地縣電力調度數據網的建設和應用
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摘要：概括介紹了地調四級網以及諸暨局電力調度數據網的建成和應用情況。從諸暨局自動化系統與紹興局系統之間業務應用交互的角度出發，概括介紹諸暨縣調電力調度數據網系統，地縣電能量計量系統，二次安防防病毒服務器系統與紹興地調相應系統之間的業務交互應用情況。
關鍵詞：交互；電力調度數據網；電能量計量；二次安全防護；四級網；建設和應用
電力調度數據網是為電力調度和生產服務的專用數據網絡，其安全、穩定、可靠的運行是整個電網安全生產的基礎保障。隨著諸暨電網建設的速度加快和規模的擴大，各類調度自動化系統相繼建成，且地調以及縣調各系統之間的業務交互應用也變得比較頻繁。據原國家經貿委頒發的關于《電網和電廠計算機監控系統及調度數據網絡安全防護規定》的第30號令“電力系統中，安全等級較高的系統不受安全等級較低系統的影響。電力監控系統的安全等級高于電力管理信息系統及辦公自動化系統，各電力監控系統必須具備可靠性高的自身安全防護設施，不得與安全等級低的系統直接相聯。”以及“電力監控系統可通過專用局域網實現與本地其他電力監控系統的互聯，或通過電力調度數據網絡實現上下級異地電力監控系統的互聯。各電力監控系統與辦公自動化系統或其他信息系統之間以網絡方式互聯時，必須采用經國家有關部門認證的專用、可靠的安全隔離設施”的規定，電力調度數據網之間的業務交互需要遵循一定的原則—“網絡專用，安全分區，橫向隔離，縱向認證”。[1]
本文將從諸暨局自動化系統與紹興局系統之間業務應用交互的角度出發，概括介紹諸暨局電力調度數據網的建設和應用情況。
一、地區調度數據網（四級網）建設
目前紹興地區電力調度數據網包括三級網和四級網兩部分。三級網作為一個子站節點，其主要功能是接收省公司的電網數據，同時向省公司轉發500kV、220kV變電所數據和地區總加數據。各縣局監控系統與紹興地區實時監控以及紹興地調的集控站系統的連接是通過四級網完成的，目前的四級網是采用數據網關的接入方式。常用的調度數據網構成有4種典型模式：IP+SDH+ATM+FIBRE，IP+ATM+FIBRE，IP+SDH+FIBRE和IP+FIBRE。從發展趨勢來看，IP+ATM+SDH+FIBRE和IP+SDH+FIBRE并存的時代已經成為過去，現已逐步發展為以IP+SDH+FIBRE為主的局面。地區電力局調度中心配置2臺路由器，作為地調調度數據網的中心節點，負責與各子站及縣局通信，同時完成與省公司的數據網通信；各縣局采用路由器，實現各個應用設備的信息接入路由器之間采用E1接口通過SDH光纖環網相互通信，路由能夠自動迂回，可實現長距離通信，且抗干擾性好。[3]
二、諸暨局自動化系統接入地區調度數據網的業務分類
根據電力二次系統的性質，如功能、實時性、傳輸方式、對電力生產和管理業務的重要性等，諸暨供電局自動化業務大概可以劃分為以下三個區，其網絡連接圖如圖1所示：
1.安全I區
數據采集和監控系統（SCADA）：以諸暨局大樓為接入中心，以光纖SDH的n*2Mbit/s鏈路為承載，通過2路模擬專用通道連接各電壓等級的變電所。主要完成諸暨境內5座220kV，21座110kV，13座35kV變電所的數據采集、監視和控制功能，同時通過地調轉發通道向地調轉發部分重要線路的遙測數據。
地區電力調度數據網系統（四級網）：在地區局以1臺路由器作為中心路由設備，以100M雙鏈路接入省電力公司三級網的地調骨干路由器實現了三四級網的互聯，各縣局作為地區電力調度數據網的接入節點。[2]主要完成紹興局境內所有縣局與縣局，縣局與地區局之間安全I、II區之間數據的共享，是地縣數據交互的骨干網絡路徑。
電力系統遠程維護撥號認證系統：裝置采用工業級服務器、安全操作系統、硬件USBKey雙因數強認證、防火墻、等安全技術，對撥號接入用戶進行認證，對傳輸的信息進行加密和數字簽名，并設置安全策略對接入的用戶訪問的范圍和資源進行限制，通過審計日志對其訪問進行詳細的記錄，以電力二次系統安全防護的強度，保證撥號用戶操作的責任性和可追查性。
2.安全II區
電能量計量系統：通過專線MODEM采集諸暨境內13座35kV變電所電量數據，通過與紹興局電能量系統在II區的接口程序，獲得諸暨境內其他110kV及以上變電所的關口表以及線路的電能量數據，從而系統生成各類報表供相關部門進行電網電量預測，變電所平衡數據分析等應用。
二次安防防病毒服務器系統：以地區四級網系統為業務承載，通過在地區局防病毒服務器下載防病毒軟件和補丁以及升級包，縣局安全I、II區的Windows工作站和服務器在線升級防病毒軟件的病毒庫。
3.安全III區
PI實時數據庫縣局延伸：在紹興地區局建立PI數據庫，縣局通過安裝在安全III區的數據庫鏡像服務器，實現與安全I區的SCADA參數庫、實時運行信息和圖形的同步。通過應用軟件導出CIMXML模型，SVG圖形，E文件并以FTP的方式定時發送至地區局的PI接口服務器，入庫到PI數據庫。同時通過應用軟件自帶轉發功能，縣局鏡像服務器實時向地區接口服務器發送遙測數據和事項。
關鍵詞：交互；電力調度數據網；電能量計量；二次安全防護；四級網；建設和應用
電力調度數據網是為電力調度和生產服務的專用數據網絡，其安全、穩定、可靠的運行是整個電網安全生產的基礎保障。隨著諸暨電網建設的速度加快和規模的擴大，各類調度自動化系統相繼建成，且地調以及縣調各系統之間的業務交互應用也變得比較頻繁。據原國家經貿委頒發的關于《電網和電廠計算機監控系統及調度數據網絡安全防護規定》的第30號令“電力系統中，安全等級較高的系統不受安全等級較低系統的影響。電力監控系統的安全等級高于電力管理信息系統及辦公自動化系統，各電力監控系統必須具備可靠性高的自身安全防護設施，不得與安全等級低的系統直接相聯。”以及“電力監控系統可通過專用局域網實現與本地其他電力監控系統的互聯，或通過電力調度數據網絡實現上下級異地電力監控系統的互聯。各電力監控系統與辦公自動化系統或其他信息系統之間以網絡方式互聯時，必須采用經國家有關部門認證的專用、可靠的安全隔離設施”的規定，電力調度數據網之間的業務交互需要遵循一定的原則—“網絡專用，安全分區，橫向隔離，縱向認證”。[1]
本文將從諸暨局自動化系統與紹興局系統之間業務應用交互的角度出發，概括介紹諸暨局電力調度數據網的建設和應用情況。
一、地區調度數據網（四級網）建設
目前紹興地區電力調度數據網包括三級網和四級網兩部分。三級網作為一個子站節點，其主要功能是接收省公司的電網數據，同時向省公司轉發500kV、220kV變電所數據和地區總加數據。各縣局監控系統與紹興地區實時監控以及紹興地調的集控站系統的連接是通過四級網完成的，目前的四級網是采用數據網關的接入方式。常用的調度數據網構成有4種典型模式：IP+SDH+ATM+FIBRE，IP+ATM+FIBRE，IP+SDH+FIBRE和IP+FIBRE。從發展趨勢來看，IP+ATM+SDH+FIBRE和IP+SDH+FIBRE并存的時代已經成為過去，現已逐步發展為以IP+SDH+FIBRE為主的局面。地區電力局調度中心配置2臺路由器，作為地調調度數據網的中心節點，負責與各子站及縣局通信，同時完成與省公司的數據網通信；各縣局采用路由器，實現各個應用設備的信息接入路由器之間采用E1接口通過SDH光纖環網相互通信，路由能夠自動迂回，可實現長距離通信，且抗干擾性好。[3]
二、諸暨局自動化系統接入地區調度數據網的業務分類
根據電力二次系統的性質，如功能、實時性、傳輸方式、對電力生產和管理業務的重要性等，諸暨供電局自動化業務大概可以劃分為以下三個區，其網絡連接圖如圖1所示：
1.安全I區
數據采集和監控系統（SCADA）：以諸暨局大樓為接入中心，以光纖SDH的n*2Mbit/s鏈路為承載，通過2路模擬專用通道連接各電壓等級的變電所。主要完成諸暨境內5座220kV，21座110kV，13座35kV變電所的數據采集、監視和控制功能，同時通過地調轉發通道向地調轉發部分重要線路的遙測數據。
地區電力調度數據網系統（四級網）：在地區局以1臺路由器作為中心路由設備，以100M雙鏈路接入省電力公司三級網的地調骨干路由器實現了三四級網的互聯，各縣局作為地區電力調度數據網的接入節點。[2]主要完成紹興局境內所有縣局與縣局，縣局與地區局之間安全I、II區之間數據的共享，是地縣數據交互的骨干網絡路徑。
電力系統遠程維護撥號認證系統：裝置采用工業級服務器、安全操作系統、硬件USBKey雙因數強認證、防火墻、等安全技術，對撥號接入用戶進行認證，對傳輸的信息進行加密和數字簽名，并設置安全策略對接入的用戶訪問的范圍和資源進行限制，通過審計日志對其訪問進行詳細的記錄，以電力二次系統安全防護的強度，保證撥號用戶操作的責任性和可追查性。
2.安全II區
電能量計量系統：通過專線MODEM采集諸暨境內13座35kV變電所電量數據，通過與紹興局電能量系統在II區的接口程序，獲得諸暨境內其他110kV及以上變電所的關口表以及線路的電能量數據，從而系統生成各類報表供相關部門進行電網電量預測，變電所平衡數據分析等應用。
二次安防防病毒服務器系統：以地區四級網系統為業務承載，通過在地區局防病毒服務器下載防病毒軟件和補丁以及升級包，縣局安全I、II區的Windows工作站和服務器在線升級防病毒軟件的病毒庫。
3.安全III區
PI實時數據庫縣局延伸：在紹興地區局建立PI數據庫，縣局通過安裝在安全III區的數據庫鏡像服務器，實現與安全I區的SCADA參數庫、實時運行信息和圖形的同步。通過應用軟件導出CIMXML模型，SVG圖形，E文件并以FTP的方式定時發送至地區局的PI接口服務器，入庫到PI數據庫。同時通過應用軟件自帶轉發功能，縣局鏡像服務器實時向地區接口服務器發送遙測數據和事項。