某500kV变电站自动化业务接入总调数据网A、B平面

某500kV变电站自动化业务接入总调数据网A、B平面
发布时间：2021-01-14T02:44:11.435Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第23期作者：王雨佳[导读] 一体化电网运行智能系统（Operation Smart System，简称：OS2），是由南方电网提出的支撑二次一体化发展的技术体系，可以通过规范二次系统数据源、数据流、数据建模、数据接口、功能要求，整合装置，实现全公司范围内资源优化配置，从而提升电网智能化运行水平。

广东电网有限责任公司东莞供电局广东东莞 523600
摘要：本文对南方电网一体化电网运行智能系统进行了介绍，简析了变电站总调数据网A、B平面运行模式下厂站端自动化业务接入的工作要求，并以某500kV变电站为例提出了监控系统安全区II纵向加密认证及远动业务、PMU业务的改造方案。

关键词：OS2网级主站、智能远动机、纵向加密机、功角测量系统
0前言
500千伏某变电站主变规模终期为4台100万千伏安、500千伏出线终期6回、220千伏出线终期16回的大型变电站，在运行过程中需处理大量业务数据并将其送至网级主站端。

2017年南网总调调度数据网A、B平面分割工程完成，新建OS2网级主站系统即将投运，原OPEN3000系统将作为总调备用系统运行。

根据《南方电网总调直采厂站接入网级自动化主站技术方案》的要求，接入总调调度数据网的500kV某变电站需同步完成A、B平面接入配置和调试，即完成监控系统安全区II纵向加密认证改造及远动业务、PMU业务接入总调调度数据网工作。

1简析总调数据网OS2系统
一体化电网运行智能系统（Operation Smart System，简称：OS2），是由南方电网提出的支撑二次一体化发展的技术体系，可以通过规范二次系统数据源、数据流、数据建模、数据接口、功能要求，整合装置，实现全公司范围内资源优化配置，从而提升电网智能化运行水平。

其中需要规范的二次系统包括保护、安自、通信、自动化、计量、设备状态监测等各类厂站端和主站端设备与系统。

OS2厂站端在现有综合自动化系统、数字化变电站等技术基础上，重点加强厂站内二次设备的标准化建设，加强间隔层装置功能整合和站端和站间智能化应用、广域控制保护功能建设，并通过智能远动机实现对厂站端数据的综合采集及厂站与主站的统一通信。

OS2厂站端系统分为生产控制大区与管理信息大区，其中生产控制大区的运行控制系统通过路由策略，可使远动、保信等实时业务优选新建的A平面（H3C）承载。

电能计量、DTS等非实时业务优选B平面（思科）承载，实现了网络分流。

当一个平面发生故障时，业务可自动切换至另外一个平面上运行，提高了业务可靠性。

2站端接入A、B平面业务
某500kV变电站现有需要规范的二次设备如下：
1）站控层设备：远动工作站、综自监控后台、保信子站、五防系统、视频监控系统、电能质量监测后台、安稳子站、生产管理系统、时间同步系统、电能采集系统、变压器油色谱图分析系统、故障录波远传系统、PMU数据集中器；
2）间隔层设备：在线监测装置、电度表、测控装置、保护装置、安稳装置
为实现自动化业务接入总调数据网A、B平面，该变电站需完成监控系统安全区II纵向加密认证改造及远动业务、PMU业务接入总调调度数据网工作。

3加密装置、远动业务及PMU业务改造方案
3.1安全区Ⅱ纵向加密认证改造
1）将纵向防火墙1管理IP修改为备用或删除。

在二次安防系统非控制区原组网架构的基础上（如图1），断开非控制区纵向防火墙1与调度数据网路由器及非控制区互连交换机1的互连（如图2），且两台纵向防火墙不断电保持运行状态，以确保快速回退。

2）在二次安防系统非控制区调度数据网路由器与非控制区互连交换机1之间接入非控制区纵向加密装置1（如图3），并测试各业务系统数据通信是否正常。

3）将纵向防火墙2管理IP修改为备用或删除(注：此步骤操作之前需确保防火墙为透明模式)。

在二次安防系统非控制区原组网架构的基础上，断开非控制区纵向防火墙2与调度数据网路由器及非控制区互连交换机2的互连（如图4），且纵向防火墙不断电保持运行状态，以确保快速回退。

4）在二次安防系统非控制区调度数据网路由器与非控制区互连交换机2之间接入非控制区纵向加密装置2（如图5），并测试各业务系统数据通信是否正常。

3.2远动业务改造
某500kV变电站站控层采用IEC103通讯规约，采用NS3000（V8）监控后台和NSC300远动装置。

按照A、B平面的模式改造之后，远动装置就要使用多一个网口，即2台远动装置各自接入到A、B平面，再加上专线的两个网口，总共使用6个网口，分别配置A、B平面和专线的远动业务地址。

1）准备NSC300远动最新的备份文件
2）配置远动装置IP地址等通讯参数。

3）将由二次安防屏放置过来的B平面网线接入远动装置。

4）进行通道测试，验证远动装置接入总调调度数据网A、B平面的业务正常。

5）与总调自动化验收远动业务在A、B平面的遥信、遥测功能，如发现问题，应及时整改，确保远动业务功能正确。

3.3PMU业务接入总调调度数据网A、B平面改造
某500kV变电站CSS200功角测量系统采集器配置有4个以太网接口，最多可配置6个数据网通道，为双冗余配置。

由于该套设备投运时间较久，单台集中器同时接入A、B平面将引起装置运行异常。

因此在双平面改造过程中，采取配置A、B平面分别挂接不同集中器的配置方式。

1）准备PMU装置CSS200最新的备份文件2）现场为双套PMU配置，网口无冗余，需将#2PMU至二次安防A平面交换机的网线移至二次安防B平面交换机上3）配置PMU装置IP地址等通讯参数。

4）进行通道测试，验证PMU装置接入总调调度数据网A、B平面的业务正常。

5）通知总调召唤站端配置，核对PMU数据，如发现问题则及时整改。

4改造风险分析
4.1安全区Ⅱ纵向加密认证改造风险分析由于非控制区电力监控系统的特殊性质，纵向加密机改造过程中应尽可能地避免调度业务系统长时间中断，当节点实施遇到困难或者当实施完成后系统不稳定时，需对系统进行紧急恢复。

因为本项工作所部署的非控制区纵向加密认证装置为透明模式，可将原非控制区纵
向防火墙接回非控制区交换机及调度数据网PE路由器，非实时的纵向业务数据则能通过原有纵向防火墙与调度数据网进行连通，保证非控制区纵向业务的不受影响。

4.2远动功能改造风险分析
远动装置修改配置需要断电等操作，会出现误发信号及通讯中断情况，因此在改造任务开始之前应提前联系主站端封锁、屏蔽相关数据，改造过程中由现场值班人员在后台监控系统做好监盘，改造完成后再及时申请解封数据。

解除数据封锁前应与主站核对当前测控装置对主站和后台的遥测遥信信号，通讯正常方可解除封锁，防止盲目解除封锁后导致四遥中断。

另外由于远动业务的重要性，在修改远动装置配置前需做好相关数据备份，防止当节点实施遇到困难或者当实施完成后系统不稳定时，远动装置无法恢复旧配置运行。

4.3PMU改造风险分析
PMU配置完成后，需要与调度核对实时数据和离线文件的可用性。

为避免PMU配置过程中，因配置文件损坏或误操作导致功角测量系统业务中断，应在工作前将配置文件进行备份并将备份文件储存于不同介质中。

当节点实施遇到困难或者当实施完成后系统不稳定时，可恢复旧配置文件恢复PUM系统运行。

5总结
500kV变电站为重要变电站，保信、计量、远动、安自等二次设备的各类业务均通过自动化系统与主站有大量数据往来，实时为电网设备安全运行保驾护航的同时，还起到审计及为数据保密性加固的作用，因此对于原OPEN3000系统运行要求极高。

随着调度数据网A、B平面分割及各重要变电站的业务接入OS2网级主站系统，从根本上解决了自动化业务单平面、无后备的问题。

某500kV站自动化系统在接入过程中保证各业务数据正确性，降低了业务长时间中断导致的运行风险，也为将来其他变电站的改造提供了借鉴。

参考文献
[1]《南方电网总调直采厂站接入网级自动化主站技术方案》
[2]《智能远动机与主站数据交换技术方案———源端维护与订阅发布》
[3]张泉.变电站综合自动化系统的设计和研究[D].天津大学,2005.
[4]王世香.变电站综合自动化系统可靠性分析[D].西南交通大学, 2006.
[5]蒋年德,魏育成.变电站综合自动化系统体系结构研究[J].电网技术,2003,10:48-51.。