调度自动化双通道系统应用与分析
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[摘 要]为确保各变电站与调度自动化主站通信的可靠性，通道的畅通成为保证调度自动化系统可靠运行的首要前提。能够有效地实现对各级电网运行人员的有效支撑，为运行人员正确操作提供支持，实现电网运行人员的有效决策，确保整个电力系统操作正常。
中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0349-01
在电力管理中，对电网的实时监控管理是保障电力供应安全稳定运行的基本要求，而电力调度是电网管理中实现电网运行数据采集和实时监控的核心手段，通过电力调度，可是根据电网各区域的用电情况，实现供电输送的最优配置，最大限度的保障电网的平稳运行。
1 调度自动化双通道建设论证
1、双通道合理性理论推断
讨论通道数量时，是指独立的远动通道。排除通道本身可靠性因素，远动主站和厂站之间通道数量越多通信越可靠。这可以从概率学推出结论：假设单通道的运行率为95%，则双通道的运行率为1-（1-0.95）×（1-0.95）=99.75%；三通道的运行率为1-（1-0.95）×（1-0.95）×（1-0.95）=99.99%。通道数量越多，其运行率越高，通信越可靠。但是通道数量大于或等于三路时，通过增加通道数量的方式来提高通信质量效果已不再明显。因此，双通道方案具有较高的性能价格比，为最科学的通道配置方案，理论上证实了调度自动化双通道建设的合理性。
2、双通道的实际需要
公司厂站初期全部采用租用电信2M作为调度远动通道，点对点通信，设备较多、维护复杂、可靠性差。双通道未建设前，公司无人值班变电站不具备两种通信方式，公司和变电站只有一条光纤网络通道，通信环节薄弱，一旦光纤网络通道出现故障，将导致调度无法监控，影响电网安全运行。为确保各变电站与调度自动化主站通信可靠性，有必要在调度自动化系统主站和厂站间建设2个独立远动通道，当1个通道故障时，可进行自动切换或人工切换至另一通道。县级供电企业35kV无人值班变电站有条件时可有2个独立通道。
2 调度自动化双通道建设考虑因素
供电企业在进行调度自动化系统双通道方案的制定时，如果资金等各方面条件允许，应优先考虑如下因素。优先考虑通信可靠率高的通信方式。优先采用光纤、扩频等通道，避免采用载波、直通电缆等相对落后的方案，以保证通道的良好运行，提高通信可靠率。通道尽量要采用双通道配置方案。避免因通道中断而产生的通信故障，保证调度自动化系统能实时、准确的为调度人员提供信息，确保电网安全、可靠、稳定、经济的运行。优先选用数字通信方案。由于数字通信可靠率较高，优先考虑双数字通道方案。如果条件不允许，尽量考虑一路数字、一路模拟方案，避免两路模拟通信方案。尽量使用性价比高的装置来实现调度自动化双通道的功能，例如使用串口联网服务器，实现低成本变电站远动通信，该设备属一次性投资、成本低廉、维护方便，同样能实现调度自动化双通道建设要求。
3 调度自动化双通道建设技术方案
在无人值守变电站远动数据的通信中，可以采用数传电台、载波、光纤接入、GPRS通信等方式。供电公司在调度通信工作中先后摒弃了无线数传电台、无线扩频等通信传输方式。目前供电公司采用以光缆为载体的PCM综合数据传输方式和基于串口联网服务器的网络化传输方式相结合的双通道传输、互为备用的方式。
3.1 PCM综合数据传输方式及特点
PCM设备是通过双绞线或同轴电缆等其他传输介质完成变电站终端设备之间连接的网络设备，能够利用主站交换机配备的2M数字中继口或模拟用户口资源，将话音和数据业务延伸到远端变电站区域，实现越界放号，或者解决双绞线在频带与传输距离的制约。PCM设备通常分为主站PCM和厂站PCM，主站PCM将模拟语音或数字信号进行数字化处理，并将线路上的直流信号转化为PCM随路信令；传输系统将2M数字信号复接为高速的数字信号并送至远端变电站。变电站的传输系统将2M信号分接下来，厂站PCM对2M信号进行同步、解码、分解。变电站综自所采集的数据除“遥视”采用PCM综合复用设备上的10-baset以太网口传输以外，遥信、遥控、遥测、遥调等数据均为RS232信号采用数据板传送。各信号分别经变电站线路单元采集，采集数据传送到综合保护单元汇总。综合保护单元按照统一规约编译成标准RS232信号，传送至PCM综合复用设备上的数据板，由数据板完成转换及接口适配后，经EM信令板完成EM信令的转换，通过光缆网将信号传输到调度主站端，由调度自动化系统接收并转换为实时信号，同步传送至调度工作站及维护工作站，供调度值班人员和远动维护人员使用。
3.2 基于串口联网服务器的网络化传输方式及特点
串口联网服务器是异步串行口和以太网RJ45接口间的一个转换器，是一个带有CPU和嵌入式OS及完整TCP/IP协议栈的独立智能设备。完成RS-232、RS422/485格式与以太网传输的IP包之间的数据转换，从而给传统的串行设备增加联网功能。变电站综自RTU所采集的数据通过RS232通信接口与串口联网服务器的串口对接，再将串口联网服务器的网口与SDH光网络传输设备连接，使变电站远动数据在光纤网络上进行透明网络化传输。能满足远动通信对速度、质量、可靠性的要求，它可依托供电公司已有的网络，作为变电站远动备用通信接入设备，数据传输速度快，能满足电力通信网对通信速度的要求。
3.3 调度自动化双通道系统特点
电网调度双通道建设采用的是数据传输、互为备用的方式，同时对于中间传输网络，公司采用租用与自建相结合的方式，通过租用了电信局的光缆网和自建的基于串口联网服务器的网络化光纤传输网，保证调度自动化系统稳定安全。各变电站综合保护单元均有两路标准RS232信号输出。其中一路由PCM综合复用设备传输外，另一路数据直接与RTU的RS232接口链接，通过串口联网服务器传输终端把数据发到SDH光传输设备端口，经自建电力光纤专线，传送到调度监控中心主站，由中心服务器建立网络数据链路进行数据收发的透明中转后，调度自动化系统接收并转换为实时信号，同步传送至调度工作站及维护工作站。
4 数据双通道运行方式安全性监测
电网调度自动化系统由1台数据采集装置、2台前置机、2台SCADA服务器、2台历史服务器、2台调度员工作站、1台PAS工作站、1台Web机。其中数据采集装置负责把有远方RTU送来的调制模拟信号解调成标准RS-232数字信号汇集，通过以太网送至前置机；前置机接收通信服务器汇集的通道信息并进行必要处理；SCADA服务器处理前置机送来予处理的通道信息，进行YC的工程变换、越限处理、统计故障等，对于YX进行对位处理、报警处理等；历史服务器负责把系统的所有YC、YX、通道、厂站、节点参数及所有历史数据存储在硬盘上；调度员工作站只运行图形界面的程序用以监视实施数据；PAS工作站主要给运行方式人员、调度员提供一个手段，超前研究电网潜在的不稳定因素，提高电网的运行效率。
结语
调度自动化双通道系统建设是一项较为复杂的、长期的系统工程，应在上级单位的统一管理和领导下，结合县级电网自身发展需要有计划、有步骤的实施，真正发挥调度自动化系统双通道的重要作用，使其适应将来电网发展形势的需要，又能满足电网系统的科学管理发展的要求。
参考文献
[1]李铁军.浅谈现代电力调度自动化系统的应用与发展[J].技术与市场，2012（6）
[2]周肠.浅析电力调度自动化系统现存问题及解决策略[J].科技创新导报，2010（26）