張斌，王俏文，陳緒國(guó)
（深圳供電局，廣東深圳518001）
摘 要：以SCADA系統(tǒng)面對(duì)的兩個(gè)方向（量測(cè)對(duì)象和遠(yuǎn)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(shí)時(shí)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(shí)時(shí)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(yùn)行緊密聯(lián)系的少數(shù)關(guān)鍵部門。為保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、安全性，SCADA系統(tǒng)對(duì)需占用大量CPU資源、網(wǎng)絡(luò)資源的計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、分析、查詢、傳輸?shù)裙δ芟鄬?duì)弱化，面對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的上述局限，利用以進(jìn)行大量數(shù)據(jù)整理、分析、統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)為主的MIS系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，將SCADA系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)導(dǎo)入MIS系統(tǒng)，在MIS系統(tǒng)中，對(duì)SCADA數(shù)據(jù)進(jìn)行二次開發(fā)、利用、存儲(chǔ)，滿足全局各業(yè)務(wù)部門的不同需求。同時(shí)二次開發(fā)的成功將進(jìn)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(yùn)營(yíng)打下堅(jiān)實(shí)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)
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(gè)方向：量測(cè)對(duì)象（電力系統(tǒng)）和遠(yuǎn)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(yuǎn)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(dòng)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(duì)的兩個(gè)方向確定深圳供電局調(diào)度MIS系統(tǒng)需進(jìn)行下述三個(gè)方面的開發(fā)工作：
a）SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口程序；
b）實(shí)現(xiàn)SCADA信息全局共享并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)離線的數(shù)據(jù)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、分析、查詢、報(bào)表和電力曲線的再現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)在線的SOE（事件記錄）統(tǒng)計(jì)、分析、查詢、故障定位；
c）依照《四遙導(dǎo)則》建立四遙信息庫，實(shí)現(xiàn)四遙信息的維護(hù)、故障跟蹤、調(diào)度室及調(diào)度自動(dòng)化工作日志的開發(fā)、規(guī)范管理遠(yuǎn)動(dòng)工作流程、遠(yuǎn)動(dòng)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(yán)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(bào)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?qǐng)?bào)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(fù)最大最�。�、220 k V等級(jí)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(bào)表、統(tǒng)計(jì)、分析、查詢的數(shù)據(jù)源。
SCADA系統(tǒng)每時(shí)每刻從各變電站四萬多個(gè)四遙點(diǎn)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(shí)接收寫入后臺(tái)Oracle服務(wù)器。
2．2 面對(duì)量測(cè)系統(tǒng)的功能
a）調(diào)度報(bào)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(bào)表一、二》、各變電站調(diào)度日（月）報(bào)表（共一百多種）、調(diào)度月刊、發(fā)電廠及深圳供電情況明細(xì)及統(tǒng)計(jì)表、各站Fe最高電流表等，報(bào)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(dòng)化人員繁重的工作量；報(bào)表全局共享，極大方便了有關(guān)部門和局領(lǐng)導(dǎo)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(fù)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(dòng)、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(shí)時(shí)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(yùn)行記錄、YX－開關(guān)跳閘報(bào)警等；自定義查詢；數(shù)據(jù)分析：遙控分析、開關(guān)停運(yùn)、YX抖動(dòng)等，便于生產(chǎn)運(yùn)行部門人員及時(shí)了解電網(wǎng)發(fā)生的各種事件及故障，了解各站、各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
2．3 面對(duì)遠(yuǎn)程終端的功能
這部分功能主要針對(duì)調(diào)度自動(dòng)化人員的工作管理，詳細(xì)介紹如下：
a）四遙表的管理。四遙表的管理包括遙信、遙測(cè)和遙控表，變電站四遙部分的工作。施工、擴(kuò)建、改造和維護(hù)都以四遙表為依據(jù)。
b）工作日志。系統(tǒng)實(shí)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(jì)算機(jī)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(jì)查詢。工作日志電腦化，規(guī)范了調(diào)度自動(dòng)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(shí)現(xiàn)“主站值班發(fā)現(xiàn)故障—生成遠(yuǎn)動(dòng)工作單—遠(yuǎn)動(dòng)持單工作—結(jié)果返回—故障及處理結(jié)果存入四遙點(diǎn)歷史記錄庫”的全流程管理及故障跟蹤管理，規(guī)范了遠(yuǎn)動(dòng)工作管理。故障情況和處理情況都進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，可以進(jìn)行故障的查詢、統(tǒng)計(jì)和分析，通過與四遙表的關(guān)系，跟蹤每個(gè)變電站RTU甚至到每一個(gè)四遙點(diǎn)故障的歷史記錄。
3 技術(shù)策略
保證電網(wǎng)安全運(yùn)行是生產(chǎn)運(yùn)行部門的首要責(zé)任，按照這一指導(dǎo)思想，在實(shí)現(xiàn)調(diào)度MIS系統(tǒng)的過程中，加強(qiáng)了在線分析和故障跟蹤管理功能。如產(chǎn)生SOE時(shí)，SCADA系統(tǒng)同時(shí)向SOE打印機(jī)和SOE監(jiān)控機(jī)輸出SOE記錄，監(jiān)控機(jī)實(shí)時(shí)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(shí)監(jiān)控事件記錄；為快速查詢近期SOE記錄，將SOE記錄分實(shí)時(shí)記錄和歷史記錄，實(shí)時(shí)記錄只包括最近7天的數(shù)據(jù)；當(dāng)由于網(wǎng)絡(luò)故障等原因?qū)е耂OE記錄接收不到時(shí)，程序在設(shè)定的時(shí)間長(zhǎng)度（如10 min）內(nèi)接收不到信息自動(dòng)報(bào)警；當(dāng)無法寫入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫時(shí)，自動(dòng)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(diǎn)建立“歷史檔案”庫，將四遙點(diǎn)上發(fā)生的故障及處理情況存入“歷史檔案”庫，主站和遠(yuǎn)動(dòng)人員通過查看四遙點(diǎn)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(qiáng)的管理系統(tǒng)，專業(yè)報(bào)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(bào)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(shí)際使用的“目標(biāo)系統(tǒng)”。用戶只需進(jìn)行一些定義，而不必進(jìn)行具體的報(bào)表曲線制作。角色管理則用于：當(dāng)用戶在進(jìn)行某項(xiàng)操作需填寫或選擇人員時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)找到該處對(duì)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(shí)現(xiàn)SCADA信息共享的基礎(chǔ)上加強(qiáng)了信息的存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、分析、查詢等功能，同時(shí)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(zhǎng)和優(yōu)勢(shì)，調(diào)度MIS拓展了調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的服務(wù)范圍、延伸了調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的功能。調(diào)度MIS以其廣泛的服務(wù)對(duì)象和大量的電網(wǎng)信息，成為調(diào)度自動(dòng)化體系中的重要組成部分。
作者簡(jiǎn)介：
張斌（1968—），男，陜西西安人，工程師，工學(xué)碩士，從事管理信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的研究與開發(fā)工作
