  作者:朱鹏 徐政雄 周家伟 王磊 郝峰
摘要:本文以普光净化厂电力调度系统为例,介绍了电力调度的系统结构,论述了后台监控系统在电力调度中的具体应用和主要功能,展望了后台监控系统的发展趋势,说明了后台监控系统是调度自动化的重要组成部分,为电网安全和经济运行提供了可靠的保障。
论文关键词:后台监控系统,调度自动化,电力调度,应用
一、电力调度系统总体结构 系统整体分为三层:即调度主站层、区域分站及调度子站。如下图所示: 应用 1、调度主站:即后台监控系统,是整个厂站自动化监控和管理系统的核心,负责对全厂2个35kV区域变电所和17个6kV变电所的电力设备运行状况进行监测和控制,分析厂站设备的运行状态,协调子站之间的关系,对整个厂站网络进行有效的管理使整个配电系统处于最优的运行状态。 2、区域分站系统:位于中心主站与子站之间,置于变电站,通过光纤向下与所属子站的监控终端通信,实现对变电站所辖子站的SCADA功能;向上与中心主站通信,实现数据转发等功能。该层由工控机或高档微机及通讯设备组成,它不仅和主站形成一个高速局域网,还与各子站终端形成一个数据通讯网。 3、每个6kV变电所内设置一个子站。子站向下对所辖设备进行监测、控制,向上与区域分站通信,实现数据转发,重要子站远动通道采用双机冗余设置。 二、后台监控系统的应用 1、后台监控系统结构示意图 调度自动化 2、后台监控系统主要硬件包括:数据服务器、调度员工作站、维护工作站、打印机、WEB服务器及网络设备。 数据服务器是后台监控系统的控制中心,负责接收并处理各分站或(子站)转发单元的实时数据,监测报文和故障信息,并广播到实时网,供其它各工作站使用,同时协调对各分站的控制。数据服务器由两台计算机构成热备份结构。在数据服务器上安装了商用数据库,用于存储系统运行参数和历史数据,并作网络数据库来使用,提供与外界的数据接口。 通过调度员工作站,调度员可以进行整个系统的监控,可以查看电网实时运行状况、获取报表、数据曲线、棒图等统计资料,同时调度员工作站也提供了控制系统以及监视和管理系统的运行状态的手段。 系统出现故障时,系统维护人员可通过维护工作站进行维护。WEB服务器装有WEB服务端软件,统一对外支持WEB访问。通过路由器、网关,同MIS系统接口,以便实现图形和数据的共享。 3、后台监控系统的软件系统为HR2000系统 HR2000系统是一套基于Windows NT操作系统、商用数据库管理系统,采用标准的智能扩展卡采集数据,应用Client/Server模式和分布式处理技术实现的SCADA/EMS系统,全部程序均采取面向对象的方法设计,系统维护、扩展方便、灵活。 HR2000系统是一个实时监控系统,具有良好的人机界面,其用户界面易学、易懂、易于操作;可移植性强,只要新的硬件平台支持系统软件的运行,系统不需要作修改,就能在新的平台上运行;系统功能的稳定、准确,实时响应符合电网调度自动化系统实用化的要求,向用户提供不同层次的接口,用户通过这些接口可以参与系统功能的二次开发,方便了电力系统今后的改扩建。 HR2000系统结构采用分布式体系结构:电网调度自动化系统传统的集中式系统存在着升级困难,功能扩充不便、运行率低、开发周期长的毛病,分布式系统则很好地解决了传统系统所固有的这些问题。分布式系统是建立在网络基础上的一组互相协作的计算机系统,通过对数据和功能进行合理的分布,使得系统中的各台计算机相互协作,共同完成任务 三、系统主要实现的功能: 电力调度自动化系统的主要功能包括:数据采集、信息处理、统计计算、遥控、报警处理、安全管理、实时数据库管理、历史库管理、历史趋势、报表生成与打印、画面编辑与显示、Web浏览、多媒体语音报警、事件顺序记录、事故追忆、调度员培训模拟等。后台监控系统除了提供SCADA系统的基本功能外,还提供了与管理信息系统、地理信息系统、设备管理系统、大宗用户管理系统、操作票生成系统、自动电压调节系统及多种保护系统的接口。 系统采用双机热备用,提高了系统的可靠性和稳定性。当任一台服务器出现问题时,所有运行在该服务器上的数据自动平滑地切换到另一台服务器上,保证系统正常运行。系统有健全的权限管理功能。能快速、平稳地自动或人工切除系统本身的故障,切除故障时不会影响系统其他正常节点的运行。 后台监控系统是整个调度自动化监控和管理系统的核心,从整体上实现调度自动化的监视和控制,分析电网的运行状态,协调变电站内RTU之间的关系,对整个网络进行有效的管理使整个系统处于最优的运行状态。主要完成SCADA功能,负责采集、管理整个系统中配电子站上传的数据;负责数据的处理、存储、事故的报警、远方的控制。 后台监控系统是监控电网运行的实时系统,具有很高的实时性、安全性和可靠性。 四、后台监控系统的发展趋势 随着计算机技术和电网安全分析技术的发展,可视化的在线监控软件已经成为调度员的迫切需求,可视化技术的应用,可以将传统的用数字、表格等方式表达的离线信息,转换为通过先进的图形技术、显示技术表达的图形信息,例如潮流的可视化技术、电压稳定的可视化技术、暂态稳定安全域的可视化技术、负荷预测的可视化技术、电力市场电量竞价计划的可视化安全分析技术等,将电力系统的潮流、电压稳定域、不稳定区域和暂态稳定域用形象直观的可视图形表达,能够更加满足调度人员监视、控制的需要。 结束语 后台监控系统广泛的运用了计算机、网络、自动化控制、电子通讯等技术。具有自动化程度高,可靠性高,人机对话友好,信息传送完整、全面、错误率低的特点。但是变电所无人值守是今后一个时期的发展方向,因此在后台监控系统选用性能较好的设备的同时,还需配备具有一定知识水平的运行、维护、调度人员。只有这样,才能保证电网运行安全、经济。  
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