代文静
茂名市粤能电力股份有限公司广东茂名525000
摘要:当前,社会经济的发展越来越快,人们对电力的需求也在不断加大,这种情况加速了电力系统自动化的程度。特别是配电网自动化、电能采集系统、电能负荷系统等在电力部门中的广泛应用。不同的电力对象存在一定的差异性,因此在系统开发中应该采取不同的方案。虽然国内已经出现一体化的电力管理平台,但是在实际运用中,由于数据分流、二次安全防护等问题,还需要进行改善。本文介绍了电力系统自动化综合应用信息平台的设计与实现,希望能起到参考的作用。
关键词:电力系统;自动化;信息平台;设计
实现电力系统自动化是电力行业的发展方向。实现电力系统自动化,要以IEC61970/6196CM为基础,并将二次安全防护、数据分流、电力对象等作为参考因素,在此基础上实现信息平台的构建。只有这样,才能实现多个应用的支撑并解决系统中的多个无缝处理问题。另外,信息平台主要以对象处理为主,在重新设计、规划应用分布、数据库隔离设施的基础上,达到支持调度自动化,最终实现电力系统信息平台应用一体化。
一、电力系统信息自动化平台的意义
随着电力事业的快速发展,电力自动化程度越来越高。在开发电力自动化软件的过程中,为了方便硬件、软件的管理与维护,需要建立统一的电力系统综合信息应用平台。当前,已经有很多电力企业建立了电力信息平台,并取得了一定成绩。但是传统信息平台在数据分流、数据二次防护中存在一定的局限性。比如:第一,传统信息平台全面性不高,在数据接收、交换的过程中,容易造成丢失的现象。第二,传统信息平台中的图形系统太过单一,使数据二次防护、数据分流不能有效实现。
因此,必须针对传统数据平台的局限性,设计出新的电力系统自动化综合信息平台,提升电力系统的应用及管理。总之,电力系统信息化平台的建立,不但能提高电力系统的工作效率,二区维护了电力系统的稳定性与安全性。同时,当电力设备在安全运行的过程中,有助于电力系统为用户提供更加优质的电力资源。在此基础上,对电力系统自动化信息平台的探讨显得非常有必要。
二、电力系统自动化的组成部分
电力系统包括多个元件,其中核心为三个部分,分别是:发电、供电,以及用电。其中,配电网系统主要负责给用户输电,所以是电力系统的重要部门。当前,电力系统竞争日趋激烈,为了在竞争中立于不败之地,电力系统必须加强改革,提高系统运行的效率。
1、电网调度自动化系统
该系统在电力系统中非常重要,是电力系统的核心,不能缺少。在电力自动化平台中的工作是:采集数据,然后进行安全性分析、评估,并根据电网运行的状态,实现对电网的有效调控。
2、变电站的自动化系统
该系统与输电线的作用相同,即实现发电厂与电力终端的有效沟通。因此,如果变电站实现自动化操作,就能够大大减少资源的消耗,并提高电力系统的工作效率。
3、分散控制的系统
该系统包括四个部分(pcu、es,os,太网)。电力系统在运行的过程中,能够接受到各种信号,并对这些信号进行处理和加工,最后把得到的数据传输到分散系统的这四个部分当中。
三、电力系统自动化信息平台的设计
信息平台在工作中,通常以数据采集、处理、传输为模式,最终实现信息的共享与交流。因此,电力系统要实现信息自动化,必须以TCP/TP客户服务器(C/S)模式为标准。
1、实现CIM中的继承关系
首先,在关联和基类金属属性的基础上,进一步扩成派生类,然后将派生类、基类金属属性、关联等进行储存。其次,将派生类置于基类金属与关联中,使派生类的属性、关联能够和基类金属在属性、关联上保持储存联系。最后,该数据库能在结构不变的情况下,实现数据的自动生产,从而避免了维护结构造成的影响,使数据的转化、储存更加方便、快捷。
2、遵循IEC61970/61968的CIM模型
该系统利用物理抽象原理,将对象类与属性关系运用到电力系统中,利用逻辑图来整理、加工系统中的信息,使电力资源在信息平台中得到有效管理。CIM是电力系统的灵魂,关系到整个系统的正常工作。因此,要实现电力资源一体化管理,必须以IEC61970/61968为标准,打造信息服务电力系统的综合平台。
3、管理分组应用的模式
电力系统在不断改革的过程中,不断提高了系统自动化应用程度,而且得到了社会的认可,并广泛使用。信息平台采用分层设计方法,主要由两个层面组成。其中,一个是公共服务层,另一个是总线层。同时,信息平台突破了传统模式,将分组模式引入管理中,实现了配电自动化、电能自动化以及调度自动化。因此,分层、分组管理是满足系统一体化运营的必要手段。如图1所示:
图1分层分组体系结构图
4、设计跨平台的图形包
利用图形界面管理,不断操作方便,而且提高了数据监视、系统观察的效率。传统的图形软件比较单一,就是一个图形格式。当前系统采用Qt图形包,在满足C++图形用户的基础上,实现了图形包的跨平台应用。同时,Qt图形包在windows、Unix平台中都能够适用。
5、镜像代表
该系统的设计是国家经贸委提出的。其设计初衷是为了保证数据的完整性、真实性,避免在单项传输中出现流失。该系统和I区的服务系统具有同样的数据库结构。所以,镜像代理系统相当于I区系统的一部分。因为电力系统要进行二次数据防护,就需要在镜像代理系统与I区系统之间安装隔离,最终保证电力系统的安全性与稳定性。
该系统的主要作用是:将接收到信息(实时数据、历史数据)等,反映给各个系统,然后完成数据的处理工作。根据数据的不同性质,镜像系统在收集的过程中,进行区别对待。其中,一组对实时数据进行收集,然后同步到镜像系统。另一组对历史数据进行收集,并同步到镜像系统。
6、用于现场的不同情况
某电力局在电力系统中,设置了两个集控站。这两个集控站可以单独运行,其硬件配备采用正常方式。电力系统在正常运行时,如果一个系统出现功能障碍,另外一个集控站就能作为备用,来解决系统中出现的问题,并实现全部功能。为了保证集控站备用的效果,要求两个集控站在参数、图形设计方面具有相同的结构。在这种情况下,当备用的集控站接入后,可以不用再做新的接口,减少了备用的时间和流程。
结束语
随着社会经济的发展,电力系统在满足更多服务的同时需要不断改革,实现系统应用一体化。实践证明,采用分组分层的管理模式,能够有效处理系统中的各种无缝集成问题。其中,Qt图形包的利用,不仅满足了用户跨平台的操作需求,而且方便对图形进行维护。同时,利用镜像代理系统能接收实时数据、历史数据,并将其提供到系统当中。由于镜像代理与I区代理的数据库设计结构相同,因此可以在两者之间设置隔离,保证电力系统二次数据防护的安全性。总之,电力系统自动化综合应用信息平台具有强大的优势,对电力行业的发展能起到支撑的作用。
参考文献:
[1]赵占永.试论电力系统电力自动化综合应用信息平台设计与实现[J].通讯世界,2015(05).
[2]杨晓茜.电力系统自动化综合应用信息平台设计与实现[J].电子技术与软件工程,2014(07).
作者简介:
代文静(出生年1988-05)、女、汉族、天津市、助理工程师、学士学位、研究方向:电力系统及其自动化。