几种常见的调度自动化前置系统数据采集模式

几种常见的调度自动化前置系统数据采集模式

发表时间：2017-10-30T12:00:53.993Z 来源：《电力设备》2017年第18期作者：宋博言张炜琦王建树

[导读] 摘要：前置系统属于调度自动化系统的主要组成部分，在电力调度中扮演着重要的角色。本文简要阐述了调度自动化前置系统的构成及功能，列举了几种常见的调度自动化前置系统数据采集模式。希望能够为电力领域提供参考，提高数据采集效率的目的。

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摘要：前置系统属于调度自动化系统的主要组成部分，在电力调度中扮演着重要的角色。本文简要阐述了调度自动化前置系统的构成及功能，列举了几种常见的调度自动化前置系统数据采集模式。希望能够为电力领域提供参考，提高数据采集效率的目的。

关键词：调度自动化；前置系统；数据采集

不同区域对电力系统供电量的要求不同，因此，电力领域需以用户的需求为基础，通过电力调度的方法，达到平衡用电负荷的目的。将调度自动化前置系统应用到电力调度的过程中，采集各区域用户的用电数据，是提高电力领域运行稳定性的基础。根据数据采集模式的不同，调度效果通常存在差异，因此，有必要对系统的数据采集模式加以研究。

一、调度自动化前置系统的构成及功能

调度自动化系统中，前置系统的功能在于收集电力用户用电所产生的实时数据，而数据采集功能需依靠硬件功能的支撑来实现。

调度自动化系统前置系统硬件主要包括通信扩展板以及解调器等。通信扩展板需属于系统前置机的主要组成部分，功能在于实现对信号接收以及发送过程的实时控制。通信扩展板的路数，需与串行口的个数相同。即，每一路扩展板，均需确保存在1个串行口与之连接。当数据接收完成后，串行口可将接收到的信息，传输给解调器，以使用电数据的收集过程最终得以实现。调度自动化系统前置系统的功能众多，主要体现在以下方面：（1）系统具有处理多种规约的信息的功能，因此能够与RTU实现信息交换。（2）系统能够将交换所得到的RTU信息，通过全网广播的途径，传输到全网范围内，实现信息共享。信息更新时间一般为5s，共享实时性较强。（3）系统管理方式分层管理为主，信息能够逐层发送，最终传输至一级调度部门。（4）系统具有遥控以及遥调的功能，能够向RTU发送指令，并在全网范围内建立统一的时钟，进一步提高信息采集的效率及实时性水平。（5）系统具有遥测值归零处理的功能，应用的灵活性较强。

二、常见的调度自动化前置系统数据采集模式

数据采集功能，属于前置系统的基础功能。常见的调度自动化前置系统数据采集模式，主要包括主备终端服务器值班模式、按口值班模式、分组设计模式以及分层控制模式4种，具体如下：

（一）主备终端服务器值班

主备终端服务器值班模式下，前置机以双机配置为主。主前置机功能在于采集并传输信息、备用前置机的功能则以监控为主。该模式下，主备终端服务器一般呈相互对应的关系。两者的硬件之间相互连接，软件及硬件的构成，均较为简单。该数据采集模式的优势在于便利性强，但通常也存在灵活性差的特点，两大服务器的功能无法相互置换。当某一终端服务器出现故障时，数据采集便无法实现。

（二）按口值班

前置机的按口值班模式，属于调度自动化前置系统的主要数据采集模式之一。传统的数据采集模式下，各个数据采集设备需单独发挥各自的作用，以确保数据的采集以及传输过程能够有效实现。按口值班模式的出现，有效克服了传统数据采集模式的缺陷，要求加强对设备的监控，使设备能够同时发挥作用，以提高数据的采集效率。传统的终端服务器值班模式，以分组值班为主，值班效率较低。按口值班模式下，终端服务器均被规划到了具体的端口下，控制的系统性以及集成性有效提升，控制效率极大提高。

与主备终端服务器模式相同，按口值班模式下调度自动化前置系统前置机配置方法，同样以双机配置为主，“双机”分别指主机及备用机。视数据采集需求，可将系统通道设置为单通道或双通道两种形式。单通道即单独开放主机或备用机，此时，数据的采集、传输等，均需通过同一通道来实现，监控也仅需针对同一通道而进行即可。双通道状态下，两台机器需同时开放，此时，前置机需同时承担不同的功能，即：控制一台机器传输数据，同时监控另一台机器的运行状况。上述数据采集模式，解决了主备终端服务器模式存在的服务器功能固定的缺陷。但需注意的是，该模式下，负责收集并传输数据的通道，必须具有与RTU交换信号的功能。如两个通道均无法与RTU交换信号，则意味着通道的硬件或畅通性出现了问题，系统运行的稳定性及可靠性，必定会受到影响。

（三）分组设计

分组设计模式，要求将同一数据采集系统，分为不同的子系统。每个子系统均配备各自的主机，均具有RTU数据交换的功能，但仅能够交换部分数据。各个子系统之间无联系，功能的实现相互独立。数据采集子系统在获得相应数据之后，需将数据传输给主机。主机与主机之间相互联系，共同构成整体的数据采集系统。

采用分组设计模式实现数据采集，各子系统之间的功能独立性较强。当一个子系统发生故障时，其他系统仍可正常运行，数据采集的连续性及可靠性较强。但随着电网数据量的增加，数据采集对子系统功能、数量以及采集速度的要求也会不断提升，必须设计一种与现代化电网特点相适应的数据采集模式，才能够达到进一步提高数据采集效率的目的。

较主备终端服务器值班模式以及按口值班模式相比，分组设计模式的数据采集效率更高。但该模式并未具有广泛的适用性。应用时，需充分考虑自身条件，以确保所选择的数据采集模式，能够与电力系统的数据采集需求相符合。分组设计模式的适用范围如下：（1）数据采集规模较大的主站系统，采用统一的采集模式采集数据，主机所面临的压力较大，发生故障的几率较高，对系统稳定性的提升不利。可采用分组设计模式采集数据，以便解决由统一采集数据对主机运行稳定性所带来的影响。（2）可以以电力数据的来源为依据，通过分组设计模式采集电力数据。电力领域可将处于同一地区的电力数据，共同归纳到某一子系统的管辖范围内，提高用电数据采集的明确性，为电网调度过程提供保证。（3）以提高管理的便利性为目的，将不同的电力数据分为不同的组别，分别由不同的子系统管理。（4）将RTU信号划分为普通信号以及GPRS信号两种类型，分别有不同的子系统负责采集数据。

（四）分层控制

分层控制的模式，属于调度自动化前置系统数据采集的新型模式之一。该模式下，每一集控站，均具有独立的前置系统以及数据库。将分层控制模式应用到电力用户数据采集过程中，能够使数据采集的层次性得以提升。采用分层控制模式采集用电数据，安全性以及冗余度较强，每一集控站的功能对其他集控站均无影响，数据采集的效率一般较高。该数据采集模式同样存在一定的缺陷，主要体现在运行及