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摘要：本文作者以“调控一体化”系统技术平台的建设应用为例，对该系统的开发应用及存在的问题进行了分析和阐述，并提出自己对“调控一体化”管理模式建设中需要解决的问题，本文相关内容可供同行借鉴参考。
关键词：供电企业；调控一体化；集控站
1、“调控一体化”模式
1.1 “调控一体化”模式介绍
“调控一体化”主要是指将传统集控站管理模式下的变电监控、变电运行维护操作功能全面分离，将监控业务和调度业务融合，统一由调控中心管理；成立运维操作队，按作业半径分设若干运维操作站，实现调控中心+运维操作站管理模式。对原有集控系统软、硬件资源进行改造，利用电力系统先进的自动化技术，建设“调控一体化”系统技术支持平台，保证“调控一体化”管理模式得以实施。
1.2 “调控一体化”模式研究背景
近年来，由于供电公司加大了电网基建工程建设，变电站数量激增，部分站点之问距离较远，变电运行专业人员严重短缺，传统集控站管理模式致使变电监控人员调配不当等问题，导致设备运行维护效率降低，严重制约了电力企业的快速发展。因此，迫切需要改变传统电力系统生产集控运行管理模式，采用新的管理模式。这种管理模式必须满足以下要求：
1.2.1 满足电网快速发展和高效利用人力资源要求
随着社会经济的快速发展，对电力的需求越来越大，需要建立更大规模的电网，人员紧张的矛盾便显得尤为突出，同时电力用户对电能的质量要求越来越高，这也要求电力企业要提高人力资源效率、提高供电质量。
1.2.2 满足新的管理模式采用的技术平台需求
新的管理模式，要求在变电站现有一、二次设备的基础上，将“五遥”功能高度集中进行管理，同时满足调度、变电设备集中操作管理功能。
1.2.3 满足电网接入能源、负荷多样化后电网控制和计算需求
由于电网不断接人风能、光能发电等不稳定能源和大量高载能、电力牵引站等冲击性、波动性负荷，给电网稳定和供电平衡带来较大难度，电网管理对发电、供电并网控制、潮流计算、无功电压、负荷预测、供电质量等计算功能提出更高要求。
2、“调控一体化”系统平台结构设计和功能描述
综合上述需求，供电公司开展了“调控一体化”系统平台建设，以满足推广“调控一体化”管理模式所必要的技术条件。
“调控一体化”系统主要包括SCADA、智能分析和智能决策、远动和保护数据采集三大模块，通过这三大模块的紧密配合来实现对系统安全性、可靠性、实时性的要求。为此要求系统设计时充分考虑“调控一体化”各功能模块的要求，根据实际应用中的逻辑关系，达到最优相互作用的效果。系统在逻辑层次设计方面主要分为采集层、平台层、应用层、展示层四个层次。
2.1 采集层
主要实现远动数据采集和保护数据采集的功能。远动数据采集功能主要负责各个厂站的遥信、遥测、遥控和遥调数据的实时采集；保护数据采集功能主要负责各厂站的保护动作数据的实时采集。
2.2 平台层
主要实现一次设备的建模、实时数据库、历史数据库、系统运行管理、权限管理、数据维护、信息分流等功能。平台层的各功能模块组成了应用层的基础。
2.3 应用层
主要有调度功能、监控功能、电网的智能分析与辅助决策功能。其中，调度功能是为调度员开发的，主要包括可视化智能监控、故障智能分析决策、合环冲击电流预警、静态分析、调度作业票管理等功能；监控功能主要面向监控人员，包括变电站集中监控、综合智能告警系统、智能化数据质量监控等；电网智能分析与辅助决策属于高级应用的环节，其主要功能有综合故障智能分析、拉限电辅助决策和事故处理辅助决策等。
2.4 展示层
主要是“调控一体化”界面展示中，根据使用人员的权限不同界面将分成面向调度的调度监视界面、面向监控人员的监控监视界面和面向巡视人员的巡检监视界面。
3、“调控一体化”系统平台设计方案
3.1 硬件
“调控一体化”系统分布在三个安全区中，分别为安全区Ⅰ、安全区Ⅱ和安全区Ⅲ。主系统位于安全区Ⅰ，DTS子系统位于安全区Ⅱ，WEB子系统位于安全区Ⅲ，安全区Ⅰ与安全区Ⅱ使用防火墙，安全区Ⅰ与安全区Ⅲ之间设置隔离装置隔离。
“调控一体化”CC2000A系统采用网机制，主网为通过交换机连接起来的100Mbit／s的双网(主网和备网)，网上主要连接的服务器主要有：SCD、HIS、WH、FE、DTS、EMS、NET组成，各服务器采用双网卡，从硬件上支持100Mbit／s的双网运行；主网系统通过正反向的隔离设备与WEB服务器相连接，在保证了主网安全性的同时，可以通过外平台看到系统的实时信息和报表等；主网系统和各厂站RTU的连接是通过FE服务器和与厂站相连接的终端服务器连接来实现的。
服务器作为“调控一体化”系统的主要硬件组成部分，作用如下：
(1)历史服务器。历史服务器为双机热备用，主要运行Oracle数据库，负责保存所有系统历史数据(电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、相关曲线等)、登录的相关信息、地理信息系统(GIS)所需的多种信息，具有大容量的磁盘阵列和强大数据库管理功能，可方便用户查询和统计各类数据和事故分析。
(2)SCADA服务器。SCADA服务器为双机热备用，主要运行OSA和Oracle数据库软件。SCADA服务器通过FE01服务器接收终端服务器提供的各厂站RTU信息，主要完成数据采集、数据传输和处理、计算和控制、人机界面和告警等功能。
(3)调度员仿真培训(DTS)工作站。由2台工作站DTSl和DTS2组成，一台作为教员机，另一台作为学员机，主要包括电网仿真、SCADA系统仿真和教员机控制等。调度员可以通过图形界面进行直观地操作。 (4)高级应用软件(PAS)服务器。PAS工作站主要用于网络建模、网络拓扑、状态评估、在线潮流计算、静态安全分析、无功优化、故障分析、负荷预测等相关内容，并将结果保存到历史数据库中。
(5)FE服务器，主要负责系统对各厂站数据采集、规约转换。厂站数据经过FE服务器处理后，成为面向SCADA应用服务器和其他服务器能够处理的报文以及各工作站问进行交换的报文；通过第三、四块网卡与终端服务器相连。采用主网和数据采集网段分离的最大优点是能减轻主网负荷，提高整个系统的安全性及可靠性。连接在第三、四网段的有数据采集前置设备和有双重化冗余配置的交换式路由器、终端服务器、调制解调器／数字隔离板以及监视切换设备等。
(6)WEB服务器，通过隔离设备(正反方向)和主网设备相连接，隔离设备将WEB系统与主网系统分开，使两部分相对独立，正向隔离用于从主网向WEB网传送实时数据、历史数据及图形文件等，反向隔离用于WEB网向主网的安全防护。
3.2 软件
“调控一体化”系统的软件模式采用客户／服务器模式，软件设计结构图，其主要由操作系统、应用平台、应用软件组成。其中，操作系统主要由Linux操作系统和Windows7操作系统组成。应用平台主要有CC2000系统开发和OSA运行中间件平台。应用软件主要有数据采集、数据处理、图形服务、事项服务、报表服务、WEB服务等，从而实现调度运行管理、集控运行管理、电网智能分析和辅助决策等功能。
3.2.1 数据采集
主要包括对远动数据和保护数据的采集，其中远动数据采集主要包括数字量、状态量的采集，保护数据采集主要包括事件及报警采集。
3.2.2 数据处理
对采集数据进行计算分析(包括有功功率总加、无功功率总加、有功电能量总加、无功电能量总加等)和工程化处理。
3.2.3 图形服务
图形界面主要包括电气接线图、曲线图及其他图形。其中电气接线图能以地理接线、全网接线、联络接线、站内接线及单线等方式分别显示，配网各类运行信息在接线图上显示。根据需要，提供数据曲线图、饼图、柱状图等各类图形。在人机界面实现遥控、人工置位、报警确认、挂牌、临时跳接线(弓子线)等操作，并具备相应的安全约束条件。
3.2.4 报表服务
系统的配网运行数据、异常及事故信息、调度日志、操作记录等信息可自动生成报表，并具备编辑、存储、查询、打印等功能。
3.2.5 Web服务
为了满足电力系统中二次系统安全防护的要求，将WEB子系统与主系统分开，在安全区Ⅰ和安全区Ⅲ之间使用专用的隔离装置，在保证主网安全的同时，可以通过外部平台看到主网的实时信息。
4、“调控一体化”管理模式实施成效
“调控一体化”管理模式的实施，全面加强和优化了电网运行管理、业务流程，提高了工作效率和电网事故快速处理能力，电网集约化管理水平也得到大幅提高。
5、结束语
综上所述：电网“调控一体化”技术是目前电力系统较先进的自动化技术，其管理模式与传统集控站管理模式相比，缩短了生产运行管理链条，人力资源使用效率得到提高，在一定程度上缓鳃了生产变电运行专业技术人员短缺的问题，降低了人力资源成本和运维费用，缩短了设备平均运维时间，提高了电力通信网、自动化系统向智能化发展的技术水平，保证了供电的可靠性。可以推断，随着“调控一体化”管理模式的实施，供电企业服务水平和供电质量将进一步提高。
关键词：供电企业；调控一体化；集控站
1、“调控一体化”模式
1.1 “调控一体化”模式介绍
“调控一体化”主要是指将传统集控站管理模式下的变电监控、变电运行维护操作功能全面分离，将监控业务和调度业务融合，统一由调控中心管理；成立运维操作队，按作业半径分设若干运维操作站，实现调控中心+运维操作站管理模式。对原有集控系统软、硬件资源进行改造，利用电力系统先进的自动化技术，建设“调控一体化”系统技术支持平台，保证“调控一体化”管理模式得以实施。
1.2 “调控一体化”模式研究背景
近年来，由于供电公司加大了电网基建工程建设，变电站数量激增，部分站点之问距离较远，变电运行专业人员严重短缺，传统集控站管理模式致使变电监控人员调配不当等问题，导致设备运行维护效率降低，严重制约了电力企业的快速发展。因此，迫切需要改变传统电力系统生产集控运行管理模式，采用新的管理模式。这种管理模式必须满足以下要求：
1.2.1 满足电网快速发展和高效利用人力资源要求
随着社会经济的快速发展，对电力的需求越来越大，需要建立更大规模的电网，人员紧张的矛盾便显得尤为突出，同时电力用户对电能的质量要求越来越高，这也要求电力企业要提高人力资源效率、提高供电质量。
1.2.2 满足新的管理模式采用的技术平台需求
新的管理模式，要求在变电站现有一、二次设备的基础上，将“五遥”功能高度集中进行管理，同时满足调度、变电设备集中操作管理功能。
1.2.3 满足电网接入能源、负荷多样化后电网控制和计算需求
由于电网不断接人风能、光能发电等不稳定能源和大量高载能、电力牵引站等冲击性、波动性负荷，给电网稳定和供电平衡带来较大难度，电网管理对发电、供电并网控制、潮流计算、无功电压、负荷预测、供电质量等计算功能提出更高要求。
2、“调控一体化”系统平台结构设计和功能描述
综合上述需求，供电公司开展了“调控一体化”系统平台建设，以满足推广“调控一体化”管理模式所必要的技术条件。
“调控一体化”系统主要包括SCADA、智能分析和智能决策、远动和保护数据采集三大模块，通过这三大模块的紧密配合来实现对系统安全性、可靠性、实时性的要求。为此要求系统设计时充分考虑“调控一体化”各功能模块的要求，根据实际应用中的逻辑关系，达到最优相互作用的效果。系统在逻辑层次设计方面主要分为采集层、平台层、应用层、展示层四个层次。
2.1 采集层
主要实现远动数据采集和保护数据采集的功能。远动数据采集功能主要负责各个厂站的遥信、遥测、遥控和遥调数据的实时采集；保护数据采集功能主要负责各厂站的保护动作数据的实时采集。
2.2 平台层
主要实现一次设备的建模、实时数据库、历史数据库、系统运行管理、权限管理、数据维护、信息分流等功能。平台层的各功能模块组成了应用层的基础。
2.3 应用层
主要有调度功能、监控功能、电网的智能分析与辅助决策功能。其中，调度功能是为调度员开发的，主要包括可视化智能监控、故障智能分析决策、合环冲击电流预警、静态分析、调度作业票管理等功能；监控功能主要面向监控人员，包括变电站集中监控、综合智能告警系统、智能化数据质量监控等；电网智能分析与辅助决策属于高级应用的环节，其主要功能有综合故障智能分析、拉限电辅助决策和事故处理辅助决策等。
2.4 展示层
主要是“调控一体化”界面展示中，根据使用人员的权限不同界面将分成面向调度的调度监视界面、面向监控人员的监控监视界面和面向巡视人员的巡检监视界面。
3、“调控一体化”系统平台设计方案
3.1 硬件
“调控一体化”系统分布在三个安全区中，分别为安全区Ⅰ、安全区Ⅱ和安全区Ⅲ。主系统位于安全区Ⅰ，DTS子系统位于安全区Ⅱ，WEB子系统位于安全区Ⅲ，安全区Ⅰ与安全区Ⅱ使用防火墙，安全区Ⅰ与安全区Ⅲ之间设置隔离装置隔离。
“调控一体化”CC2000A系统采用网机制，主网为通过交换机连接起来的100Mbit／s的双网(主网和备网)，网上主要连接的服务器主要有：SCD、HIS、WH、FE、DTS、EMS、NET组成，各服务器采用双网卡，从硬件上支持100Mbit／s的双网运行；主网系统通过正反向的隔离设备与WEB服务器相连接，在保证了主网安全性的同时，可以通过外平台看到系统的实时信息和报表等；主网系统和各厂站RTU的连接是通过FE服务器和与厂站相连接的终端服务器连接来实现的。
服务器作为“调控一体化”系统的主要硬件组成部分，作用如下：
(1)历史服务器。历史服务器为双机热备用，主要运行Oracle数据库，负责保存所有系统历史数据(电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、相关曲线等)、登录的相关信息、地理信息系统(GIS)所需的多种信息，具有大容量的磁盘阵列和强大数据库管理功能，可方便用户查询和统计各类数据和事故分析。
(2)SCADA服务器。SCADA服务器为双机热备用，主要运行OSA和Oracle数据库软件。SCADA服务器通过FE01服务器接收终端服务器提供的各厂站RTU信息，主要完成数据采集、数据传输和处理、计算和控制、人机界面和告警等功能。
(3)调度员仿真培训(DTS)工作站。由2台工作站DTSl和DTS2组成，一台作为教员机，另一台作为学员机，主要包括电网仿真、SCADA系统仿真和教员机控制等。调度员可以通过图形界面进行直观地操作。 (4)高级应用软件(PAS)服务器。PAS工作站主要用于网络建模、网络拓扑、状态评估、在线潮流计算、静态安全分析、无功优化、故障分析、负荷预测等相关内容，并将结果保存到历史数据库中。
(5)FE服务器，主要负责系统对各厂站数据采集、规约转换。厂站数据经过FE服务器处理后，成为面向SCADA应用服务器和其他服务器能够处理的报文以及各工作站问进行交换的报文；通过第三、四块网卡与终端服务器相连。采用主网和数据采集网段分离的最大优点是能减轻主网负荷，提高整个系统的安全性及可靠性。连接在第三、四网段的有数据采集前置设备和有双重化冗余配置的交换式路由器、终端服务器、调制解调器／数字隔离板以及监视切换设备等。
(6)WEB服务器，通过隔离设备(正反方向)和主网设备相连接，隔离设备将WEB系统与主网系统分开，使两部分相对独立，正向隔离用于从主网向WEB网传送实时数据、历史数据及图形文件等，反向隔离用于WEB网向主网的安全防护。
3.2 软件
“调控一体化”系统的软件模式采用客户／服务器模式，软件设计结构图，其主要由操作系统、应用平台、应用软件组成。其中，操作系统主要由Linux操作系统和Windows7操作系统组成。应用平台主要有CC2000系统开发和OSA运行中间件平台。应用软件主要有数据采集、数据处理、图形服务、事项服务、报表服务、WEB服务等，从而实现调度运行管理、集控运行管理、电网智能分析和辅助决策等功能。
3.2.1 数据采集
主要包括对远动数据和保护数据的采集，其中远动数据采集主要包括数字量、状态量的采集，保护数据采集主要包括事件及报警采集。
3.2.2 数据处理
对采集数据进行计算分析(包括有功功率总加、无功功率总加、有功电能量总加、无功电能量总加等)和工程化处理。
3.2.3 图形服务
图形界面主要包括电气接线图、曲线图及其他图形。其中电气接线图能以地理接线、全网接线、联络接线、站内接线及单线等方式分别显示，配网各类运行信息在接线图上显示。根据需要，提供数据曲线图、饼图、柱状图等各类图形。在人机界面实现遥控、人工置位、报警确认、挂牌、临时跳接线(弓子线)等操作，并具备相应的安全约束条件。
3.2.4 报表服务
系统的配网运行数据、异常及事故信息、调度日志、操作记录等信息可自动生成报表，并具备编辑、存储、查询、打印等功能。
3.2.5 Web服务
为了满足电力系统中二次系统安全防护的要求，将WEB子系统与主系统分开，在安全区Ⅰ和安全区Ⅲ之间使用专用的隔离装置，在保证主网安全的同时，可以通过外部平台看到主网的实时信息。
4、“调控一体化”管理模式实施成效
“调控一体化”管理模式的实施，全面加强和优化了电网运行管理、业务流程，提高了工作效率和电网事故快速处理能力，电网集约化管理水平也得到大幅提高。
5、结束语
综上所述：电网“调控一体化”技术是目前电力系统较先进的自动化技术，其管理模式与传统集控站管理模式相比，缩短了生产运行管理链条，人力资源使用效率得到提高，在一定程度上缓鳃了生产变电运行专业技术人员短缺的问题，降低了人力资源成本和运维费用，缩短了设备平均运维时间，提高了电力通信网、自动化系统向智能化发展的技术水平，保证了供电的可靠性。可以推断，随着“调控一体化”管理模式的实施，供电企业服务水平和供电质量将进一步提高。