电力调度数据网、调度数据网网络结构、安全分区及双平面介绍

一、什么是电力调度数据网

电力调度数据网(以下简称“调度网”)是建设在电力SDH通信传输网络平台上的调度生产专用数据网,是实现调度实时和非实时业务数据传输的基础平台,也是实现电力生产、电力调度、实时监控、数据管理智能化及电网调度自动化的有效途径,为发电、送电、变电、配电联合运转提供安全、经济、稳定、可靠的网络通道,满足承载业务安全性、实时性和可靠性的要求。承载的电力业务包括SCADA/EMS调度自动化系统、远动、电量采集、继电保护、故障录波、动态预警监测、安全自动装置等信息。调度数据网的可靠性总体需满足网络拓扑的可靠性、设备本身的可靠性、低网络延迟、低全网路由收敛时间、网管稳定性和可靠性等要求;调度数据网的安全性总体需满足安全隔离、设备安全、安全控制和安全监测、安全管理等要求。

二、电力调度数据网网络结构

电力调度数据网功能上可分两类,一部分是骨干网络,另一部分是各级接入网络。

电力调度网骨干网络由第一平面和第二平面组成,又称为骨干网A平面和骨干网B平面,两个平面的拓扑和节点设置一致,互为主备。

电力调度网络骨干网分为四级,第一级为国调、第二级为区调度、第三级省调,第四级地调。

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骨干网的主要功能是将各级电网调度中心与各级电力调度接入网进行互联。

接入网又分为四区(一区,为实时区,是控制生产区;二区,为非实时区,是非控制生产区;三区、四区,为管理信息大区)各级接入网的主要功能是接入和汇聚各级变电站和直调电厂,归属不同调度中心的变电站和直调电厂由不同的电力调度接入网进行接入。一个变电站一般接入到两张接入网中,实现上行链路的冗余备份。

三、安全分区介绍

1、实时控制区(安全Ⅰ区)

控制区中的业务系统或功能模块(或子系统)的典型特征为;是电力生产的重要环节,直接实现对电力一次系统的实时监控,纵向使用电力调度数据网络或专用通道,是安全防护的重点与核心。

控制区的典型业务系统包括电力数据采集和监控系统、能量管理系统、广域相量测量系统、配电网自动化系统、变电站自动化系统、发电厂自动控制系统等,其主要使用者为调度员和运行操作人员,数据传输实时性为毫秒级或秒级,其数据通信使用电力调度数据网的实时子网或专用通道进行传输。

该区内还包括采用专用通道的控制系统,如:继电保护、安全自动控制系统、低频(或低压)自动减负荷系统、负荷管理系统等,这类系统对数据传输的实时性要求为毫秒级或秒级,其中负荷管理系统为分钟级。

2、非实时控制区(安全Ⅱ区)

非控制区中的业务系统或其功能模块的典型特征为:是电力生产的必要环节,在线运行但不具备控制功能,使用电力调度数据网络,与控制区中的业务系统或功能模块联系紧密。

非控制区的典型业务系统包括调度员培训模拟系统、水库调度自动化系统、继电保护及故障录波信息管理系统、电能量计量系统、电力市场运营系统等,其主要使用者分别为电力调度员、水电调度员、继电保护人员及电力市场交易员等。在厂站端还包括电能量远方终端、故障录波装置及发电厂的报价系统等。非控制区的数据采集频度是分钟级或小时级,其数据通信使用电力调度数据网的非实时子网。

3、生产管理区(安全III区)

安全III区为生产管理区,该区的系统为进行生产管理的系统。

(4)管理信息区(安全IV区)

安全IV区为管理信息区,该区的系统为管理信息系统及办公自动化系统。

(5)互联网大区

互联网大区是面向对外服务的,像车联网、并网电厂管理类业务等。

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典型分区:

安全区Ⅰ典型系统:调度自动化系统、变电站自动化系统、继电保护、安全自动控制系统等。

安全区Ⅱ典型系统:水库调度自动化系统、电能量计量系统、继保及故障录波信息管理系统等。

安全区Ⅲ典型系统:调度生产管理系统(DMIS)、雷电监测系统、统计报表系统等。

安全区Ⅳ典型系统:管理信息系统(MIS)、办公自动化系统(OA)、客户服务系统等。

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四、调度数据网双平面

1.基本概念

调度数据网的一平面和二平面是电力系统中用于实现网络冗余和业务隔离的两种独立网络通,属于网络冗余设计。两个平面在物理和逻辑上相互独立,互为主备,确保当一个平面出现故障时,另一个平面可无缝接管业务,保障网络的高可用性。

直观理解就是一个A网,一个B网,互为主备关系。属于一种冗余策略,确保当其中一个平面完全奔溃了,另外一个平面依然可以正常工作。

2. 功能与业务承载

一平面:主要承载实时业务,如电力数据采集和监控系统(SCADA)、能量管理系统(EMS)、广域相量测量系统(WAMS)等。这些业务对数据传输的实时性要求极高,通常需在毫秒级或秒级完成数据传输,以支持电网的实时监控和调度决策。

二平面:除承载部分实时业务外,还承载非实时业务,如调度员培训模拟系统、水库调度自动化系统、电能量计量系统等。这些业务的数据采集频度相对较低,为分钟级或小时级。

来源:电工电气学习笔记