張斌，王俏文，陳緒國
（深圳供電局，廣東深圳518001）
摘 要：以SCADA系統(tǒng)面對的兩個方向（量測對象和遠程終端）為基礎(chǔ)提出調(diào)度MIS系統(tǒng)的開發(fā)方案，分析了調(diào)度MIS系統(tǒng)的應(yīng)用所需要的SCADA實時數(shù)據(jù)種類，介紹了在數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)上開發(fā)的調(diào)度MIS系統(tǒng)的功能，闡述了解決調(diào)度MIS系統(tǒng)通用性的“構(gòu)造系統(tǒng)”思想。
關(guān)鍵詞：調(diào)度管理信息系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)；構(gòu)造系統(tǒng)
電力系統(tǒng)中的SCADA系統(tǒng)定位于為調(diào)度提供服務(wù)的實時數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)用局限于與電網(wǎng)安全運行緊密聯(lián)系的少數(shù)關(guān)鍵部門。為保證系統(tǒng)的實時性、安全性，SCADA系統(tǒng)對需占用大量CPU資源、網(wǎng)絡(luò)資源的計算、統(tǒng)計、分析、查詢、傳輸?shù)裙δ芟鄬θ趸�，面對實時系統(tǒng)的上述局限，利用以進行大量數(shù)據(jù)整理、分析、統(tǒng)計、存儲為主的MIS系統(tǒng)的優(yōu)勢，將SCADA系統(tǒng)中的實時數(shù)據(jù)導入MIS系統(tǒng)，在MIS系統(tǒng)中，對SCADA數(shù)據(jù)進行二次開發(fā)、利用、存儲，滿足全局各業(yè)務(wù)部門的不同需求。同時二次開發(fā)的成功將進一步應(yīng)用于EMS與MIS網(wǎng)的接口，EMS的許多信息應(yīng)反饋至調(diào)度MIS系統(tǒng)，從而為電網(wǎng)商業(yè)化運營打下堅實的基礎(chǔ)。
1 開發(fā)方案
1．1 深圳電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1所示。
1．2 調(diào)度MIS系統(tǒng)開發(fā)方案
SCADA數(shù)據(jù)主要面向兩個方向：量測對象（電力系統(tǒng)）和遠程終端（RTU），相應(yīng)的SCADA的數(shù)據(jù)庫按照廠站結(jié)構(gòu)和遠程終端結(jié)構(gòu)定義數(shù)據(jù)，前者用于調(diào)度員監(jiān)視電力系統(tǒng)的狀態(tài)，后者用于自動化人員監(jiān)視RTU的工作狀態(tài)。
根據(jù)用戶需求、SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、SCA－DA系統(tǒng)數(shù)據(jù)面對的兩個方向確定深圳供電局調(diào)度MIS系統(tǒng)需進行下述三個方面的開發(fā)工作：
a）SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口程序；
b）實現(xiàn)SCADA信息全局共享并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)離線的數(shù)據(jù)計算、統(tǒng)計、分析、查詢、報表和電力曲線的再現(xiàn)，實現(xiàn)在線的SOE（事件記錄）統(tǒng)計、分析、查詢、故障定位；
c）依照《四遙導則》建立四遙信息庫，實現(xiàn)四遙信息的維護、故障跟蹤、調(diào)度室及調(diào)度自動化工作日志的開發(fā)、規(guī)范管理遠動工作流程、遠動備品備件的管理�！�
2 調(diào)度MIS系統(tǒng)功能
2．1 數(shù)據(jù)接口程序
為保證SCADA系統(tǒng)的安全性，設(shè)立專用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)器，通過TCP／IP雙網(wǎng)卡聯(lián)接SCADA和MIS系統(tǒng)，服務(wù)器安裝防火墻，嚴格控制信息單向傳送接收。
SCADA數(shù)據(jù)分日采樣表數(shù)據(jù)和報表數(shù)據(jù)兩種：
a）日采樣表數(shù)據(jù)為6 min采樣的深圳、省網(wǎng)、香港、地發(fā)P，Q的24 h的值、省網(wǎng)關(guān)口線路的24 h的功率變化、發(fā)電廠關(guān)口線路的24 h的功率變化，是電力曲線的數(shù)據(jù)源；
b）日報表數(shù)據(jù)為經(jīng)壓縮的24 h內(nèi)220／110／10kV母線電壓幅值（最大、最小值、正負最大最�。�、220 k V等級線路電流、有功、無功幅值、主變壓器各側(cè)的I，P，Q的幅值、10 kV饋線電流的幅值等，是各種調(diào)度報表、統(tǒng)計、分析、查詢的數(shù)據(jù)源。
SCADA系統(tǒng)每時每刻從各變電站四萬多個四遙點采集各種數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工作需要將這些數(shù)據(jù)整理歸納，形成上述數(shù)據(jù)的文本文件傳送到SCADA網(wǎng)和MIS網(wǎng)的專用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)器，由此服務(wù)器上駐留的接收程序?qū)崟r接收寫入后臺Oracle服務(wù)器。
2．2 面對量測系統(tǒng)的功能
a）調(diào)度報表。反映深圳電網(wǎng)總體用電情況的《深圳系統(tǒng)日（月）用電報表一、二》、各變電站調(diào)度日（月）報表（共一百多種）、調(diào)度月刊、發(fā)電廠及深圳供電情況明細及統(tǒng)計表、各站Fe最高電流表等，報表的數(shù)據(jù)直接來源于SCADA向MIS系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)，減輕了調(diào)度自動化人員繁重的工作量；報表全局共享，極大方便了有關(guān)部門和局領(lǐng)導的查閱；
b）電力曲線。數(shù)據(jù)來源于6 min的日采樣數(shù)據(jù)，用戶根據(jù)需要挑選數(shù)據(jù)源組成曲線組，如“深圳P、省網(wǎng)P、深圳Q”組成“深圳電網(wǎng)負荷曲線”；“媽西甲、媽西乙、媽龍甲、媽龍乙”組成“媽灣關(guān)口線路曲線”，用戶可以定義不同的曲線組，曲線可以平滑移動、放大、縮小、變色、打印等，滿足不同業(yè)務(wù)的需求；
c）在線分析。將SCADA系統(tǒng)產(chǎn)生的SOE記錄實時存入數(shù)據(jù)庫，開發(fā)了SOE記錄的常用查詢：通道故障、變電站故障、遙控失敗、YX－開關(guān)運行記錄、YX－開關(guān)跳閘報警等；自定義查詢；數(shù)據(jù)分析：遙控分析、開關(guān)停運、YX抖動等，便于生產(chǎn)運行部門人員及時了解電網(wǎng)發(fā)生的各種事件及故障，了解各站、各個設(shè)備的運行狀態(tài)。
2．3 面對遠程終端的功能
這部分功能主要針對調(diào)度自動化人員的工作管理，詳細介紹如下：
a）四遙表的管理。四遙表的管理包括遙信、遙測和遙控表，變電站四遙部分的工作。施工、擴建、改造和維護都以四遙表為依據(jù)。
b）工作日志。系統(tǒng)實現(xiàn)調(diào)度室值班日志、SCADA主站值班日志、數(shù)據(jù)庫修改日志、聯(lián)調(diào)記錄日志等的計算機錄入及管理，日志內(nèi)容分門別類存入各類數(shù)據(jù)庫，以便統(tǒng)計查詢。工作日志電腦化，規(guī)范了調(diào)度自動化主站的管理。
c）四遙故障的管理。建立起以四遙量為中心的事故分析處理流程，實現(xiàn)“主站值班發(fā)現(xiàn)故障—生成遠動工作單—遠動持單工作—結(jié)果返回—故障及處理結(jié)果存入四遙點歷史記錄庫”的全流程管理及故障跟蹤管理，規(guī)范了遠動工作管理。故障情況和處理情況都進入數(shù)據(jù)庫，可以進行故障的查詢、統(tǒng)計和分析，通過與四遙表的關(guān)系，跟蹤每個變電站RTU甚至到每一個四遙點故障的歷史記錄。
3 技術(shù)策略
保證電網(wǎng)安全運行是生產(chǎn)運行部門的首要責任，按照這一指導思想，在實現(xiàn)調(diào)度MIS系統(tǒng)的過程中，加強了在線分析和故障跟蹤管理功能。如產(chǎn)生SOE時，SCADA系統(tǒng)同時向SOE打印機和SOE監(jiān)控機輸出SOE記錄，監(jiān)控機實時接受顯示并轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫記錄存入ORACLE數(shù)據(jù)庫，這種方式保證主站值班人員隨時監(jiān)控事件記錄；為快速查詢近期SOE記錄，將SOE記錄分實時記錄和歷史記錄，實時記錄只包括最近7天的數(shù)據(jù)；當由于網(wǎng)絡(luò)故障等原因?qū)е耂OE記錄接收不到時，程序在設(shè)定的時間長度（如10 min）內(nèi)接收不到信息自動報警；當無法寫入后臺數(shù)據(jù)庫時，自動形成文本文件寫入本地硬盤并在故障恢復(fù)后，將文本文件重新轉(zhuǎn)換寫入ORACLE數(shù)據(jù)庫，保證數(shù)據(jù)不丟失。故障跟蹤管理為SCADA四遙點建立“歷史檔案”庫，將四遙點上發(fā)生的故障及處理情況存入“歷史檔案”庫，主站和遠動人員通過查看四遙點就可以了解歷次故障情況，主站人員發(fā)現(xiàn)四遙量異常，可以通過檢查“歷史檔案”庫幫助其分析確定故障性質(zhì)。
調(diào)度MIS系統(tǒng)是專業(yè)性較強的管理系統(tǒng)，專業(yè)報表曲線等信息要求經(jīng)常變化，開發(fā)人員不可能經(jīng)常修改軟件，為開發(fā)出具有最大通用性的系統(tǒng)，提出了“構(gòu)造系統(tǒng)（BS—building system）”的思想。構(gòu)造系統(tǒng)由報表定義模塊、曲線定義模塊、角色管理模塊、菜單管理模塊、權(quán)限管理模塊組成，可由構(gòu)造系統(tǒng)生成實際使用的“目標系統(tǒng)”。用戶只需進行一些定義，而不必進行具體的報表曲線制作。角色管理則用于：當用戶在進行某項操作需填寫或選擇人員時，系統(tǒng)自動找到該處對應(yīng)的角色，將角色中的具體人名顯示出來。
4 結(jié)束語
調(diào)度MIS在實現(xiàn)SCADA信息共享的基礎(chǔ)上加強了信息的存儲、統(tǒng)計、分析、查詢等功能，同時作為一套管理信息系統(tǒng)，在工作流程、規(guī)范管理等方面發(fā)揮它的特長和優(yōu)勢，調(diào)度MIS拓展了調(diào)度自動化系統(tǒng)的服務(wù)范圍、延伸了調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能。調(diào)度MIS以其廣泛的服務(wù)對象和大量的電網(wǎng)信息，成為調(diào)度自動化體系中的重要組成部分。
作者簡介：
張斌（1968—），男，陜西西安人，工程師，工學碩士，從事管理信息系統(tǒng)、計算機技術(shù)的研究與開發(fā)工作。
