新能源厂站并网数据接入管理系统的设计与实现

新能源厂站并网数据接入管理系统的设计与实现

发表时间：2019-06-18T14:06:50.133Z 来源：《科技新时代》2019年4期作者：吴俊陶雪峰陈媛媛王军

[导读] 为应对分布式电源大规模发展的新形势，加强宣城供电公司智能电网的建设力度。

国网安徽省电力公司宣城供电公司安徽宣城 242000

摘要：根据《电力监控系统安全防护规定（国家发改委[2014]14号令）》和《电力监控系统安全防护总体方案等安全防护方案和评估规范（国能安全[2015]36号）》要求，对于不具备电力光纤通信条件的分布式电源，数据采集与传输采用无线通信方式。在采用无线通信方式进行数据接入时，子站终端应采用加密认证措施，实现主站对子站的身份鉴别，确保报文的机密性、完整性保护。

关键字：新能源；光伏电站；并网数据接入

1背景

为应对分布式电源大规模发展的新形势，加强宣城供电公司智能电网的建设力度，提升智能电网的运行水平，针对宣城地区分布式新能源并网，开展分布式新能源信息接入与运行监控分析技术的研究，并研发监控平台，可加强对分布式新能源管理，使得分布式新能源成为电网运行不可或缺组成部分，对于地区分布式新能源的平稳、有序发展，提高电网的安全稳定运行水平具有重要的指导意义。

2 实现目标

针对目前新能源站点并网数据格式不规范、不统一及传输通道各种异常发生的情况，收集并网报文数据并按照IEC61860规约格式进行改造，为生产管控系统提供统一规范的监控数据。同时为确保数据传输的及时性、高扩展性、安全性，最大限度满足各个厂站数据的安全接入，对以前的无线路由采集方式进行升级，新增有线路由接入。与此同时，对接入数据通道进行全方位的监测，对数据传输异常的情况进行实时告警，提高巡检人员的排错率，确保数据稳定、安全、及时传输，提高生产管控管理水平。具体研究内容如下：

1) 在新能源子站安装采集终端，并网数据经过加密认证装置处理后以无线通信的方式上送，由安全接入区一端加密装置对身份鉴别解密后进入安全接入区；

2)新增一台有线路由，与现有的无线路由器相配合，满足专线用户的多样化的接入需求；

3)构建可视化操作平台，实现报文数据收集与转发的功能，包括参数配置、历史数据可追溯、网络配置等；

4)建设IEC102规约通道传送电能量数据，实现对电表的峰、平、谷及需量的采集；

5)搭建短信告警平台，当出现通讯异常情况时发送告警短信给值班人员。

3系统总体设计

3.1数据传输通道建设

子站数据采集终端采集分布式电源并网数据后，需通过加密认证处理措施后，通过无线通信方式上送，数据通过无线公网通道接入调度端外网无线路由，再经加密装置对子站进行身份鉴别解密后进入安全接入区。新能源并网数据安全接入拓扑图如下：

安全接入区内两台前置通信服务器（主备）对接入的数据进行解析处理分别形成实时数据e文件和非实时数据e文件，同时将实时数据e 文件通过反向隔离装置发送到I区-EMS系统的两台前置机（主备），将非实时数据e文件发送到II区-生产管理系统的两台前置机（主备）。

3.2有线路由改造

为满足各个新能源子站数据传输的多样性，对现有的无线路由接入方式进行升级，加入有线路由接入的方式，具体接入方式如下图所示：

同时，对于新建分布式光伏并网，实时数据应通过当地监控系统或远动RTU装置采集传输，非实时数据通过关口电表采集上传；对于已并网分布式光伏，实时数据和非实时数据暂时仍可通过从关口电表采集上传。此外，分布式光伏并网上传调度并网数据应采用IEC-60870-104规约。

3.3报文数据收集及转发

开发新能源并网数据安全接入系统，使得以前的“命令式”操作变为可视化操作，降低了报文转换过程中的操作难度，严格把控数据流向节点，保障了数据的安全转换与存储。该系统的主要功能有：维护档案信息（厂站信息、采集配置信息、电表信息、加密装置信息等）、进程管理、数据可视化、转发配置。通过该系统完成电源点集中收集——转换——发送，最后传入安全接入区，通过纵向加密后流入信息安全一区，最后经过收发数据、格式化进入SCADA系统和EMS系统实现数据展示的功能。整个过程如下所示：1）基础信息配置

通过对系统DSM系统数据参数进行配置，具体配置档案信息包括需要收集的厂站信息数据。

2）采集参数管理

通过对被采集的厂站发送装置的参数进行配置，实现数据的收集工作，同时考虑数据的安全传输，根据国网数据传输规则，实行加密认证。

3）数据报文转换

按照IEC60870-104规约标准对收集的报文数据进行转换，做好遥信、遥测、遥控点表与主站设置相同的波特率，确定好厂站侧地址及数据传输类型。

4）报文数据存储

系统按照每天的日期生成一个文件夹，每个文件夹下按小时为单位保存报文，默认保存最近一个月的报文。

5）报文数据查看

为实现对报文数据进行可视化监测和出现异常时加快排错的效率，对历史报文数据进行本地存储。

6）系统进程管理

考虑整个系统的安全稳定运行，对系统的支撑服务进程进行可视化管理，提升系统的运维管理水平。

3.4异常告警

在安全接入区部署前置采集装置，对安全接入内的前置服务器（主备）、交换机、电源点采集装置的网络状态数据进行采集，将采集到的数据传输至告警服务小工具，如出现异常情况，根据事先配置的短信告警名单进行短信告警服务，快速定位故障范围或具体的设备，提高巡检效率。

4结语

该项目完成后，不仅可以应用到宣城市供电公司，还能应用到各县公司，更能推广应用到其他兄弟子公司，为各地区新能源并网数据安全接入应用推近了一步。本项目的开发成果具有巨大的、迫切的市场需求，具有很好的市场前景，很值得开发和推广使用。