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建立基于TD-SCDMA/APN专网的电力自动化无线通讯服务系统

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作者:吴永华 周明方 黄纬。 TAGS:自动化,电力,基于,建立,数据,
   1. 概述 1.1 需求背景 电网调度是现代电力系统正常运行的中枢,电网调度自动化系统是电网调度中心不可或缺的主要自动化系统,它是保障电网安全稳定运行的基础,但也容易受到诸如冰灾、地震等重大自然灾害严重破坏的影响。 2008年1月中旬,我国南方大部分地区出现强烈的低温、雨雪、
凝冻天气,造成包括500kV主干网在内的数千条输电线路大面积损坏,杆塔倒塌,甚至人员伤亡。由于许多通信光缆与输电线路地线是集成在一起的,特别是许多新建的线路,地线多与OPGW光缆绞合在一起,冰雪灾害引起电力线路倒塌和断线的同事也发生了大量电力通信光缆断线。同时,一些公用通信网络如电信通道也受到电力中断的影响而停运,这些通信网络不同程度的中断,严重影响了调度自动化系统对电网的监控,进而影响了电力系统的正常运行。根据有关统计,南方区域电力通信和调度自动化系统受灾情况如表l所示。
  
  2008年5月发生的“汶川大地震”给四川电网造成了局部破坏,许多通信光缆断线,调度中心垮塌,调度自动化系统部分区域信息传输中断,某些地区(如都江堰市)的电力调度自动化系统全面瘫痪,这给电网调度带来很大影响。
  除了重大自然灾害可能造成的破坏,人为破坏,恐怖袭击,以及突发战争等都有可能把电网,甚至电网调度中心作为重点攻击目标。当调度中心原有的调度自动化系统在调度大楼供电受到影响或遭受其它严重自然灾害不能正常运行时,就需要在调度大楼外及时快速地建立一个临时的车载备调中心,从而使电网调度免受影响和干扰。更实用的是当现有专用通信网络大面积或者个别出现问题时,若建立基于公用通信网的移动式调度自动化系统,并建立起主调系统安全的数据导入导出体系,将会对电网调度产生积极有效的作用。
  
  1.2 调度自动化系统
  能量管理系统(EMS)是调度自动化系统的核心系统,近年来,随着电网的范围扩大,其架构越来越复杂,所需的功能也越来越多,其中包含有SCADA、状态估计、调度员潮流、安全分析等模块,并且整个系统还在不断扩大,对系统资源的要求也越来越高。此外,与其它如Super2000信息发布系统、TASE.2转发系统等也存在数据交互,接口繁多等问题。计算机技术快速发展,其性能较十几年已有了大幅度的提高,而调度自动化系统本身的性能并没有因此而同步提高。综上原因,目前的调度自动化系统并不具备“移动”的
[论文网 lunwen.nangxue.com]条件。
  目前,调度自动化系统与各厂站之间的通信主要依赖电力系统独立建设的专用通信网络,与厂站的通信方式通常采用串行通信方式,速率主要为1200bps或600bps,传输效率很低。再者,专用通信网络通常是跟着一次线路网络架构建设的,当一次线路检修或遇到自然灾害中断时,专网通信也可能随之中断。此外,个别厂站目前还采用的是载波通道,若遇雷雨天气等恶劣环境,信号传输非常不稳定,经常造成数据接收中断,这也给调度自动化系统的安全稳定运行造成了一定的影响。
  调度自动化系统所面向的都是变电站内设备,通信点较为集中,便于采用电力专用通信网络。对于其它电信运营商提供的DDN、GPRS等通道,在配网自动化、电能量集抄系统等已有较广泛应用,但在调度自动化系统中却少有应用。利用GPRS通信作为紧急情况备用通道或调试通道,也是一种较好的选择。特别是“3G”通信技术已经开始使用,相信随着应用经验的丰富和“3G”技术的日益开拓,在电力系统中基于无线网络传输的应用将会更加成熟和广泛。
  
  1.3 研制目标
  (1)在国内甚至国际上首先实现基于公用通信网的移动式调度自动化系统。
  (2)研究高度精简的调度自动化SCADA系统的实效性,为将来重新确定调度自动化系统的技术路线和规范提供试验依据。
  (3)作为移动式调度自动化系统建设的辅助配套通信设备,可以在日常运行中作为自动化系统的应急备用通道使用。
  (4)辅助配套通信设备还可以完成通道监测的功能,准确区别通道中断或自动化设备故障,便于通信或自动化人员及时处理和排除故障。
  
  1.4 研制依据
  《基于公用通信网的移动式调度自动化系统项目立项科研报告》
  
  2. 主要技术性能要求
  
  2.1 主要功能
  主要功能如下:
  ●模式:车载、手持式;
  ●系统实现:
  √数据采集;
  √数据处理;
  √公式
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