2022年上海石化电力调度自动化系统关键技术规划方案专题方案.docx

精选word文档 下载可编辑　　上海石化电力调度自动化系统技术计划方案　　作者： 陈磊（上海石化热电总厂生产处） 张卫红（上海交通大学）　　摘要：作者在该技术方案中对上海石化电力调度自动化系统作了一个整体计划，很好地表现了上海石化对电力调度自动化需求及其处理方案，是上海石化实现电力调度自动化良好选择　　关键词：自动化 计划 采集 系统 信息　　一、概述　　（一）上海石化电力系统概况　　上海石化电力系统行政划分上由公用事业企业和热电总厂两大部分组成　　公用事业企业关键管辖上海石化企业内部各电压等级变、配电站和供、配电线路而热电总厂则关键由热电一站、热电二站和石化变电站三部分组成　　热电总厂和上海电力企业以220KV线路作电网联络和输送容量交换，在地理位置上，热电总厂和热电二站在同一地理位置，热电一站和热电二站相距9公里，热电一站和石化变相距7公里，石化变和热电二站相距2公里，热电一站、热电二站、石化变电站三个部分组成了上海石化220KV系统三角形网络，在220KV系统上现在有两条220KV线路和上海电力企业电网联络，两条和电网联络220KV线路一条在石化变电站，另一条在热电一站，以后计划有第三条线路和电网联络在热电二站，另外石化变电站还有一条220KV线路作为秦山核电厂紧急备用电源。

　　(二)上海石化电力自动化水平现实状况　　1、 公用事业电力自动化水平现实状况　　（1） 集控系统：公用事业企业下设集控系统，接入若干管辖范围内变电站远动信息　　（2） 电能量采集系统：新增公用事业企业电能量数据采集系统，采集管辖范围内10KV、35KV电能量数据　　（3） MIS系统：已建成公用事业企业OA系统　　2、 热电总厂电力自动化水平现实状况　　（1） 变电站站控系统：已部分建成热电一站电气监控系统　　（2） 自动调功系统：新增热电总厂发电机组自动调功系统，供货商为南京力导企业，可实现达成两个功效：　　a、依据给定负荷曲线调整机组出力，要求热电一站、热电二站分别依据给定负荷曲线调整机组出力，负荷曲线由热电总厂下达成热电一站、热电二站　　b、依据给定两条（以后可能3条线）和上海电网系统交换容量220KV线路总量值（总量值能够是零、能够是负、能够是正）调整热电一站、热电二站机组出力，总量值由热电总厂下达　　（3） 量数据采集系统：新增热电总厂电能量数据采集系统，采集热电总厂范围内10KV、35KV、110KV、220KV及发电机组电能量数据。

　　（4） 电气五防系统：新增热电总厂电气五防及电气操作票生成系统，供货商为珠海优特企业　　（5） MIS系统：已建成热电总厂OA系统　　（三）上海石化电力系统调度管理中存在问题和需求　　不管是公用事业企业，还是上海石化热电总厂现在全部未建立企业级调度SCADA系统，所以现在系统级电网调度方法基础上停留在人工调度阶段，系统监视、控制和大量数据采集整理、运行分析工作仍然由调度运行人员人工完成，极大地浪费人力资源，且效率低下　　为了满足经济和社会发展需要，上海石化电网在以后几年将有愈加快发展伴随用电量快速增加，电网不停扩大，结构日益复杂，数据信息大量增加，原有调度管理方法已经不适应电网发展形势，公用事业企业和热电总厂迫切需要实现电网调度自动化，提升电网调度运行水平　　调度自动化系统是一项包含继电保护、远动、通讯、工业控制和计算机软硬件等学科系统工程，是生产技术重大改善，是减员增效有力方法之一；调度自动化系统所引发在管理方法上改善，将会影响企业绝大多数部门管理工作做好调度自动化系统及企业网计划设计工作，是最终可靠、经济、全方面地实现调度自动化功效和企业网根本确保　　上海石化电力系统在电气系统上有其特殊性，系统覆盖了发电厂、变电站、输配电网等部分组成，所以上海石化电力调度自动化系统有别于传统电网调度自动化系统，应综合考虑发电厂、变电站、输配电网调度管理特征。

　　总而言之，必需对上海石化电力系统现实状况和需求进行科学分析，制订出调度自动化系统建设全局计划，既能满足发展，又要考虑到投资保护，接入、容纳现有多种自动化子系统　　（四）系统设计目标　　本计划设计意在给出上海石化电力调度自动化系统建设整体处理方案调度自动化系统是利用现代电子技术、计算机、通信技术、软件技术及网络技术，将上海石化电网数据和离线数据、电网结构数据进行信息集成，组成完整区域自动化系统，实现上海石化电网综合调度自动化调度自动化建设将充足考虑到公用事业企业和热电总厂现在运行现实状况和发展需求，计划在统一接口标准和开放架构上分层实现调度自动化主站、站控、厂站自动化调度自动化系统将和已经有自动化系统进行有效集成逐步增强调度主站端功效，建立发电、供电电网网络模型，并扩充能量管理管理、电网分析、市场管理、辅助决议等功效，最终实现上海石化电力系统综合调度信息平台　　（五）系统设计内容　　本方案就上海石化电力系统调度自动化主站系统实现给出全方面设计设计内容包含以下部分：　　? 调度自动化系统总体结构　　? 调度自动化主站系统软硬件配置和功效规范　　? 调度信息交换系统功效规范　　? 调度主站系统硬件设备清单和工程概算　　我要投诉评分TOP　　二、系统总体方案设计　　图2-1 上海石化电力调度自动化系统结构　　图2-1是上海石化电力调度自动化系统方案总体结构图，该系统方案采取分层集结标准，系统含有很好开放性、互连性和可扩充性。

　　调度自动化系统总体上由公用事业企业调度自动化系统和热电总厂调度自动化系统两大部分组成　　对于公用事业调度自动化系统，除了需要接入集控中心转发若干变电站信息外，还要接入其它变电站远动信息调度自动化系统还要接入电能量采集系统信息　　对于热电总厂调度自动化系统，现场远动信息分别由热电一站、热电二站、石化变监控系统接口工作站转发取得调度自动化系统还要接入电能量采集系统信息，调度自动化系统也需要和自动调功系统进行交互　　在股份企业工作站上，能够监视两个调度自动化系统全部工况　　同时热电总厂调度自动化系统和公用事业企业调度自动化系统要求数据能够相互转发和备份　　（二）调度主站系统　　调度自动化主站系统是整个自动化系统最高层，负责公用事业企业电网和热电总厂电网全部运行厂站远方监视和控制管理　　热电总厂调度自动化主站系统除了实现站控中心全部功效外（SCADA、调度管理），还需要从电网总体角度出发，建立发电和电网网络模型，实施能量管理和电网高级应用软件功效从而使电网调度自动化水平由“被动接收，简单处理”SCADA阶段过渡到“主动分析”EMS阶段并在此基础上扩展热电总厂辅助决议功效，建设热电总厂调度自动化综合信息平台，这是热电总厂电网调度自动化系统最终目标。

　　（三）通信系统　　对于通信系统，将实现完全基于光纤以太网通信模式不管是厂站RTU或总控单元设备、集控中心前置通信管理机，还是调度主站前置通信管理机，全部是等同网络设备，全部能够在基于光纤局域网中实现基于TCP IP协议点对点通信，从而根本消除常规调度自动化系统中通信瓶颈，避免多级调度中心逐步转发，实现调度中心和现场设备快速、可靠通信　　（四）信息交换系统　　信息交换系统实现和其它自动化系统集成，包含DCS系统、电能量计费系统、OA MIS系统、电气五防系统、自动调功系统等　　考虑未来可能其它自动化应用，信息交换系统应保留足够灵活性同时信息交换系统应该考虑足够安全防范方法，确保调度自动化系统和其它自动化系统有效安全隔离，预防网络攻击或病毒侵入　　三、调度主站系统　　（一）概述　　调度自动化主站系统是上海石化电力自动化系统最高层次，实现对全部厂区厂站集中监视控制和信息处理　　调度自动化主站系统除了实现常规SCADA功效外，也需要实现调度管理功效，实现调度管理无纸化　　除此之外，热电总厂调度自动化主站作为全厂调度中心，应建立全厂发电机和全网网络拓扑模型和设备模型，并和SCADA系统相结合，实现能量管理硬件电网高级应用软件分析功效，为发电企业调度管理提供辅助决议。

　　纵观调度主站系统功效，呈献金字塔型结构，底层功效实现为上层更高级应用提供基础和保障，而上层应用是底层应用功效扩展和提升　　调度主站系统还需要集成多种自动化子系统，接入其它自动化系统信息或向其它系统提供数据和功效服务　　调度主站系统需要实现向上海市调和上海石化股份企业调度信息转发功效　　调度主站需要含有足够开放性，以满足未来系统扩展需求　　（二）硬件配置　　图3-2 调度主站系统硬件配置　　(二)调度主站系统硬件配置　　调度自动化系统主站计算机及网络配置示意图图3-2所表示，热电厂和公共事业中心分别设置一个调度主站系统　　每个调度主站系统配置2台SCADA服务器用于提供实时数据服务，同时充当系统数据库服务器，数据库服务器配置磁盘阵列，充足确保系统运行可靠性　　每个调度主站配置2台数据采集工作站（前置机）和间隔层设备直接交互，完成规约转换和数据处理；2台调度工作站用于实现调度SCADA功效；1台维护工作站实现系统日常维护工作　　每个调度系统分别配置一台WEB代理工作站，经过网络物理隔离设备连接外网WEB服务器，向OA系统公布调度系统实时信息　　各调度系统系统经网关（代理工作站）和其它自动化系统实现接口。

两个调度系统经过网关机（或路由器）实现网络互连　　整个系统采取双网冗余结构，SCADA服务器、前置机均采取双机配置，确保系统可靠性　　股份企业和其它用户只经过WEB访问就能够获取系统实时运行工况　　（三）软件配置　　对于调度自动化主站系统软件系统结构和集控中心基础相同在系统配置上扩充了若干功效　　系统统一采取Windows操作系统平台,采取计算性能强，可靠性高服务器作为服务器端硬件平台，选择大型商用数据库作为数据库支撑平台（MS SQL Server）用户端选择高性能PC图形工作站，服务器和工作站在网络环境下组成份布式系统　　SCADA功效是调度主站系统基础和关键，经过SCADA系统实现了全网范围内电气设备运行工况监视和运行设备远方控制　　和站控中心相比，调度自动化主站系统需要接入更多间隔信息所以调度自动化主站和站控中心相比，有更高硬件配置需求　　调度SCADA系统实时信息经过WEB系统向MIS网公布；调度自动化网络和MIS网经过WEB服务器隔离　　在调度SCADA基础上建立调度管理模型，实现调度管理功效，如日志管理、两票管理、缺点管理、检修管理等，实现调度无纸化，提升企业工作效率　　调度自动化主站接入了全部间隔层设备，含有全网测量信息。

在此基础上建立面向全网电气设备发电模型和电网拓扑模型，并建立设备参数模型和设备测量配置模型建立了和SCADA相关网络模型就能够实现能量管理功效和电力系统高级应用软件分析功效，比如AGC、AVC、机组优化组合、经济调度、网络拓扑、状态估量等　　在电力市场机制下，热电总厂调度主站系统不可避免地需要实现部分发电侧辅助决议功效，利用底层完整电网信息模型为发电侧竞价上网提供技术支持　　调度主站系统将最终实现辅助决议功效，为公用事业企业和热电总厂运行、管理和发展。