地縣電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的建設(shè)和應(yīng)用
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摘要:概括介紹了地調(diào)四級網(wǎng)以及諸暨局電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的建成和應(yīng)用情況。從諸暨局自動化系統(tǒng)與紹興局系統(tǒng)之間業(yè)務(wù)應(yīng)用交互的角度出發(fā),概括介紹諸暨縣調(diào)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)系統(tǒng),地縣電能量計量系統(tǒng),二次安防防病毒服務(wù)器系統(tǒng)與紹興地調(diào)相應(yīng)系統(tǒng)之間的業(yè)務(wù)交互應(yīng)用情況。
關(guān)鍵詞:交互;電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng);電能量計量;二次安全防護(hù);四級網(wǎng);建設(shè)和應(yīng)用
電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)是為電力調(diào)度和生產(chǎn)服務(wù)的專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),其安全、穩(wěn)定、可靠的運行是整個電網(wǎng)安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)保障。隨著諸暨電網(wǎng)建設(shè)的速度加快和規(guī)模的擴大,各類調(diào)度自動化系統(tǒng)相繼建成,且地調(diào)以及縣調(diào)各系統(tǒng)之間的業(yè)務(wù)交互應(yīng)用也變得比較頻繁。據(jù)原國家經(jīng)貿(mào)委頒發(fā)的關(guān)于《電網(wǎng)和電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)規(guī)定》的第30號令“電力系統(tǒng)中,安全等級較高的系統(tǒng)不受安全等級較低系統(tǒng)的影響。電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全等級高于電力管理信息系統(tǒng)及辦公自動化系統(tǒng),各電力監(jiān)控系統(tǒng)必須具備可靠性高的自身安全防護(hù)設(shè)施,不得與安全等級低的系統(tǒng)直接相聯(lián)。”以及“電力監(jiān)控系統(tǒng)可通過專用局域網(wǎng)實現(xiàn)與本地其他電力監(jiān)控系統(tǒng)的互聯(lián),或通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)上下級異地電力監(jiān)控系統(tǒng)的互聯(lián)。各電力監(jiān)控系統(tǒng)與辦公自動化系統(tǒng)或其他信息系統(tǒng)之間以網(wǎng)絡(luò)方式互聯(lián)時,必須采用經(jīng)國家有關(guān)部門認(rèn)證的專用、可靠的安全隔離設(shè)施”的規(guī)定,電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的業(yè)務(wù)交互需要遵循一定的原則—“網(wǎng)絡(luò)專用,安全分區(qū),橫向隔離,縱向認(rèn)證”。[1]
本文將從諸暨局自動化系統(tǒng)與紹興局系統(tǒng)之間業(yè)務(wù)應(yīng)用交互的角度出發(fā),概括介紹諸暨局電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的建設(shè)和應(yīng)用情況。
一、地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)(四級網(wǎng))建設(shè)
目前紹興地區(qū)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)包括三級網(wǎng)和四級網(wǎng)兩部分。三級網(wǎng)作為一個子站節(jié)點,其主要功能是接收省公司的電網(wǎng)數(shù)據(jù),同時向省公司轉(zhuǎn)發(fā)500kV、220kV變電所數(shù)據(jù)和地區(qū)總加數(shù)據(jù)。各縣局監(jiān)控系統(tǒng)與紹興地區(qū)實時監(jiān)控以及紹興地調(diào)的集控站系統(tǒng)的連接是通過四級網(wǎng)完成的,目前的四級網(wǎng)是采用數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)的接入方式。常用的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)構(gòu)成有4種典型模式:IP+SDH+ATM+FIBRE,IP+ATM+FIBRE,IP+SDH+FIBRE和IP+FIBRE。從發(fā)展趨勢來看,IP+ATM+SDH+FIBRE和IP+SDH+FIBRE并存的時代已經(jīng)成為過去,現(xiàn)已逐步發(fā)展為以IP+SDH+FIBRE為主的局面。地區(qū)電力局調(diào)度中心配置2臺路由器,作為地調(diào)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的中心節(jié)點,負(fù)責(zé)與各子站及縣局通信,同時完成與省公司的數(shù)據(jù)網(wǎng)通信;各縣局采用路由器,實現(xiàn)各個應(yīng)用設(shè)備的信息接入路由器之間采用E1接口通過SDH光纖環(huán)網(wǎng)相互通信,路由能夠自動迂回,可實現(xiàn)長距離通信,且抗干擾性好。[3]
二、諸暨局自動化系統(tǒng)接入地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的業(yè)務(wù)分類
根據(jù)電力二次系統(tǒng)的性質(zhì),如功能、實時性、傳輸方式、對電力生產(chǎn)和管理業(yè)務(wù)的重要性等,諸暨供電局自動化業(yè)務(wù)大概可以劃分為以下三個區(qū),其網(wǎng)絡(luò)連接圖如圖1所示:
1.安全I(xiàn)區(qū)
數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA):以諸暨局大樓為接入中心,以光纖SDH的n*2Mbit/s鏈路為承載,通過2路模擬專用通道連接各電壓等級的變電所。主要完成諸暨境內(nèi)5座220kV,21座110kV,13座35kV變電所的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制功能,同時通過地調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)通道向地調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)部分重要線路的遙測數(shù)據(jù)。
地區(qū)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)系統(tǒng)(四級網(wǎng)):在地區(qū)局以1臺路由器作為中心路由設(shè)備,以100M雙鏈路接入省電力公司三級網(wǎng)的地調(diào)骨干路由器實現(xiàn)了三四級網(wǎng)的互聯(lián),各縣局作為地區(qū)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的接入節(jié)點。[2]主要完成紹興局境內(nèi)所有縣局與縣局,縣局與地區(qū)局之間安全I(xiàn)、II區(qū)之間數(shù)據(jù)的共享,是地縣數(shù)據(jù)交互的骨干網(wǎng)絡(luò)路徑。
電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程維護(hù)撥號認(rèn)證系統(tǒng):裝置采用工業(yè)級服務(wù)器、安全操作系統(tǒng)、硬件USBKey雙因數(shù)強認(rèn)證、防火墻、等安全技術(shù),對撥號接入用戶進(jìn)行認(rèn)證,對傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行加密和數(shù)字簽名,并設(shè)置安全策略對接入的用戶訪問的范圍和資源進(jìn)行限制,通過審計日志對其訪問進(jìn)行詳細(xì)的記錄,以電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)的強度,保證撥號用戶操作的責(zé)任性和可追查性。
2.安全I(xiàn)I區(qū)
電能量計量系統(tǒng):通過專線MODEM采集諸暨境內(nèi)13座35kV變電所電量數(shù)據(jù),通過與紹興局電能量系統(tǒng)在II區(qū)的接口程序,獲得諸暨境內(nèi)其他110kV及以上變電所的關(guān)口表以及線路的電能量數(shù)據(jù),從而系統(tǒng)生成各類報表供相關(guān)部門進(jìn)行電網(wǎng)電量預(yù)測,變電所平衡數(shù)據(jù)分析等應(yīng)用。
二次安防防病毒服務(wù)器系統(tǒng):以地區(qū)四級網(wǎng)系統(tǒng)為業(yè)務(wù)承載,通過在地區(qū)局防病毒服務(wù)器下載防病毒軟件和補丁以及升級包,縣局安全I(xiàn)、II區(qū)的Windows工作站和服務(wù)器在線升級防病毒軟件的病毒庫。
3.安全I(xiàn)II區(qū)
PI實時數(shù)據(jù)庫縣局延伸:在紹興地區(qū)局建立PI數(shù)據(jù)庫,縣局通過安裝在安全I(xiàn)II區(qū)的數(shù)據(jù)庫鏡像服務(wù)器,實現(xiàn)與安全I(xiàn)區(qū)的SCADA參數(shù)庫、實時運行信息和圖形的同步。通過應(yīng)用軟件導(dǎo)出CIMXML模型,SVG圖形,E文件并以FTP的方式定時發(fā)送至地區(qū)局的PI接口服務(wù)器,入庫到PI數(shù)據(jù)庫。同時通過應(yīng)用軟件自帶轉(zhuǎn)發(fā)功能,縣局鏡像服務(wù)器實時向地區(qū)接口服務(wù)器發(fā)送遙測數(shù)據(jù)和事項。
關(guān)鍵詞:交互;電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng);電能量計量;二次安全防護(hù);四級網(wǎng);建設(shè)和應(yīng)用
電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)是為電力調(diào)度和生產(chǎn)服務(wù)的專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),其安全、穩(wěn)定、可靠的運行是整個電網(wǎng)安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)保障。隨著諸暨電網(wǎng)建設(shè)的速度加快和規(guī)模的擴大,各類調(diào)度自動化系統(tǒng)相繼建成,且地調(diào)以及縣調(diào)各系統(tǒng)之間的業(yè)務(wù)交互應(yīng)用也變得比較頻繁。據(jù)原國家經(jīng)貿(mào)委頒發(fā)的關(guān)于《電網(wǎng)和電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)規(guī)定》的第30號令“電力系統(tǒng)中,安全等級較高的系統(tǒng)不受安全等級較低系統(tǒng)的影響。電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全等級高于電力管理信息系統(tǒng)及辦公自動化系統(tǒng),各電力監(jiān)控系統(tǒng)必須具備可靠性高的自身安全防護(hù)設(shè)施,不得與安全等級低的系統(tǒng)直接相聯(lián)。”以及“電力監(jiān)控系統(tǒng)可通過專用局域網(wǎng)實現(xiàn)與本地其他電力監(jiān)控系統(tǒng)的互聯(lián),或通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)上下級異地電力監(jiān)控系統(tǒng)的互聯(lián)。各電力監(jiān)控系統(tǒng)與辦公自動化系統(tǒng)或其他信息系統(tǒng)之間以網(wǎng)絡(luò)方式互聯(lián)時,必須采用經(jīng)國家有關(guān)部門認(rèn)證的專用、可靠的安全隔離設(shè)施”的規(guī)定,電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的業(yè)務(wù)交互需要遵循一定的原則—“網(wǎng)絡(luò)專用,安全分區(qū),橫向隔離,縱向認(rèn)證”。[1]
本文將從諸暨局自動化系統(tǒng)與紹興局系統(tǒng)之間業(yè)務(wù)應(yīng)用交互的角度出發(fā),概括介紹諸暨局電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的建設(shè)和應(yīng)用情況。
一、地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)(四級網(wǎng))建設(shè)
目前紹興地區(qū)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)包括三級網(wǎng)和四級網(wǎng)兩部分。三級網(wǎng)作為一個子站節(jié)點,其主要功能是接收省公司的電網(wǎng)數(shù)據(jù),同時向省公司轉(zhuǎn)發(fā)500kV、220kV變電所數(shù)據(jù)和地區(qū)總加數(shù)據(jù)。各縣局監(jiān)控系統(tǒng)與紹興地區(qū)實時監(jiān)控以及紹興地調(diào)的集控站系統(tǒng)的連接是通過四級網(wǎng)完成的,目前的四級網(wǎng)是采用數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)的接入方式。常用的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)構(gòu)成有4種典型模式:IP+SDH+ATM+FIBRE,IP+ATM+FIBRE,IP+SDH+FIBRE和IP+FIBRE。從發(fā)展趨勢來看,IP+ATM+SDH+FIBRE和IP+SDH+FIBRE并存的時代已經(jīng)成為過去,現(xiàn)已逐步發(fā)展為以IP+SDH+FIBRE為主的局面。地區(qū)電力局調(diào)度中心配置2臺路由器,作為地調(diào)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的中心節(jié)點,負(fù)責(zé)與各子站及縣局通信,同時完成與省公司的數(shù)據(jù)網(wǎng)通信;各縣局采用路由器,實現(xiàn)各個應(yīng)用設(shè)備的信息接入路由器之間采用E1接口通過SDH光纖環(huán)網(wǎng)相互通信,路由能夠自動迂回,可實現(xiàn)長距離通信,且抗干擾性好。[3]
二、諸暨局自動化系統(tǒng)接入地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的業(yè)務(wù)分類
根據(jù)電力二次系統(tǒng)的性質(zhì),如功能、實時性、傳輸方式、對電力生產(chǎn)和管理業(yè)務(wù)的重要性等,諸暨供電局自動化業(yè)務(wù)大概可以劃分為以下三個區(qū),其網(wǎng)絡(luò)連接圖如圖1所示:
1.安全I(xiàn)區(qū)
數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA):以諸暨局大樓為接入中心,以光纖SDH的n*2Mbit/s鏈路為承載,通過2路模擬專用通道連接各電壓等級的變電所。主要完成諸暨境內(nèi)5座220kV,21座110kV,13座35kV變電所的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和控制功能,同時通過地調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)通道向地調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)部分重要線路的遙測數(shù)據(jù)。
地區(qū)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)系統(tǒng)(四級網(wǎng)):在地區(qū)局以1臺路由器作為中心路由設(shè)備,以100M雙鏈路接入省電力公司三級網(wǎng)的地調(diào)骨干路由器實現(xiàn)了三四級網(wǎng)的互聯(lián),各縣局作為地區(qū)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的接入節(jié)點。[2]主要完成紹興局境內(nèi)所有縣局與縣局,縣局與地區(qū)局之間安全I(xiàn)、II區(qū)之間數(shù)據(jù)的共享,是地縣數(shù)據(jù)交互的骨干網(wǎng)絡(luò)路徑。
電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程維護(hù)撥號認(rèn)證系統(tǒng):裝置采用工業(yè)級服務(wù)器、安全操作系統(tǒng)、硬件USBKey雙因數(shù)強認(rèn)證、防火墻、等安全技術(shù),對撥號接入用戶進(jìn)行認(rèn)證,對傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行加密和數(shù)字簽名,并設(shè)置安全策略對接入的用戶訪問的范圍和資源進(jìn)行限制,通過審計日志對其訪問進(jìn)行詳細(xì)的記錄,以電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)的強度,保證撥號用戶操作的責(zé)任性和可追查性。
2.安全I(xiàn)I區(qū)
電能量計量系統(tǒng):通過專線MODEM采集諸暨境內(nèi)13座35kV變電所電量數(shù)據(jù),通過與紹興局電能量系統(tǒng)在II區(qū)的接口程序,獲得諸暨境內(nèi)其他110kV及以上變電所的關(guān)口表以及線路的電能量數(shù)據(jù),從而系統(tǒng)生成各類報表供相關(guān)部門進(jìn)行電網(wǎng)電量預(yù)測,變電所平衡數(shù)據(jù)分析等應(yīng)用。
二次安防防病毒服務(wù)器系統(tǒng):以地區(qū)四級網(wǎng)系統(tǒng)為業(yè)務(wù)承載,通過在地區(qū)局防病毒服務(wù)器下載防病毒軟件和補丁以及升級包,縣局安全I(xiàn)、II區(qū)的Windows工作站和服務(wù)器在線升級防病毒軟件的病毒庫。
3.安全I(xiàn)II區(qū)
PI實時數(shù)據(jù)庫縣局延伸:在紹興地區(qū)局建立PI數(shù)據(jù)庫,縣局通過安裝在安全I(xiàn)II區(qū)的數(shù)據(jù)庫鏡像服務(wù)器,實現(xiàn)與安全I(xiàn)區(qū)的SCADA參數(shù)庫、實時運行信息和圖形的同步。通過應(yīng)用軟件導(dǎo)出CIMXML模型,SVG圖形,E文件并以FTP的方式定時發(fā)送至地區(qū)局的PI接口服務(wù)器,入庫到PI數(shù)據(jù)庫。同時通過應(yīng)用軟件自帶轉(zhuǎn)發(fā)功能,縣局鏡像服務(wù)器實時向地區(qū)接口服務(wù)器發(fā)送遙測數(shù)據(jù)和事項。