探讨基于调度数据网络技术的调度控制系统地区互备通信模式

探讨基于调度数据网络技术的调度控制系统地区互备通信模式

孙亚丽1田欣平2王震3

（国网沧州供电公司河北沧州061000）

摘要：在当前网络技术不断大力发展的形势下，网络技术在各个行业领域当中都被广泛应用，特别是在智能电网构建过程中。为了从根本上满足现代人对于用电的整体需求，将网络技术与调度管理进行有效结合，不仅能够实现对调度系统实时有效的监督和控制，而且能够有利于电网自身的正常安全稳定运行。

关键词：调度数据；网络技术；调度控制系统；互备通信模式

0前言

电力调度数据网是为电力调度生产服务的专用数据网络，是调度中心之间及调度中心与厂站之间计算机监控系统实现实时数据通信的基础设施。网络覆盖了电网所有直调电厂、35kV及以上电压等级变电站。接入网包括省调接入网和地调接入网。调度数据网络为调度自动化系统、变电站集中监控系统、电能量自动采集系统、继电保护信息远传系统等应用业务提供了有力的支持。

1控制系统地区互备网络通信需求

智能电网调度控制系统地区互备，是指互为备用的2个地区智能电网控制系统通过调度数据网络同时采集本地区和互备地区的厂站信息，实现应用级的系统互备。

调度数据网络在控制系统地区互备实现上发挥了重要作用，具体来说主要有以下几个方面:

（1）提供可靠的地区系统前置采集网络。正常运行时，A,B地区系统均能实时采集两地区所有厂站信息。特殊情况下，如A地区系统或骨干网络失效时，B地区系统能够完成A地区所有厂站的数据采集。

（2）提供可靠的地区系统后台交互网络。系统正常运行时，系统间需要进行数据维护信息、检修置牌信息等数据交互。

（3）提供可靠的系统远程工作站交互网络。适应地县一体化系统要求，为县公司远程工作站提供网络平台。智能电网调度控制系统地区互备，是指互为备用的2个地区智能电网控制系统通过调度数据网络同时采集本地区和互备地区的厂站信息，实现应用级的系统互备。

1.1支持地县调广域互联与安全运行

县调的就地采集需求使传统的服务器集中采集拓展至地县分布式采集，调度控制系统网络从局域走向广域，由此带来了新的问题:一是目前地县之间需具备专网互联的网络要求，限制了通信网络建设薄弱地区的一体化建设，也未能有效利用调度数据网资源。二是地县主干网连接存在双环形网和双星形网结构，也有地区采用混合网络结构叫，各子系统物理上网络成环，实际运行中也存在用户桥接工作站等使用不当引起的网络成环风险，因此，需要在设计上充分考虑网络的冗余性与可靠性，抑制各种运行状态下的网络风暴。

1.2支持地县一体化应用需求差异性

地县一体化建设模式是县调共享地调数据采集与监控（SCADA）、高级应用软件（PAS）等应用功能，通过标准化建设平衡地县应用水平，但在建设中，县调的规模小、信息少、管理弱、基础差等特点未能得到完全兼顾。县调工作站与主干网连接的网络带宽常较低（l0Mbit/s或更低），需要调度控制系统可支撑低网络带宽下的系统运行。县调监视范围小、信息少，需要有区别于地调需求的画面、告警等定制化功能设计。一体化建设实现了地县标准化建设、同质化管理，但在一定程度上对县调个性化需求的考虑较少，系统设计在提高系统安全和可靠性前提下，需要充分考虑地县配置的灵活性和方便性。

2调度数据网络结构优化

调度控制系统主站前置通信网关机接入调度数据网骨干网，地调厂站接入调度数据网。目前，地区的接入网仅与地区的骨干网跨域互联。地调接入网A与地调骨干网B缺少备份链路，故在某些情况下，地调B无法采集地调A厂站的数据，故不能满足区域互备系统的采集要求。

为提高采集可靠性，地调A接入网新增500kV变电站核心节点与地调B骨干网互联地调B接入网新增500kV变电站核心节点与地调A骨干网互联。500kV变电站核心节点作为地调接入网与骨干网之间的第二网络出口，优化后的调度数据网络可较好满足区域互备系统的前置采集要求。

3MSTP通信模式

智能电网调度控制系统互备地调系统之间通信，传统的做法是基于MSTP网络专线，目前地县一体化系统地调与县调之间的通信基于MSTP网络专线，主要存在以下不足:

（1）网络结构较为复杂，为了使地县一体化网络网络具备冗余性，需要将网络建成较为复杂的冗余结构。

（2）二次安防设备部署较为复杂，为了使地调与县调之间的网络通信更加安全，需要在地调与县调通信的边界链路上部署二次安全防护设备，地调与县调之间通信可能经过多个其他县调边界，导致了二次安全防护设备部署及策略配置也较为复杂。

（3）使用了较多MSTP网络资源。

针对基于MSTP网络专线的地县一体化网络存在的不足，本文提出了基于调度数据网络MPLS-VPN隧道代替网络专线的智能电网调度控制系统互备地调系统之间通信模式，相较于MSTP网络专线，基于调度数据网络的地调系统之间的通信模式有以下几个优点:

①网络结构简单，仅需要将系统后台网络接入调度数据网络双平面，由调度数据网双平面提供冗余的网络通道。

②二次安防设备部署简单，仅需要在系统后台网络与调度数据网之间部署二次安防防护设备。

③节约了MSTP网络资源。因为地调系统中的私有IP地址无法在调度数据网中传递，需要采用NAT地址转换或者GRE隧道实现地调系统之间通信，调度数据网络双平面可以满足互备地调系统间通信的冗余性要求，采用BFD技术可以实现主、备链路的快速切换。

4调控一体化大信息量处理

运行人员对于站端设备的隐患与设备故障判断，主要通过监视与分析站端上送监视信号进行，但信号完全建模对于运行人员监视分析及自动化运行维护都带来较大压力，因此，需要具备“设备异常监视准、故障信号分析全、监视数据采集少”的调控信号处理技术。系统采用告警直传与远程调阅交互方式解决调控大信息量问题。

变电站监视的单一事件或综合分析结果，经过规范化处理，生成标准的告警条文，经由图形网关机（或远动工作站）直接以文本格式传送到调度控制系统。调度控制系统将接收到的告警条文分类显示在告警窗并保存至历史库，运行人员可全而实时监视变电站一次设备、二次设备故障状态。远程浏览是指当调度监控值班人员或运行维护人员需要详细检查变电站运行信息时，通过图形可直接浏览变电站内完整的图形和实时数据，以直观了解变电站系统运行状况、潮流走向、一次设备位置、光字信号等。调度控制系统与站端图形文件格式采用电网图形描述规范CIM/U进行交互，远程浏览不仅可查看站端实时数据，而且可监视厂站与设备拓扑着色与状态位信息，无需存储与维护变电站画而。

采用告警直传与远程浏览技术，使一个常规220kV变电站监视信号数量由6000多优化至500以内，同时充分发挥了变电站的分析能力，提供了从源端上思考与解决运行问题的实践经验。

5结语

综上所述，在对调度数据网络相关技术实际研究过程中，将其科学合理的应用，不仅能够从根本上实现对调控一体化、地县一体化、区域互备系统数据通信实际开展的切实有效需求，以及提供相对应的技术支持。针对这种情况，在保证调度数据网络技术科学合理应用的基础上，能够从根本上保证对数据的有效控制和实时应用。

参考文献

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