能量管理系统OPEN-2000助力西北电网调度

能量管理系统OPEN-2000助力西北电网调度  

方案提供商：国电南瑞

用户需求

目前IP骨干网在电力调度通信体系中承载着国家电力系统的统筹指挥功能，而各大跨区电网的电调专网是融合于骨干网构架的重要环节。国电南瑞以专业的OPEN-2000平台融合思科的网络技术应用于西北电网调度，实现了调度管理的统一。西北电网是全国七大跨区电网之一，供电区域跨度大，水电所占比重较大，电源远离负荷中心，省际间交换功率大，方式变化频繁。复杂的体系，对电网的统一调度管理是个挑战。西部大开发的实施，西北电网与华北、华中联网输送电能，西电东送战略的提出，也对西北电网的调管提出了新的需求。

方案介绍

OPEN-2000是国电南瑞1997年推出的新一代开放型分布式能量管理系统，以IEC 61970系列标准为基础，用分布式公用对象请求代理体系结构中间件CORBA作为系统的通信和集成框架，以具有关系、层次和面向对象三位一体特性的实时数据库为核心构筑基于CIM/CIS/UIB的开放式分布式信息集成系统的一体化支撑平台，在此平台上既可集成EMS系统的SCADA、AGC、AVC、PAS和DTS等应用，又可集成电能量计量系统、电力市场技术支持系统、水调系统、MIS和DMS等系统。
针对西北电网调度，系统的主要功能有六项：

SCADA功能，主要用于实现完整的、高性能的、实时的电力系统监测和控制的需要。主要包括：数据采集、数据处理、数据计算和统计、人工数据输入、顺序事件记录（SOE）、遥控和遥调、各种通信接口等，以及通过系统支撑平台的集成总线层、数据总线层和公共服务层提供的支持，实现SCADA的历史数据保存、事故追忆（PDR）、告警处理、人机接口、图形显示、趋势曲线、标签、闭锁和解锁、报表编辑、系统监视和切换、系统时间等功能。

电能量计量功能（TMR），实现了国电西北公司关口计量点电能量信息的自动采集和计量，为电力市场提供准确、可靠、安全的电量数据，保证电力市场的供、售、购电各方面对电能量计量系统的公正。

EMS应用功能包括网络拓朴、状态估计、调度员潮流、母线负荷预测、安全分析软件和DTS，同时还包括无功优化和电压无功控制等选项，各应用软件均可运行在实时模式、研究模式和培训模式等配置环境。

计算机数据通信功能可通过广域网实现调度中心间的实时数据通信，采集厂站远动终端（RTU）、智能电度表（IED）和厂站自动化系统的信息。SCADA功能对此类数据的处理等同于来自前置机数据和处理；与国调、网调、各省调SCADA/EMS/TMR系统间双向数据通信：RTU、IED和厂站自动化系统信息接入；传输下行控制和调节命令（与专线通道互为备用）；应用软件所需的准实时数据通信；具有通过主干交换机及其它手段与相关计算机系统实现通信能力；调度生产管理系统；水调自动化系统；电力市场相关的支持系统（预留）；支持上述两类通信任务的通信软件管理工具，包括参数配置、运行统计、测试等功能。

自动发电控制（AGC）可以实现西北四省电力系统、省间联络线，以及大区电网联络线的调度控制，具有对区域电力系统实现AGC控制的能力，控制电网运行。AGC软件支持多运行区域模型，定义西北及四省五个运行区域，但只有西北为控制区域。在每个AGC周期，计算包括西北在内的各运行区域ACE和CPS等性能指标，再经计算机网络通信将四省ACE值下发到各省调SCADA/EMS系统。各省调按照接收到的ACE调节本区域的AGC机组出力。这为网调考核各省ACE合格率提供了频率与交换功率取值的同时性，克服了各控制区AGC独立计算的误差，最大限度地发挥网、省调控制电网频率的优势。

Web功能允许非SCADA/EMS/TMR系统用户通过调度生产管理系统的Web服务器，根据不同授权级别，采用桌面PC机的标准浏览器观看EMS系统信息。作为网络的解决方案，系统采用冗余的高速局域网构成开放的系统架构，主、次二级交换式网络，根据应用功能的不同将次级网络划分为不同的网段，系统主干网络采用冗余的双1000M交换局域网，系统按功能的不同组成多个冗余双网的工作组局域网段；经100M交换机接入1000M主干交换网。数据采集前置部分独立构成第三网络（数据采集网段），通过数据采集服务器和主干交换机相连，既减少了主干网络上的数据流量，又防止因与电力数据网互联后可能造成的不安全因素。在与DIMS、数据采集网段与RTUs、IEDs和厂站自动化系统的计算机数据通信之间采用硬件防火墙进行隔离，保证系统的安全性。整体系统结构清晰明了，易于扩充，便于维护，既满足系统对开放性、标准化的要求，又使得未来系统设备的平滑升级十分容易，从而最大程度的保护了用户的投资。

局域网设备包括Cisco WS-C6509主干局域网交换机、Cisco WS-C3550-24工作组局域网交换机以及WS-C2950-24智能交换机等设备，用于SCADA/EMS/TMR系统各终端服务器、网管工作站、计算机和外设的连接，组成SCADA/EMS/TMR系统冗余网络和计算机数据通信网段。

数据采集系统采用路由器、电力专线及电话拨号等通信方式，与西北电力调度数据网络（SPDnet-NW）中接入的自动化系统、RTU、IED通信，并完成数据采集和交换等功能。本系统采用Cisco 2621路由器替代传统的终端服务器及拨号Modem池的组合；网络RTU数采通信设备包括2套Cisco 7206路由器。南瑞使用Cisco PIX-525专用硬件防火墙（2个10/100M以太网口），用于与DIMS系统的计算机数据通信的安全隔离。

方案供应商资料

国电自动化研究院和南瑞集团公司实行一体化运行和管理。国电自动化研究院是国家电网公司直属的专业从事电力系统及其自动化和水利水电工程测控领域理论研究、新技术应用和新产品开发的综合性重点研究开发机构，是国家科技部“国家电力自动化工程技术研究中心”和国家发展和改革委员会“电力系统自动化-系统控制和经济运行国家工程研究中心”的依托单位。
南京南瑞集团公司是国电自动化研究院为促进科研成果产业化而创建的高新技术企业，是“国家火炬计划重点高新技术企业”和信息产业部认定的“软件企业”，具有计算机信息系统集成一级资质，跻身“中国电气企业100强”和“中国软件企业100强”。国电自动化研究院 /南京南瑞集团公司拥有15个研究所、13个分公司和11个子公司，在北京、上海、深圳等地建有科研和产业基地。

目前，国电自动化研究院 /南京南瑞集团公司在继电保护、电网安全稳定分析与控制、电网调度自动化、变电站自动化、水电站及梯级调度自动化、电力市场技术支持和电量计费、城市轨道交通动力系统监控、水情水资源、发电机电气控制和电力电子技术、大坝及工程监测、电力企业管理及运营信息化技术、电力系统通信、农电自动化、配电自动化、火电厂控制自动化、市政及环保工程监控等高新技术的研究与应用方面，正与国际先进水平同步发展。