双核冗余的电网调度自动化系统设计与应用
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摘要：在我国现代电网的建设与运行管理中，电网调度自动化系统发挥了重要的作用，对于保障电网运行的安全性、经济性、稳定性具有重要的意义。随着现代科学技术的不断发展，在电网调度自动化系统的设计中，越来越多的新理论、新技术、新方法等到应用，进一步提升了其实际运行效率与质量。本文尝试在电网调度自动化系统设计中应用一种双核冗余的技术手段，旨在进一步提高其可靠性，仅供电力同仁参考和借鉴。
中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号：
1前言
在现代电网调度自动化系统设计中，以计算机、网络、通信及数据库等先进技术作为基础，逐步融合了可视化、公用信息模块、网络信息服务等技术手段，使得自动化系统具有较强的扩展性与开发性，并且符合经济调度与安全生产等方面的具体要求。结合国内外电网调度自动化系统的研究与应用现状，笔者尝试在其设计中应用一种双核冗余的技术手段，其主要是通过变电站EMS与集控系统分别构建2个“核心”，实现两者全部功能的对等互备，融合为一个有机对等的新型自动化系统。在双核冗余的实际应用中，应考虑到不同软件或硬件设备的支撑平台问题，以最大限度降低系统运行中可能存在的各种潜在风险，保障系统的安全、经济运行。
2电网调度自动化系统的基本构成电网调度自动化系统一般是由主站系统、数据通讯网络系统及自动化系统等构成，不但应用了现代化的电子自动监控技术，而且融合了计算机、数据、网络及通讯等高新技术。作为电网运行管理的核心，调度自动化系统是保障电网安全、经济、可靠运行的关键。在国内目前建设的电网中，虽然普遍配备了自动监控、继电保护等较为先进的就地装置，但是由于受到各种因素的影响和限制，无法保证电网运行管理中万无一失。因此，电网调度自动化系统得到了广泛的应用，其通过全面的故障信息预测与分析，使得运行管理人员可以及时掌握电网的实际运行状况，根据相关技术标准与预设程序进行实际问题的处理，其在实际应用中的可靠性较高，具有不可替代的地位。
3双核冗余的电网调度自动化系统设计与应用实例
3.1设计理念及实际应用，本文以国内某地区的电网为例，在其电网调度自动化系统设计中应用了双核冗余的技术手段，以进一步提高自动化系统的智能化与集成化。本电网的基础部分为500kV及220kV变电站的集控系统，主要接收本地区500kV及220kV无人值班变电站的相关信息，而新建的EMS则主要负责500kV、220kV及110kV变电站相关信息的接收。在电网调度自动化系统的设计中，考虑到两套系统在信息来源及内容方面基本一致，在前置及SCADA应用功能等方面也有较多的相似之处，在不增加系统建设投资的前提下，技术人员对如何充分发挥两套系统应用功能潜力方面进行了深入的研究，旨在进一步提升自动化系统的可靠性。在电网调度自动化系统设计中，技术人员决定将变电站现有的集控系统与EMS进行融合与一体化建设，两者的前置采集系统均要具备较强的全网数据采集、分析与处理能力。一旦电网出现运行故障，两者均可以实现对于电网的预警、监视、分析、控制等，以保障自动化系统的整体功能更为可靠。根据相关研究结果和具体的分析，技术人员绘制了双核系统的具体布局图，见图1。
图1 双核系统布局示意图
由图1可见，集控系统与EMS均为完整的独立系统，均具备运行及维护工作站、数据库、SCADA服务器、前置通信模块、前置及采集服务器、PAS服务器、双网交换机、AVC服务器等基本功能部件，即可独立运行，也可合并运行。在两者合并运行时，双核系统中的前置服务器可以自动进行负载的平均分配，不同系统的通道中至少一条会自动升级为主通道，并且承担相应的电网运行数据采集工作，同时至少有一台服务器会自动升级为主机，对于电网进行预警、监视、分析与控制，以确保电网运行的安全性，并且调高了调度自动化系统的可靠性。
3.2实际效果，在电网调度自动化系统设计中应用双核冗余的技术手段，可以保证在不增加总体投资的基础上，将集控系统与EMS系统构建为一体化的双核系统，充分利用了电力企业现有的资源，使得调度自动化系统的可靠性明显提高。目前，该套双核系统已经投入运行半年，在系统中接入了500kV变电站7个、220kV变电站62个、110kV变电站114个，未来一年内将逐渐覆盖本地区所有的变电站，其整体运行效果较为理想，而且具有显著的稳定性、可靠性、经济性，可以尝试着在其他地区进行推广和应用。
4电网调度自动化系统的发展趋势作为现代电网安全、经济、稳定、高效运行的重要基础，国内外在调度自动化系统的研究方面已经取得了较多的成果，有效推进了技术的创新与发展。本文尝试在电网调度自动化系统设计中应用一种双核冗余的技术手段，经过实践证明其具有可行性。通过对本次尝试的总结与分析，笔者认为在调度自动化系统的发展中，尤其是在国内大力推进智能电网建设的背景下，必须通过技术革新与改造，逐步实现各种调度业务的智能化发展。在今后的电网调度自动化系统设计中，应科学、合理的应用先进的调度数据集成技术，对于电网的动态、稳态及暂态等运行信息进行全方位的监控，调度自动化系统则要具备电网正常运行的监测与预警，动态预防控制、故障分析与处理、事故的智能辨识，以及紧急状态下的协调控制，最终实现电网运行、管理与调度全过程的智能化发展。
综上所述，在电网调度自动化系统的设计中，通过将现有的集控系统与EMS构建为双核冗余的新型一体化调度系统，不但有效提升了数据收集的准确性与可靠性，减少了工作人员的实际工作量，而且使得电网的整体运行更为安全、可靠。同时，电网调度自动化系统实现双核冗余后，在一侧系统发生运行故障时，另一侧系统则会发挥冗余作用，以实现与对侧的同步恢复，确保电网因运行故障而造成损失被控制在最小的范围内。
参考文献：
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