豫联电厂调度专网双平面改造

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前言

随着河南电网的快速发展和电网设备运行控制自动化水平的不断提高，电力调度对电网运行信息采集和数据通信业务的要求越来越高，为保证河南电网的安全、稳定运行，省电力公司要求我厂对其现有调度专网设备进行双平面升级改造。

一、改造背景概述

随着河南电网的快速发展和电网设备运行控制自动化水平的不断提高，电力调度对电网运行信息采集和数据通信业务的要求越来越高，为保证河南电网的安全、优质、经济运行，做好发电厂并网运行管理和发电辅助服务，提高调度数据通信可靠性，按照《国家电网公司关于调度数据专网双平面的整体框架要求》（调自〔2009〕146号）文件要求，河南省电力公司要求所有直调电厂对其现有调度数据网进行升级改造和完善。具体要求如下：

1、网络接入要求

对于220kV厂站分别通过省网传输网、地区传输网1*2M接入到省调接入网和地调接入网。

2、工程实施准备要求

（1）每个电厂应配置2套专网设备（即两台路由器和四台双层交换机）。对于220kV电厂需要两路独立的供电电源。

（2）对于220kV电厂，需要两根2M的电缆分别接入调度专网的省调传输网和地调传输网。

3、接入业务设备概述

（1）RTU设备RTU （Remote Terminal Unit远程终端装置），就是电网监视和控制系统中安装在发电厂或变电站的一种远动装置，简称RTU，是调度自动化系统中的关键设备。它的功能是采集所在发电厂或变电站运行状态的模拟量和状态量，监视并向调度中心传送这些模拟量和状态量，执行调度中心发往所在发电厂或变电站的控制和调节命令。并具有遥信、遥测、遥控和遥调四遥功能。我厂RTU设备采用的是广州普瑞公司的GD200设备，主要采集各台机组（发电机出口、主变高压侧和高厂变高压侧）和线路的遥信量和遥测量信息和我厂环保数据（即脱硫、脱硝）信息通过调度专网设备送往省调。目前有一套RTU设备，二期RTU，（即一个上位机和一台下位机）。

（2）PMU设备是基于全球定位系统（GPS）的电网动态安全监测系统的相量测量单元。它具有同步采样和相量计算；发电机内电势测量；实时数据上传；稳态循环记录相量、功率和频率等数据；以及动态短时记录模拟量采样数据；反应我厂各台发电机组的实时运行工况，以及一次调频动作情况；我厂PMU设备采用的是北京四方继保自动化公司的产品，共两面柜子，一面柜子采集#4和#5机组的信息，安装在#5继保间内，另一面柜子安装在#6机继保间内。采集#6机组的相关信息。

（3）电力市场（实时调度系统） 我厂实时调度系统有一面机柜包括两台服务器（数据库服务器和WEB服务器）和一个值长工作站和报价工作站，两台交换机软件系统由北京清大科越提供，硬件为IBM产品，它是一种用来接收省调下发通知和实时监控省网各个时段负荷曲线，和电厂实时负荷曲线以及一些考核信息的设备。

（4）电量计费系统 我厂电量计费系统共有四面柜子#4、#5和#6机三台机组和线路侧各一面柜子，主要采集各台发电机的出口电量，启备变和主变高压侧电量，主要包括若干块电能表和一台电量采集器，电能表采用的是洛阳斯瑞埃尔电子公司的产品，而采集器采用的是北京煜邦的产品，装在现场的电能表采集实际的电量（正向有功，正向无功和反向有功，反向无功）通过485串口线将电量数据输入电量采集器，然后通过网线经由调度专网设备送网省调。

（5）自动电压控制装置（AVC） 我厂AVC装置采用的是上海依控电力科技有限公司生产的TGY自动调压装置，该装置以微机处理 为核心以PLC作为控制机构组成控制系统，软硬件模块化组合，根据各种运行方式，自适应跟踪调整。是电网AVC系统的电厂测控单元，通过协调控制每台发电机的无功进而实现对高压母线的控制。我厂现有AVC装置上位机一套，下位机三套。上位机用于监视母线电压和厂用电电压并与RTU通信，接收上级下发的负荷指令；而下位机主要采集发电机的机端电压、母线电压、定子电流、转子电流和厂用电压。

二、目前我厂调度专网现状

目前我厂调度专网运行方式是单网单通道运行，需要再加装两台交换机，两套纵向加密装置和两套防火墙，其它设备需要符合双网运行。目前我厂接入调度专网设备分实时业务和非实时业务，接入的实时业务有远动RTU设备和PMU设备；非实时业务有电量计费装置，电力市场和保护信息子站。实时业务RTU设备目前接入方式如下图：

三、改造后接入方式如下图：

四、我厂调度专网双平面改造技术方案

我厂把省调接入网作为第一平面，地调接入网作为第二平面。AVC装置通过串口连接线接入RTU主机接收来自中调下发的遥调指令。

1、RTU接入

由于我厂RTU设备只有一套，所以采用单机双网方式接入。即配置1套RTU，且RTU具备2个网络接口，分别通过100M接入到专网第一平面和第二平面实时交换机上。

2、功角测量系统接入

数据集中处理单元应至少提供2个网络接口，分别通过100M接入2套专网设备的实时交换机上。

3、计费系统接入

电量采集器应至少提供2个网络接口，分别通过100M接入2套专网设备的非实时交换机上。

4、电力市场系统接入

电力市场交换机应至少提供2个局域网端口，分别通过100M接入到2套专网设备的非实时交换机上。

5、通信电源

我厂通信设备需要两套独立的通信电源。

五、具体调试方案

1、需要增加的硬件设备或者升级的软件；

（一）RTU需要增加一台交换机和升级主板芯片以满足双网口功能；（二）电量计费系统，电量采集器需要升级更换新的采集器；（三）AVC系统上位机老化需要更换整体更换，软件需要升级；（四）电力市场需要增加一台路由器以替代原来的两台交换机。（五）调度专网需要增加两台双层交换机，两套防火墙和两套纵向加密装置。这些需要设备的相关厂家提供和调试。

2、具体调试过程

首先调度专网厂家（郑州天达）调试人员将调度专网的两套防火墙和纵向加密装置的配置做好，导出其做好的配置文件发给省调，让省调主站相关厂家技术人员将主站端的防火墙和纵向加密装置的相应配置做好，然后根据省调下发的省调和地调接入网的新业务地址，互联地址和环回地址，将调度专网的两个平面的路由器和交换机的地址进行重新分配和配置，这些工作做完以后要与省调联调看其是否通信正常，如果通信正常，那么接入调度专网的各个业务设备再修改其相应的地址和配置，配置完成后再与省调联调，如果通信正常，说明整个调度专网双平面改造工作已经完成。

结语

我厂调度专网设备经过此次双平面升级改造之后，原来经常出现的死机，通信中断和数据传输过程中的丢包现象，现在有了很大改观，很少出现这种情况，相比改造之前，我厂调度专网设备的安全稳定运行的可靠性有了很大提升。从而保证了我厂与省调之间的通信畅通。

（作者单位：1.河南中孚电力有限公司；2.河南中孚铝业有限公司）