武法磊　　賈阿呷 周春

【摘 要】分析錦西電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)與集控中心基于IEC104協(xié)議的全采全送型通信方式及存在問題，通過對其上位機通信資源文件配置優(yōu)化、驅(qū)動程序升級，下位機通信點優(yōu)化篩選等方式，增強通信維護便捷性，減輕監(jiān)控服務器與集控中心104通信負荷，消除事故情況下存在的重大隱患，為其他電站與集控中心104通信接入和運行維護提供借鑒經(jīng)驗。

【關鍵詞】計算機監(jiān)控系統(tǒng) IEC104協(xié)議 全采全送 C＼S模式

0 概述

錦西電廠位于四川省涼山州境內(nèi)。電站為混凝土雙曲拱壩，壩高305米，為世界同類型中第一高壩。裝機容量6*600MW，三回500kV出線，是雅礱江下游河段龍頭水電站，也是雅礱江流域梯級開發(fā)重要環(huán)節(jié)。

錦西電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)由南瑞集團提供，通信鏈路相關設備由南瑞、四川科銳得公司提供。

1 通信系統(tǒng)設計

錦西電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)與集控中心有三條通信鏈路：光纖主用通道、光纖水情通道及應急衛(wèi)星通道。

A）光纖主用通道采用基于IEC104協(xié)議的全采全送模式，即將錦西電廠監(jiān)控系統(tǒng)采集到的所有數(shù)據(jù)通過遙信、遙測量的方式遠程傳輸給集控中心，集控中心通過遙控、遙調(diào)的方式遠程下發(fā)至電廠側(cè)，控制現(xiàn)場設備。

B）光纖水情通道用語集控中心水情向電廠側(cè)運行值班人員下水情信息。

C）應急衛(wèi)星通道基于IEC101協(xié)議，由電廠側(cè)向集控傳輸一些重要的數(shù)據(jù)信息，如GIS開關狀態(tài)、機組狀態(tài)、機組有功、機組無功等，是光纖主用通道故障時的應急備用通道。

2 故障及隱患

電廠6臺機組逐步投產(chǎn)后，采集全廠#1—#6機組、一副公用7LCU、安裝間公用8LCU、二副公用9LCU、GIS三串#10—#12LCU、大壩13LCU數(shù)據(jù)接入監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫不斷擴容，電廠與集控通信數(shù)據(jù)暴增，出現(xiàn)漏報、誤報、信息滯后等現(xiàn)象。

2.1 重復數(shù)據(jù)刷屏，影響監(jiān)盤質(zhì)量

正常情況下，錦西電廠與集控中心的通訊點為33090點（含6臺機組預測點），其中開關量（含SOE量）22370點，模擬量約9280點。系統(tǒng)日常運行時，與集控中心之間的日常數(shù)據(jù)流約為200k/s，（除每半個小時的總召喚外，流量較為穩(wěn)定），每天生成的報文數(shù)據(jù)約有2G，針對點對點的IEC104通信方式來說，出現(xiàn)多次報警信號漏報、開關變位狀態(tài)簡報信息滯后等現(xiàn)象。同時運行鍵盤人員還發(fā)現(xiàn)大量重要性低的信息頻繁彈出簡報窗口，嚴重影響運行人員的鍵盤質(zhì)量。

2.2 事故情況下，數(shù)據(jù)堵塞

事故情況下，SOE、DI等開關量大量狀變，機組測溫LCU溫度值上升，帶來數(shù)據(jù)量倍增，易造成數(shù)據(jù)堵塞，通信癱瘓。因此錦西電廠監(jiān)控系統(tǒng)與集控中心104通信優(yōu)化對保證錦西電廠與集控中心的通信安全至關重要。

2.3 無報文打印功能，維護不便

通過對錦西電廠監(jiān)控系統(tǒng)與官地電廠、集控中心IEC104通信資源文件對比研究，發(fā)現(xiàn)電廠無法查看實時通信報文及歷史通信記錄報文。在集控側(cè)信號出現(xiàn)漏報、誤報、滯后現(xiàn)象時，無法提取指定時間段報文進行分析，不利于現(xiàn)場設備維護及消缺。

2.4 通信資源文件過大，維護風險高

南瑞公司提供的通信維護方案都是基于NC2000應用程序軟件上。通過JAVA側(cè)通信點屬性配置，寫到C側(cè)程序中，33090個通信點都存放到一個資源文件中，增減通信點時，打開、編輯、保存資源文件都需要很長時間。且資源文件重啟時，影響錦西電廠所有數(shù)據(jù)上送，維護風險高，不方便。

3 優(yōu)化方案及結(jié)果

3.1 配置傳輸死區(qū)間

啟動監(jiān)控系統(tǒng)上位機軟件，軟件“配置資源文件”界面內(nèi)有通信死區(qū)定義，即變化范圍小于死區(qū)，數(shù)據(jù)變化將不予傳輸，死區(qū)配置如圖1所示：

圖1：104通信點死區(qū)配置

方案實施后，經(jīng)集控確認錦西電廠與集控中心數(shù)據(jù)刷新頻率明顯降低，鏈路負荷明顯降低，磁盤陣列開銷降低。

3.2 104驅(qū)動增加報文打印功能；

原配置的iec104_s驅(qū)動文件，無報文自動生成功能，且指令無法查看報文信息，只能通過netstat –anp|grep iec查看iec相關進程建鏈情況。但該建鏈情況并不能精確表示本側(cè)子站與對側(cè)主站通信情況：兩臺集控通信服務器與對側(cè)主站都是建鏈狀態(tài)，一個僅有握手信息，另一個則負責104數(shù)據(jù)的傳輸。

圖2：監(jiān)控人員手動實時監(jiān)測鏈路報文

后在驅(qū)動原始文件中增加了printf語句，在shell中登陸到y(tǒng)dlog文件目錄下，使用tail –f +報文文件名，可以直接查看該鏈路通信數(shù)據(jù)。該功能給檢修維護人員工作后恢復檢查，提供了巨大的便利。

3.3 104通信鏈路分端口調(diào)用資源文件

圖3：電廠與集控通信鏈路查詢

在原計劃中，監(jiān)控系統(tǒng)所有的數(shù)據(jù)通過一個鏈路送往集控，數(shù)據(jù)量巨大，檢修人員維護極不方便，打開資源配置文件就需要四五十分鐘，后經(jīng)討論分析，將該鏈路拆成兩個鏈路。

兩臺集控通信網(wǎng)關機上各有2個104子站通信進程iec104_s，端口號分別為2404、15001，兩臺鏈路分別為雅礱江集控鏈路一、雅礱江集控鏈路二，鏈路一傳送#4-#6機組及測溫LCU、3個公用LCU、GIS三串LCU、壩區(qū)LCU信息并接收下發(fā)集控中心對上述對象的遙控、遙調(diào)命令；鏈路二僅用傳輸#1-#3機組LCU及測溫LCU數(shù)據(jù)。

正常情況下與集控中心104主站進程建立4個鏈路，但只有兩個鏈路處于激活狀態(tài)，另外兩個鏈路處于連接建立備用狀態(tài)。

兩臺集控通信網(wǎng)關機上均運行1個104主站通信進程iec104d及1個多主站轉(zhuǎn)發(fā)進程iec104com，僅主用網(wǎng)關機的iec104d進程與集控兩臺網(wǎng)關機建立鏈接，對側(cè)程序端口號為2404，一條鏈路激活用于接收水情信息及轉(zhuǎn)發(fā)的錦東電廠運行信息，用于模擬屏顯示，也稱水情通道，另外一條鏈路處于連接建立備用狀態(tài)。

兩臺集控網(wǎng)關機上均運行1個101子站通信進程iec101，正常情況下，只有一個網(wǎng)關機上的iec101進程和集控101通信主站建立鏈接。

新連接的成立，讓數(shù)據(jù)庫增加測點配置資源文件及驅(qū)動重啟，不影響全電廠數(shù)據(jù)傳輸，為通信維護工作開展增加安全性。

3.4 下位機優(yōu)化通信點，控制上位機數(shù)據(jù)庫容量

優(yōu)化現(xiàn)場LCU盤柜內(nèi)SJ30與輔助設備通信點的上送。減少監(jiān)控系統(tǒng)上位機數(shù)據(jù)庫中無用點的數(shù)目，數(shù)據(jù)庫容量得到良好控制，未出現(xiàn)因數(shù)據(jù)庫擴容導致電廠與集控中心104通信資源重新配置的現(xiàn)象。

4 結(jié)束語

在本方案分析及實施過程中，總結(jié)事故情況下在技術和管理兩個層面上合理構(gòu)建搭配，針對性制定事故應急預案，保障電廠與集控中心在日常運行、緊急事故情況下的通信正常，并減輕監(jiān)控系統(tǒng)與集控中心IEC104通信負荷，消除通信存在的重大隱患，為其他電站與集控中心IEC104全采全送型通信接入和運行維護提供借鑒經(jīng)驗。

參考文獻：

[1]： 馬曉紅，管荑，林祺蓉.104規(guī)約在調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應用.山東電力技術.2011年第6期.1-6

作者簡介：

武法磊：男，助理工程師，從事水電廠監(jiān)控自動化工作5年。

賈阿呷：女，助理工程師，從事水電廠監(jiān)控自動化工作6年。

周春：男，助理工程師，從事水電廠監(jiān)控自動化工作5年。