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【摘 要】随着电网发展和社会进步，对电网调度可靠性和连续性的要求日益提高，急需建设一套备用调控系统，以防系统突然崩溃的情况下影响正常调度。本文结合目前泉州地县一体调控技术支持系统运行现状，研究了地县备用调度系统的硬件结构、软件功能和主、备调通信方案。实际运行经验表明，地县备用调度系统功能强大，系统运行稳定可靠，具有重大的实际意义。
【关键词】地县一体化;备用调度系统;调控技术支持系统;主备调通信;应急预案
一、 问题的提出
随着电网发展和社会进步，对电网调度可靠性和连续性的要求日益提高。根据国家电网公司应急体系建设的总体要求，针对近年来我国自然灾害频发和调度应急存在的实际问题，经过研究分析国内外备用调度现状、发展趋势和电网的实际需要，国家电网公司确立了三年建成省级以上电网备用调度的目标。特别是随着公司“三集五大”的实施，地县一体化调控技术支持系统覆盖了整个泉州地区电网，其重要性日趋显著。如遇不可抗拒的突发自然灾害，该系统一旦出现问题，会造成地、县级调度、监控人员无法了解电网运行情况，就像失去了“眼睛”和“耳朵”，整个电网监视控制以及调度指挥将无法正常运转。
因此，如何避免该问题的发生、极大地提高系统安全性成为当前急需解决的问题。如果可以再建设一套备用调度系统将能极大地规避该问题的发生，提高调控可靠性和安全性。
二、泉州备用调度系统软硬件结构及通信方案设计
2.1 现状
目前泉州地调运行的调度自动化主站为积成电子股份有限公司的 iES600系统，该系统已经实现了集EMS、调控一体化和地县一体化的功能。随着国网“三集五大”的实施，泉州地调和其下属7个县调均采用一体化的iES600系统。各县调的所有变电站均接入IES600系统前置模块采集，具体结构如图1所示。
IES600系统的各种服务器均放置在地调自动化主站机房，各县调仅配置远程工作站。在各县调侧设置交换机，将地县一体化调控技术支持系统的远程工作站接入该交换机，然后通过10M网络与地调主网交换机通信。
2.2 备用调度系统系统结构
地县备用调度系统主要配置了前置服务器、SCADA实时服务器、历史数据服务器、磁盘阵列、交换机、工作站等，具体系统硬件构架图如图2所示。
2.2.1 前置部分
前置接收部分主要用于采集经过点对点专线通道或电力调度数据网络由RTU/综合自动化系统传来的实时数据。要求达到高可靠性和稳定性，尽量减少转接的中间环节，提高设备的复用性。
备调系统配置2台前置服务器，用于接入经过点对点专线或电力调度数据网络远动通道通信的RTU/综合自动化系统，以及实现与上级调度EMS系统的数据通信。数据采集服务器设置主/备通信接口，通信接口数量易于扩充。支持主/备通道的自动切换，同时具有主/备通道的监视功能。
采用主/备冗余配置，当一台服务器故障时，另一台服务器应满足采集所有RTU数据的要求。应支持前置系统的双机协调工作并自动均分负载。
前置交换配置1台前置采集交换机。用于实现EMS系统与点对点专线通道和电力调度数据网络的连接，并实现必要的安全防护功能。
2.2.2 服务器和网络设备
a）SCADA服务器
配置1台SCADA服务器，主要用于实现电力系统的实时监视控制模块的各项监控功能，同时作为整个EMS系统的实时数据库并负责其维护和管理。
b） 历史数据服务器
配置1台历史数据服务器，主要作为整个电力系统的历史数据库和电网模型等的存储和管理。
c） Ⅰ区网络交换机
配置1台安全Ⅰ区交换机，用于连接安全Ⅰ区的其它应用系统。
d） Ⅰ区延伸交换机
地调主调和备调各配置1台安全Ⅰ区延伸交换机，用于连接地调主调系统、省调远程工作站和各县调远程工作站。
e） 网桥
地调备调配置网络转2M的网桥若干台，用于连接地调备调所属的各运维站和部分不具备100M通道的县公司工作站，网桥的数量与运维工作站和县公司工作站的数量一致。主
2.2.3 MMI终端设备
备调配置维护工作站1套，单屏PC工作站，用于日常维护使用。
2.3 备用调度系统软件功能设计
备调配备了与主调功能一致的SCADA应用功能，能够实现数据处理、系统监视、数据记录、操作与控制人机界面功能。应提供丰富、友好的人机界面，供运行和维护人员对电网进行监视和控制。备调配备了与主调功能一致的地县一体化基础功能，能够实现地县一体化数据采集通讯功能和地县一体化信息分区维护和分区监控功能。为了方便维护和使用，经研究，备调系统还需要具备以下几个功能：
2.3.1主备调同步
主备调度自动化系统间应建立同步机制，实现电网模型图形参数等同步功能，实现主备系统之间运行状态的相互监视功能。
1）模型图形参数的同步功能
地调备用系统应实现免维护，所有模型、图形、参数都应该从主调系统中即时同步。主系统应提供将其电网在线操作信息保存成E文件的功能，定期以全数据传输的机制同步至备用系统。同步时间不超过5分钟。在主调系统上进行的人工操作，例如人工置数、挂牌等，应及时地传送到备调系统并正确反映。
2）主、备调系统的相互监视功能
主、备调系统之间应能实时互相监视对端系统的运行情况，当对端系统异常时，本端系统应及时报警。
主系统到备用系统的运行切换，或者反过来都应是手动的。授权用户能够在任意时刻从连接到备用系统的工作站上执行切换到备用系统的操作。
3）历史数据
主、备调系统的历史数据各自系统独立处理，即备调系统的历史数据自己保存。
2.3.2 标准数据访问接口功能
主系统应提供IEC61970 CIS标准HSDA接口，满足备用系统访问实时数据的要求。
2.3.3 主调系统控制闭锁功能
主调系统失灵或对备调系统进行测试时，备调系统方可具备控制功能。控制功能从主调系统向备调系统的转移应通过人工确认，实现主调系统的控制闭锁功能。
2.4 备调系统与主站、变电站中断通信方案设计与建设
地调主调、地调备调系统之间通过1×100M网络互联。地、县调变电站通过104通道与备调系统通信。县调子系统通过2×100M网络、100M网络分别与地调主调、地调备调系统通信。各县调的运维站远程工作站通过100M网络与地调主调、备调系统通信，不具备100M网络的运维站用2M通道。
三、小结
本文结合泉州地区实际情况分析当前电网调度自动化系统现状，提出了适应于地区电网备用调度自动化系统的硬件结构、软件功能和通信方案。实际运行情况表明，该备调系统运行稳定可靠，它提高了地调、县调抵御各类事故、自然灾害和社会突发事件的能力，有效防范可能导致的调度丧失执调能力的各类风险，为泉州电网应急体系的建设打下了良好基础，从而确保泉州地区电网安全稳定运行。
参考文献：
[1]麦绍辉，梁寿愚.备用调度EMS系统的数据同步解决方案[J].电力系统通信，2010，（31）：46-49.
【关键词】地县一体化;备用调度系统;调控技术支持系统;主备调通信;应急预案
一、 问题的提出
随着电网发展和社会进步，对电网调度可靠性和连续性的要求日益提高。根据国家电网公司应急体系建设的总体要求，针对近年来我国自然灾害频发和调度应急存在的实际问题，经过研究分析国内外备用调度现状、发展趋势和电网的实际需要，国家电网公司确立了三年建成省级以上电网备用调度的目标。特别是随着公司“三集五大”的实施，地县一体化调控技术支持系统覆盖了整个泉州地区电网，其重要性日趋显著。如遇不可抗拒的突发自然灾害，该系统一旦出现问题，会造成地、县级调度、监控人员无法了解电网运行情况，就像失去了“眼睛”和“耳朵”，整个电网监视控制以及调度指挥将无法正常运转。
因此，如何避免该问题的发生、极大地提高系统安全性成为当前急需解决的问题。如果可以再建设一套备用调度系统将能极大地规避该问题的发生，提高调控可靠性和安全性。
二、泉州备用调度系统软硬件结构及通信方案设计
2.1 现状
目前泉州地调运行的调度自动化主站为积成电子股份有限公司的 iES600系统，该系统已经实现了集EMS、调控一体化和地县一体化的功能。随着国网“三集五大”的实施，泉州地调和其下属7个县调均采用一体化的iES600系统。各县调的所有变电站均接入IES600系统前置模块采集，具体结构如图1所示。
IES600系统的各种服务器均放置在地调自动化主站机房，各县调仅配置远程工作站。在各县调侧设置交换机，将地县一体化调控技术支持系统的远程工作站接入该交换机，然后通过10M网络与地调主网交换机通信。
2.2 备用调度系统系统结构
地县备用调度系统主要配置了前置服务器、SCADA实时服务器、历史数据服务器、磁盘阵列、交换机、工作站等，具体系统硬件构架图如图2所示。
2.2.1 前置部分
前置接收部分主要用于采集经过点对点专线通道或电力调度数据网络由RTU/综合自动化系统传来的实时数据。要求达到高可靠性和稳定性，尽量减少转接的中间环节，提高设备的复用性。
备调系统配置2台前置服务器，用于接入经过点对点专线或电力调度数据网络远动通道通信的RTU/综合自动化系统，以及实现与上级调度EMS系统的数据通信。数据采集服务器设置主/备通信接口，通信接口数量易于扩充。支持主/备通道的自动切换，同时具有主/备通道的监视功能。
采用主/备冗余配置，当一台服务器故障时，另一台服务器应满足采集所有RTU数据的要求。应支持前置系统的双机协调工作并自动均分负载。
前置交换配置1台前置采集交换机。用于实现EMS系统与点对点专线通道和电力调度数据网络的连接，并实现必要的安全防护功能。
2.2.2 服务器和网络设备
a）SCADA服务器
配置1台SCADA服务器，主要用于实现电力系统的实时监视控制模块的各项监控功能，同时作为整个EMS系统的实时数据库并负责其维护和管理。
b） 历史数据服务器
配置1台历史数据服务器，主要作为整个电力系统的历史数据库和电网模型等的存储和管理。
c） Ⅰ区网络交换机
配置1台安全Ⅰ区交换机，用于连接安全Ⅰ区的其它应用系统。
d） Ⅰ区延伸交换机
地调主调和备调各配置1台安全Ⅰ区延伸交换机，用于连接地调主调系统、省调远程工作站和各县调远程工作站。
e） 网桥
地调备调配置网络转2M的网桥若干台，用于连接地调备调所属的各运维站和部分不具备100M通道的县公司工作站，网桥的数量与运维工作站和县公司工作站的数量一致。主
2.2.3 MMI终端设备
备调配置维护工作站1套，单屏PC工作站，用于日常维护使用。
2.3 备用调度系统软件功能设计
备调配备了与主调功能一致的SCADA应用功能，能够实现数据处理、系统监视、数据记录、操作与控制人机界面功能。应提供丰富、友好的人机界面，供运行和维护人员对电网进行监视和控制。备调配备了与主调功能一致的地县一体化基础功能，能够实现地县一体化数据采集通讯功能和地县一体化信息分区维护和分区监控功能。为了方便维护和使用，经研究，备调系统还需要具备以下几个功能：
2.3.1主备调同步
主备调度自动化系统间应建立同步机制，实现电网模型图形参数等同步功能，实现主备系统之间运行状态的相互监视功能。
1）模型图形参数的同步功能
地调备用系统应实现免维护，所有模型、图形、参数都应该从主调系统中即时同步。主系统应提供将其电网在线操作信息保存成E文件的功能，定期以全数据传输的机制同步至备用系统。同步时间不超过5分钟。在主调系统上进行的人工操作，例如人工置数、挂牌等，应及时地传送到备调系统并正确反映。
2）主、备调系统的相互监视功能
主、备调系统之间应能实时互相监视对端系统的运行情况，当对端系统异常时，本端系统应及时报警。
主系统到备用系统的运行切换，或者反过来都应是手动的。授权用户能够在任意时刻从连接到备用系统的工作站上执行切换到备用系统的操作。
3）历史数据
主、备调系统的历史数据各自系统独立处理，即备调系统的历史数据自己保存。
2.3.2 标准数据访问接口功能
主系统应提供IEC61970 CIS标准HSDA接口，满足备用系统访问实时数据的要求。
2.3.3 主调系统控制闭锁功能
主调系统失灵或对备调系统进行测试时，备调系统方可具备控制功能。控制功能从主调系统向备调系统的转移应通过人工确认，实现主调系统的控制闭锁功能。
2.4 备调系统与主站、变电站中断通信方案设计与建设
地调主调、地调备调系统之间通过1×100M网络互联。地、县调变电站通过104通道与备调系统通信。县调子系统通过2×100M网络、100M网络分别与地调主调、地调备调系统通信。各县调的运维站远程工作站通过100M网络与地调主调、备调系统通信，不具备100M网络的运维站用2M通道。
三、小结
本文结合泉州地区实际情况分析当前电网调度自动化系统现状，提出了适应于地区电网备用调度自动化系统的硬件结构、软件功能和通信方案。实际运行情况表明，该备调系统运行稳定可靠，它提高了地调、县调抵御各类事故、自然灾害和社会突发事件的能力，有效防范可能导致的调度丧失执调能力的各类风险，为泉州电网应急体系的建设打下了良好基础，从而确保泉州地区电网安全稳定运行。
参考文献：
[1]麦绍辉，梁寿愚.备用调度EMS系统的数据同步解决方案[J].电力系统通信，2010，（31）：46-49.