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SCADA系统实时信息在MIS系统的应用
[ 通信界 / 张斌,王俏文,陈绪国 / www.cntxj.net / 2004/6/3 ]
 

张斌,王俏文,陈绪国

(深圳供电局,广东深圳518001)


  摘 要:以SCADA系统面对的两个方向(量测对象和远程终端)为基础提出调度MIS系统的开发方案,分析了调度MIS系统的应用所需要的SCADA实时数据种类,介绍了在数据共享的基础上开发的调度MIS系统的功能,阐述了解决调度MIS系统通用性的“构造系统”思想。
  关键词:调度管理信息系统;数据采集与监控系统;构造系统

  电力系统中的SCADA系统定位于为调度提供服务的实时数据采集和监控系统,应用局限于与电网安全运行紧密联系的少数关键部门。为保证系统的实时性、安全性,SCADA系统对需占用大量CPU资源、网络资源的计算、统计、分析、查询、传输等功能相对弱化,面对实时系统的上述局限,利用以进行大量数据整理、分析、统计、存储为主的MIS系统的优势,将SCADA系统中的实时数据导入MIS系统,在MIS系统中,对SCADA数据进行二次开发、利用、存储,满足全局各业务部门的不同需求。同时二次开发的成功将进一步应用于EMS与MIS网的接口,EMS的许多信息应反馈至调度MIS系统,从而为电网商业化运营打下坚实的基础。

1 开发方案
1.1 深圳电网SCADA系统结构

1.2 调度MIS系统开发方案
  SCADA数据主要面向两个方向:量测对象(电力系统)和远程终端(RTU),相应的SCADA的数据库按照厂站结构和远程终端结构定义数据,前者用于调度员监视电力系统的状态,后者用于自动化人员监视RTU的工作状态。
  根据用户需求、SCADA系统结构图、SCA-DA系统数据面对的两个方向确定深圳供电局调度MIS系统需进行下述三个方面的开发工作:
a)SCADA系统的数据接口程序;
  b)实现SCADA信息全局共享并在此基础上实现离线的数据计算、统计、分析、查询、报表和电力曲线的再现,实现在线的SOE(事件记录)统计、分析、查询、故障定位;
  c)依照《四遥导则》建立四遥信息库,实现四遥信息的维护、故障跟踪、调度室及调度自动化工作日志的开发、规范管理远动工作流程、远动备品备件的管理。 
2 调度MIS系统功能
2.1 数据接口程序
  为保证SCADA系统的安全性,设立专用数据转换服务器,通过TCP/IP双网卡联接SCADA和MIS系统,服务器安装防火墙,严格控制信息单向传送接收。
SCADA数据分日采样表数据和报表数据两种:

  a)日采样表数据为6 min采样的深圳、省网、香港、地发P,Q的24 h的值、省网关口线路的24 h的功率变化、发电厂关口线路的24 h的功率变化,是电力曲线的数据源;
  b)日报表数据为经压缩的24 h内220/110/10kV母线电压幅值(最大、最小值、正负最大最小)、220 k V等级线路电流、有功、无功幅值、主变压器各侧的I,P,Q的幅值、10 kV馈线电流的幅值等,是各种调度报表、统计、分析、查询的数据源。
  SCADA系统每时每刻从各变电站四万多个四遥点采集各种数据,数据转换工作需要将这些数据整理归纳,形成上述数据的文本文件传送到SCADA网和MIS网的专用数据转换服务器,由此服务器上驻留的接收程序实时接收写入后台Oracle服务器。
2.2 面对量测系统的功能
  a)调度报表。反映深圳电网总体用电情况的《深圳系统日(月)用电报表一、二》、各变电站调度日(月)报表(共一百多种)、调度月刊、发电厂及深圳供电情况明细及统计表、各站Fe最高电流表等,报表的数据直接来源于SCADA向MIS系统传送的数据,减轻了调度自动化人员繁重的工作量;报表全局共享,极大方便了有关部门和局领导的查阅;
  b)电力曲线。数据来源于6 min的日采样数据,用户根据需要挑选数据源组成曲线组,如“深圳P、省网P、深圳Q”组成“深圳电网负荷曲线”;“妈西甲、妈西乙、妈龙甲、妈龙乙”组成“妈湾关口线路曲线”,用户可以定义不同的曲线组,曲线可以平滑移动、放大、缩小、变色、打印等,满足不同业务的需求;
  c)在线分析。将SCADA系统产生的SOE记录实时存入数据库,开发了SOE记录的常用查询:通道故障、变电站故障、遥控失败、YX-开关运行记录、YX-开关跳闸报警等;自定义查询;数据分析:遥控分析、开关停运、YX抖动等,便于生产运行部门人员及时了解电网发生的各种事件及故障,了解各站、各个设备的运行状态。
2.3 面对远程终端的功能
  这部分功能主要针对调度自动化人员的工作管理,详细介绍如下:
  a)四遥表的管理。四遥表的管理包括遥信、遥测和遥控表,变电站四遥部分的工作。施工、扩建、改造和维护都以四遥表为依据。
  b)工作日志。系统实现调度室值班日志、SCADA主站值班日志、数据库修改日志、联调记录日志等的计算机录入及管理,日志内容分门别类存入各类数据库,以便统计查询。工作日志电脑化,规范了调度自动化主站的管理。

  c)四遥故障的管理。建立起以四遥量为中心的事故分析处理流程,实现“主站值班发现故障—生成远动工作单—远动持单工作—结果返回—故障及处理结果存入四遥点历史记录库”的全流程管理及故障跟踪管理,规范了远动工作管理。故障情况和处理情况都进入数据库,可以进行故障的查询、统计和分析,通过与四遥表的关系,跟踪每个变电站RTU甚至到每一个四遥点故障的历史记录。
3 技术策略
  保证电网安全运行是生产运行部门的首要责任,按照这一指导思想,在实现调度MIS系统的过程中,加强了在线分析和故障跟踪管理功能。如产生SOE时,SCADA系统同时向SOE打印机和SOE监控机输出SOE记录,监控机实时接受显示并转换成数据库记录存入ORACLE数据库,这种方式保证主站值班人员随时监控事件记录;为快速查询近期SOE记录,将SOE记录分实时记录和历史记录,实时记录只包括最近7天的数据;当由于网络故障等原因导致SOE记录接收不到时,程序在设定的时间长度(如10 min)内接收不到信息自动报警;当无法写入后台数据库时,自动形成文本文件写入本地硬盘并在故障恢复后,将文本文件重新转换写入ORACLE数据库,保证数据不丢失。故障跟踪管理为SCADA四遥点建立“历史档案”库,将四遥点上发生的故障及处理情况存入“历史档案”库,主站和远动人员通过查看四遥点就可以了解历次故障情况,主站人员发现四遥量异常,可以通过检查“历史档案”库帮助其分析确定故障性质。
  调度MIS系统是专业性较强的管理系统,专业报表曲线等信息要求经常变化,开发人员不可能经常修改软件,为开发出具有最大通用性的系统,提出了“构造系统(BS—building system)”的思想。构造系统由报表定义模块、曲线定义模块、角色管理模块、菜单管理模块、权限管理模块组成,可由构造系统生成实际使用的“目标系统”。用户只需进行一些定义,而不必进行具体的报表曲线制作。角色管理则用于:当用户在进行某项操作需填写或选择人员时,系统自动找到该处对应的角色,将角色中的具体人名显示出来。

4 结束语
  调度MIS在实现SCADA信息共享的基础上加强了信息的存储、统计、分析、查询等功能,同时作为一套管理信息系统,在工作流程、规范管理等方面发挥它的特长和优势,调度MIS拓展了调度自动化系统的服务范围、延伸了调度自动化系统的功能。调度MIS以其广泛的服务对象和大量的电网信息,成为调度自动化体系中的重要组成部分。

作者简介:

张斌(1968—),男,陕西西安人,工程师,工学硕士,从事管理信息系统、计算机技术的研究与开发工作

 

作者:张斌,王俏文,陈绪国 合作媒体:中国电力通信网 编辑:顾北

 

 

 
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