调度自动化PANS2000系统造为调控一体化技术支撑系统应用方案分析

    万育进

    摘要：文章对调度自动化系统改造为调控一体化技术支撑系统的改造方案、方案比较、方案中系统结构设计、系统改造实施方案进行了详细的探讨。

    关键词：调度自动化；调控一体化系统；改造方案

    1 项目背景

    随着智能电网的发展，电力调度自动化水平不断提高。由于电网的不断扩大，变电站不断增多，值班人员紧缺，调控一体化建设及变电站无人值班是电网运行管理的必然趋势。

    2 技术支撑系统改造方案选择

    因电网公司现代化管理要求需对电网运行管理实现调控一体化建设，对此我们组织有关技术人员根据本公司调度自动化主站系统情况，综合国内几大厂家开发的调控主站系统进行调研比较，按省公司调控技术支撑系统技术性能规范要求，拟定2个优化改造方案：（1）将PANS2000系统升级更换为PANS3000系统（调控一体化系统）。（2）利用PANS2000系统软件的在主站端建立一套专门用于调控一体化监控的系统，与原调度自动化系统相对保持独立。方案比较如下：

    方案1：可利用目前通道柜，将PANS2000系统升级更换为PANS3000系统。需重新购置服务器5台，PANS3000调控一体化主站监控系统软件一套，服务器等设备部分约10万多元，软件部分10万元，技术性能规范符合调控一体化验收要求，今后相当一段时间内可作为一个较稳定的调控主站备用系统（EMS系统投入使用后）。方案1主站升级改造时间在厂家师傅配合下约20天。

    方案2：利用现有许继调度自动化PANS2000系统的程序，整合现有调度主站第二通道机箱上的分站调整到第一通道机箱，腾出第二通道的通道机箱、终端服务器与新增的前置机、服务器搭建一个专门用于调控一体化监盘的系统平台。该系统建立后与原调度自动化系统形成互为独立的两套系统。该方案投资：软件部分0万元，服务器等设备10万元。但该方案部分技术性能规范不符合调控一体化验收要求（调控信号分类无法满足要求），今后不能作为调控主站备用系统（EMS系统投入使用后）。方案，2需重新建立一套调控一体化的数据库，采集7个变电站的数据和信息，将进一步拓展SCADA系统客户端功能（建立各分站主接线画面下的各间隔画面，间隔画面内容包括各类保护信号光字牌、状态信号、运行实时数据、及设备运行参数）。此项工作时间110kV站要4N，35kV小站2周，数据库建成后SCADAN统功能延伸调试每站还需3天时间，合计约需12周时间，可能影响我公司调控一体化验收时限。

    2.1 各综自分站工作

    针对各变电站综自具体状况，罗列未能按要求上传主站的信号，按计划分阶段进行整改完善，结合主站改造同时进行。具体内容如下：（1）联系各分站厂家，根据调控一体化上传的数据要求重新建立一个信息上传转发表。（2）将各站的消防、门禁、安保信号、通信电源信号接入综自后台上传主站。（3）如果采用方案2各站需重新开通一个独立的数据通道传输各分站信息。

    2.2

    2 个方案另需要增加的设备和投资：9.95万

    （1）监控工作站、运维站、调度台工作站等计算机8台（24寸液晶显示器），约4万元。（2）增加24寸液晶显示器3台，约0.75万元。（3）各综自厂站厂家数据更改、调试费，约1.6万元。（4）安装雇工、项目管理费等其他费用需3.6万元

    2.3 方案推荐

    根据以上比较，方案，1系统可扩充变电站监控功能解决调控一体对信号显示的要求实现分级分类显示，同时可将正常操作的工程信号、频繁抖动的误信号进行屏蔽，减少了监控人员日常监视的信号量，但投资10增加万元。

    方案2无104规约，不能与调度数据网通信，它是以PANS200系统平台搭建的，包含了PANS2000作为调控系统的不足，无法解决SOE事件与系统运行事件处理、信号分类分层显示的要求，其功能不全，无法满足调控一体化的验收要求。

    最后确定建设方案1，利用原调度自动化主站系统的一些设备将系统软件升级更换为PANS3000集控系统。并对PANS3000集控系统软件加以深化修改，使之成为符合调控要求的调控系统。项目实施过程中针对PANS3000集控系统的不足新增了：（1）各分站主接线画面下的各间隔画面，间隔画面内容包括各类保护信号光字牌、状态信号、运行实时数据及设备运行参数。（2）增加光字牌功能、事故跳闸区功能、远程总复归、分间隔复归保护装置、间隔挂检修牌、声音按设定时间自动停止。（3）变电站电能量平衡计算，主网架电量和线损平衡分析。（4）对事件窗口进行屏蔽分析处理，使原日信号量500～600条降低为100～200条。

    2.4 主要施工方案

    （1）首先要核对设备情况、机架型号、服务器型号，确保准确无误。（2）工作负责人组织施工人员学习，工作明确到位，施工前施工负责人监督工作人员进行学习。（3）先将设备搬移至自动化机房。（4）服务器机柜就位安装，将设备上架，连接数据线。（5）调试计算机系统。（6）安装及调试数据库。（7）安装及调试自动化系统。（8）录入数据库信息。（9）编辑图型面、报表、曲线面等画面信息。（10）录入电网一次设备参数。（11）将信号接入系统（将原有的第二套终端服务器接入新系统调试，到时浦洋电站将会退出运行）。（12）调试调度自动化系统系统，测试系统的各项功能、参数等信息。（13）完成系统调试，将系统投入试运行，并对使用人员进行培训。（14）新系统投入正式运行。（15）拆除原有服务器机柜，将PANS2000调度自动化系统退出运行。

    3 性能指标

    本调度自动化系统计算机网络结构采用分布式开放局域网交换技术，双重化冗余配置，由100/1000M后台局域网交换机及100M前置交换机的三层结构组成。

    3.1 可靠性

    系统的重要单元或单元的重要部件均为冗余配置，系统通过总裁选举协议等机制自动切换功能实现冗余配置的硬件设备之间的功能后备，从而保证整个系统功能的可用性不受单个设备故障的影响。系统的历史数据服务器、SCADA服务器、数据采集服务器、前置服务器电源等均采用冗余配置，当1台发生故障，其功能自动由其备用设备代替，保证系统的正常运行。

    3.2 开放性

    系统具有开放系统的体系结构（符合POSIX100标准和IEC61970信息模型与API接口标准），提供开放式环境，支持多种硬件平台，保证与相关系统的互联、互通、互操作，能实现第三方应用软件的方便接入。

    3.3 安全性

    系统具有高度的安全保障特性，能保证数据的安全和具备一定的保密措施，执行重要功能的设备具有冗余备份。系统运行数据要有双机热备份，防止意外丢失。

    3.4 可维护性

    具有友好的人机联系界面，各功能模块风格统一，使用方便的人机界面，易于操作、管理、维护和升级扩充。系统做到就地维护方便，能方便在线进行数据库、图形以及报表的维护。

    3.5 可扩充性

    考虑系统扩充（包括硬件增加新计算机的能力和软件增加新功能）的能力。系统可以逐步建设，逐步投运，逐步扩充，逐步升级；系统的结构能支持多类型计算机硬件设备，应用软件具有兼容性和可移植性；软、硬接口符合国际标准。

    4 技术的创造性与先进性

    系统的配置采用先进的平台技术和系统模型，具有完善的跨平台和混合平台的能力，充分利用计算机系统、数据库、网络通信和系统安全技术发展的最新成果。

    5 应用情况及存在的问题

    该系统在原调度自动化系统为PANS2000改造为调控一体化系统广泛应用并顺利通过“调控一体化系统验收”，有效提高了该项目进度水平，提高系统运行可靠性，实现项目经济性，不存在系统及安全上的问题。

    6 结语

    对调度自动化系统为PANS2000改造为调控一体化系统，取得了良好的效果，在满足调控一体化系统要求的基础下提高系统稳定性，实现系统建设经济性。经过实践表明，系统性能达到改造要求，并在开放性、安全性、可靠性3个方面取得了良好效果。