孫韜備

摘 要：隨著我國(guó)重工生產(chǎn)領(lǐng)域科學(xué)化發(fā)展的進(jìn)程不斷加快，公共電力的分配問(wèn)題開(kāi)始引起了全社會(huì)的廣泛關(guān)注。文章簡(jiǎn)要介紹了我國(guó)智能變電站一體化信息平臺(tái)發(fā)展所面臨的主要技術(shù)問(wèn)題，并以此為基礎(chǔ)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了二次安防措施的策略，試圖為智能變電站一體化信息平臺(tái)設(shè)計(jì)提供可行方案。

關(guān)鍵詞：智能變電站；一體化；信息平臺(tái)

前言

目前我國(guó)智能變電站的數(shù)據(jù)采集功能與具體的業(yè)務(wù)職能范圍緊密結(jié)合，但是部門(mén)之間的工作相互獨(dú)立。所以不同的功能只能由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)獨(dú)立完成，例如變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、繼電保護(hù)系統(tǒng)以及故障信息管理子站系統(tǒng)等，因此很可能導(dǎo)致二次設(shè)備出現(xiàn)重復(fù)控制現(xiàn)象，以至于信息采集系統(tǒng)利用率不高、數(shù)據(jù)和信息不夠準(zhǔn)確的情況出現(xiàn)。

1 一體化信息平臺(tái)發(fā)展所面臨的問(wèn)題

從目前國(guó)內(nèi)的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)分析，主要的硬件應(yīng)用平臺(tái)已經(jīng)構(gòu)建完成。但是與全站系統(tǒng)信息真正一體化還有一定的差距，尤其是站內(nèi)各系統(tǒng)信息的安全分區(qū)限制一直是阻礙一體化信息平臺(tái)發(fā)展難以克服的問(wèn)題。我國(guó)的第一批智能變電站改造工程試點(diǎn)中一體化信息平臺(tái)應(yīng)安排四個(gè)安全分區(qū)信息，在一定程度上減少了智能變電站一體化信息平臺(tái)的建設(shè)成本。與此同時(shí)，由于各個(gè)系統(tǒng)之間所采用的通訊標(biāo)準(zhǔn)有所差異，原有的單項(xiàng)隔離裝置難以實(shí)現(xiàn)對(duì)雙向通訊機(jī)制的處理。所以，如果按照原有的方式進(jìn)行分區(qū)，那么各信息安全區(qū)之間的隔離措施將無(wú)法正常運(yùn)行[1]。

2 智能變電站一體化新平臺(tái)建設(shè)方案及應(yīng)用

2.1 平臺(tái)整合措施

根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，將一體化信息平臺(tái)與數(shù)據(jù)檢查系統(tǒng)相整合，可以有效落實(shí)二次安全防護(hù)工作、減少后臺(tái)工作業(yè)務(wù)、實(shí)現(xiàn)大區(qū)信息的高度集成。平臺(tái)整合措施的實(shí)現(xiàn)在避免了生產(chǎn)大區(qū)安全風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，其對(duì)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的完整性仍然值得人們深思。在該建設(shè)方案中，變電站一體化信息平臺(tái)適宜配置獨(dú)立的數(shù)據(jù)處理器，變電站各子系統(tǒng)通過(guò)統(tǒng)一的通訊標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，有效實(shí)現(xiàn)各服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)互通。由于各服務(wù)器之間有較強(qiáng)的隔離能力，所以在具體的建設(shè)實(shí)踐過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)不同分區(qū)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行隔離保存[2]。

2.2 一體化信息平臺(tái)與保信子站功能整合的可行性分析

保信子站系統(tǒng)是變電站保護(hù)故障信息的主要手段。在一體化信息平臺(tái)與保信子站功能整合后，可以使保護(hù)網(wǎng)與監(jiān)控網(wǎng)之間不再互相干擾，而且各地區(qū)都有成熟的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)在我國(guó)智能變電站數(shù)字化的二次設(shè)備均遵循國(guó)家統(tǒng)一的通訊協(xié)議。從理論依據(jù)上進(jìn)行研究，各二次設(shè)備之間的直接通信已經(jīng)不存在明顯障礙，因此保護(hù)裝置以及故障信息將可以直接傳輸?shù)阶冸娬鞠到y(tǒng)網(wǎng)，從而確保信息獲得的有效性以及信息獲取速度。但是在具體的建設(shè)實(shí)踐中，由于各生產(chǎn)廠(chǎng)家的設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)存在差異，各設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)真正互聯(lián)仍存在許多問(wèn)題，這就要求一線(xiàn)工作人員根據(jù)實(shí)際工作需要不斷完善和豐富設(shè)備運(yùn)行和調(diào)配經(jīng)驗(yàn)[3]。

在一體化信息平臺(tái)與保信子站功能整合完成后，將會(huì)有效控制日常工作中的數(shù)據(jù)傳播數(shù)量，信息量較大的數(shù)據(jù)經(jīng)常會(huì)被故障錄波設(shè)備所攔截。所以建設(shè)過(guò)程中應(yīng)用100m以上的MMS網(wǎng)，在傳輸信息量較大的數(shù)據(jù)時(shí)避免網(wǎng)絡(luò)堵塞，造成不必要的麻煩。與此同時(shí)，通過(guò)優(yōu)化站內(nèi)故障信息攔截方案，可以避免故障錄波設(shè)備同時(shí)攔截兩個(gè)甚至兩個(gè)以上裝置文件，以至于造成短暫性網(wǎng)絡(luò)擁堵。

2.3 信息上傳問(wèn)題解決方案

實(shí)現(xiàn)一體化信息平臺(tái)保信子站功能上傳主要有以下三種手段：（1）外加轉(zhuǎn)發(fā)器。利用轉(zhuǎn)發(fā)其實(shí)現(xiàn)信息保護(hù)以及直接傳輸；（2）擴(kuò)展服務(wù)職能。通過(guò)在平臺(tái)服務(wù)器上增加服務(wù)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的保護(hù)與傳輸。（3）安裝一體化信息平臺(tái)綜合遠(yuǎn)動(dòng)網(wǎng)開(kāi)關(guān)。通過(guò)綜合遠(yuǎn)動(dòng)元開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)與變電站內(nèi)相關(guān)設(shè)備與數(shù)據(jù)服務(wù)器的有效共同，從而進(jìn)行包括數(shù)據(jù)上傳在內(nèi)的信息數(shù)據(jù)處理活動(dòng)[4]。

3 智能變電站一體化信息平臺(tái)方案設(shè)計(jì)

3.1 面向應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

要想在職能變電站內(nèi)部實(shí)現(xiàn)應(yīng)用信息的高度集成，必須將各種功能有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，達(dá)到“1+1>2”的應(yīng)用效果，在保證各部分職能高度集成的同時(shí)，也要確保各職能的靈活性。一體化信息平臺(tái)采用面向應(yīng)用結(jié)構(gòu)，將所有的應(yīng)用智能作為服務(wù)對(duì)象，包括業(yè)務(wù)流程以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)。此設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)包括：（1）在不干涉其他平臺(tái)應(yīng)用正常工作的情況下，可以將平臺(tái)上現(xiàn)存的應(yīng)用進(jìn)行合理增減，保證系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性。（2）在某一特定應(yīng)用模型修改過(guò)程中不會(huì)對(duì)其他應(yīng)用模型產(chǎn)生影響。（3）便于平臺(tái)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)共享。（4）各分區(qū)之間界限明確，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與應(yīng)用之間的高度封閉，從而確保數(shù)據(jù)的安全性。

3.2 平臺(tái)模型設(shè)計(jì)

在一體化信息平臺(tái)建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)該充分考慮變電站各種應(yīng)急情況需求包括事故警報(bào)功能、事故原因分析功能以及降低誤差功能等，建立緊急情況應(yīng)急機(jī)制。緊急情況應(yīng)急機(jī)制的實(shí)質(zhì)是面向電網(wǎng)建模，與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)不同，緊急情況應(yīng)急系統(tǒng)是通過(guò)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部異樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，查找原因，通過(guò)科學(xué)計(jì)算提供最優(yōu)處理方案。信息平臺(tái)一體化在模型建設(shè)過(guò)程中，對(duì)各設(shè)備之間的關(guān)系表達(dá)有很高的要求，各設(shè)備之間不僅要有明確的關(guān)系語(yǔ)義，還要為平臺(tái)提供高校檢索職能。可參考的幾種數(shù)據(jù)關(guān)系表達(dá)：（1）一對(duì)一單純引用。在設(shè)備輸出端口進(jìn)行有效的收接端指引。（2）一對(duì)一雙向簡(jiǎn)單引用。在兩端之間進(jìn)行對(duì)向引導(dǎo)，一端設(shè)備的修改不會(huì)影響另一端。（3）一對(duì)雙向共生引用，在兩端中間進(jìn)行對(duì)向引導(dǎo)，但是對(duì)一端模型進(jìn)行修改，另一端對(duì)象將不會(huì)存在。（4）一對(duì)多雙向共生引用，在設(shè)備輸出端儲(chǔ)存多個(gè)接收端的引導(dǎo)。設(shè)備輸出端被修改后，接受端將不會(huì)存在。（5）一對(duì)多雙向非共生引用，在設(shè)備輸出端儲(chǔ)存多個(gè)接受端的引導(dǎo)。設(shè)備輸出端被修改后，接受端設(shè)備不會(huì)手段影響。

3.3 安全隔離裝置設(shè)計(jì)

在本次設(shè)計(jì)中，智能變電站對(duì)安全的重視程度沒(méi)有絲毫減弱，嚴(yán)格遵照國(guó)家頒布的《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)總體方案》和《變電站二次系統(tǒng)安全方案》所提出的要求，系統(tǒng)進(jìn)行安全分區(qū)和安全責(zé)任邊界設(shè)置，確保工作的安全性有效性。根據(jù)數(shù)據(jù)之間性質(zhì)和功能的差異，將安全隔離裝置的功能分為兩部分。（1）對(duì)于容易丟失的數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行事實(shí)在線(xiàn)同步，在不同的時(shí)間段將容易丟失的數(shù)據(jù)發(fā)送到代理系統(tǒng)中。（2）對(duì)離線(xiàn)信息進(jìn)行跟蹤同步，由于平臺(tái)故障的不確定性，安全隔離裝置應(yīng)建立數(shù)據(jù)緩存機(jī)制，在系統(tǒng)正常工作后，將數(shù)據(jù)完整的進(jìn)行同步。

4 結(jié)束語(yǔ)

只有解決限制二次系統(tǒng)整合的技術(shù)問(wèn)題，才能有效保證一體化信息平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化集成的可行性。文章以節(jié)約環(huán)保、優(yōu)化配置的設(shè)計(jì)理念為主旨，整合一線(xiàn)工作者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建了一套科學(xué)、可行的一體化信息平臺(tái)設(shè)計(jì)方案，希望可以達(dá)到系統(tǒng)功能有機(jī)整合、無(wú)效功能徹底拋棄，加強(qiáng)系統(tǒng)內(nèi)部相互融合的目標(biāo)。智能變電站智能的高度集成應(yīng)用，對(duì)一體化信息平臺(tái)建設(shè)提出了更高的要求，包括平臺(tái)的集成能力、應(yīng)用的靈活應(yīng)變能力等。一體化信息平臺(tái)的建設(shè)為各應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合打下了良好的基礎(chǔ)。

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