摘要:本文阐述了地调一体化DTS系统中Web发布系统的系统结构,阐明了Web系统与DTS系统在实现数据交互方面的关键技术,并将基于Web技术的DTS系统应用于电网反事故演习中。实践证明基于Web技术的DTS系统具有更广泛的实用性,更好的安全性,可方便地扩大了反事故演习的参演范围,参演人员可便捷灵活地参与反事故演习活动,提升了各级调度及现场值班人员的事故应急处置能力。
关键词:DTS系统;web技术
0引言
根据电力信息安全要求,地调一体化DTS系统一般部署于电力信息安全Ⅱ区网络,教员台及学员台需通过安全Ⅱ区网络进行DTS系统应用。由于安全Ⅱ区网络接入端口有限,而DTS系统用户遍布电网各县调、变电站及电厂和大用户,仅通过安全Ⅱ区网络进行DTS系统应用存在一定的局限性。
相比于传统的DTS系统,以Web模式实现反事故演练功能的DTS系统提供了更方便的接入手段,扩大了系统的应用范围,让更多的单位和人员参与到反事故演习活动中。在基于Web技术的DTS系统中,上一级调度位于安全Ⅱ区的DTS服务器将电力系统模型(PSM)服务的数据传至安全Ⅲ区的Web服务器,远方经过授权的下级调度员及厂站值班员,可以通过安全Ⅲ区的Web浏览器访问位于Web服务器上的DTS仿真数据,并通过浏览器进行DTS模拟操作来参与联合反事故演习。这样就可以打破安全Ⅱ区与安全Ⅲ区之间的安全访问限制,在共同面对电网突发事故时,参加演练的各级调度员及厂站值班员可以根据各自的管辖范围进行相应的演练,在演练中对各个单位的反事故预案及处置能力进行检验,使得一线运行值班人员对电网各种严峻的运行方式能有更进一步的了解与熟悉,同时也考察了各个单位在事故处理过程中的协同配合度,提高各级调度和运行人员的事故处理能力。
鉴于此,我们和自动化厂家合作,在地区DTS系统中进行Web应用的开发。
一、DTS系统的Web发布系统体系结构
DTS系统及Web发布系统分别部署于安全Ⅱ区和安全Ⅲ区网络,从系统的物理结构上分为II区与III区数据交互部分和Web发布部分。
(1)硬件体系结构
图1-1硬件体系结构图
如图1-1所示,DTS系统位于安全II区,Web子系统位于安全III区和IV区,DTS系统和Web服务器之间设置正反向物理隔离设备进行隔离。DTS系统通过正向物理隔离装置把电网模型数据、实时运行数据、图形库文件等同步到Web服务器上,反向物理隔离装置用于将III、IV区DTS Web客户端操作命令传到II区DTS系统中。
(2)软件体系结构
系统基于B/S架构,采用C++和JAVA语言,通过CORBA进行通信,使用APACHE/TOMCAT作为发布服务器。实时事项的接口采用GES接口方式进行,DTS实时事项、操作命令采用DTS代理服务实现。
Web发布系统的用户使用Web浏览器连接到DTS的Web服务后,可以执行实时数据浏览、历史数据查询、事项查询、操作命令下发等操作。其软件体系结构如下图1-2所示
图1-2 软件体系结构图
二、DTS系统的Web发布系统关键技术
由于电力二次系统安全防护的相关规定对电力生产信息系统做出严格的规定,各信息安全区之间应有严格的防护隔离措施,特别是安全Ⅱ区与安全Ⅲ区之间必须设置物理隔离,这对于安全II/III区之间的信息交换造成了一定的影响,为此需采取以下措施来满足信息交换的需要。
1、从安全II区向安全III区的数据、文件传输
根据电力二次系统安全防护相关规定,在安全I/II区之间使用防火墙设备实现“横向安全隔离”,安全I/II区与安全Ⅲ区之间使用专用的正/反向物理隔离设备实现“横向安全隔离”。
为了实现信息的共享和交换,要在I/II区与III区之间做到数据的统一。另一方面为了减轻系统维护的工作量,提高系统的实用性,实现实时调度系统和信息发布系统的人机界面的一致性。我们运用了以下的策略:
(1)对于电网模型、图形等离线数据使用镜像传输技术。当I/II区电网模型和图形发生变化后,系统能将变化的模型、图形通过隔离装置向III区进行传输,使得III区Web系统中的模型、图形能及时、自动的得到更新。
(2)对于电网潮流、事项等变化数据采用定时转发技术。系统定时将I区EMS的实时变化数据和事项、II区DTS的仿真计算数据和事项定时转发到III区Web系统,使得Web系统展示的数据变化与I/II区数据保持同步。
2、从安全III区向安全II区的DTS学员命令传输
对于安全III区DTS的Web用户的学员操作命令,需要传送到II区DTS服务进行执行。对于从III区向II区传输的数据,需要经过反向物理隔离装置,并且根据安全防护的要求,只能以E语言格式的文件方式进行传输。鉴于此,我们在DTS的Web服务器上将客户端的命令结构按照E语言格式写入文件后,通过反向物理隔离装置提供的功能软件将文件传到II区命令接收机器上,然后由接收机器上的命令文件传输模块将命令发送到DTS服务器予以执行。命令执行完成后将操作引发的仿真数据变化和事项由数据转发模块通过正向隔离装置实时发送到III区Web系统进行发布。
三、基于Web技术的DTS改进系统的应用效果
2017年8月笔者所在单位使用基于Web技术的DTS改进系统开展了一场大型的地区联合反事故演习,演习涉及地县级调度机构、变电站及发电厂等6个参演单位,模拟了现实中可能发生的多类型电网故障,参演人员模拟开展事故处置,演习取得了很好的成效。
1、事故处理过程中,演习监控员、变电运行演习人员分别通过安全Ⅱ区的DTS系统学员台和安全Ⅲ区的DTS的Web发布系统进行相关倒闸操作,均顺利完成了相应的模拟操作,电网的变化与实际相一致。
2、演习培训过程中,学员台及DTS的Web发布系统可以进行相应模拟操作及遥测遥信数据查询,教员台则可以进行多种类型的异常及故障设置,满足演习培训的需要。
3、学员台及DTS的Web发布系统的交互操作性能也满足了联合演习的快速性、实时性要求。演习结束后DTS系统还提供了信息丰富的演习评估报告,便于对演习过程的分析评价。
4、DTS系统的Web发布系统,使得演习调度员可以使用DTS系统的人机界面进行数据浏览和操作,下级参演用户可以使用Web系统在浏览器页面中进行数据浏览、事项查看和曲线监视。同时Web系统具备权限控制机制,远方经过授权的下级调度员以及厂站值班员,可以通过Web浏览器打开所辖区域的图形,进行DTS仿真操作。这样,就使得DTS联合反事故演习更加方便,可以使下级调度部门的调度员、厂站值班员更大程度参与进来,扩大了参加反事故演练的地域范围,提高了演习的效果,提高调度运行业务能力。
四、结论
本文阐述了DTS系统的Web发布系统的研究背景,对Web发布系统的体系结构进行了设计,介绍了设计Web发布系统所采用的关键技术。实践证明,基于Web技术的DTS系统在联合反事故演习中是切实可行的,它在确保电力生产信息网络安全的同时,扩大了DTS系统的应用范围,使得联合反事故演习的开展更加方便,可以让更大范围的各级调度员、厂站值班员参与进来,扩大了参加反事故演练的地域范围,提高了演习的效果。
参考文献:
[1]张炀.DTS系统及其在电网的应用与展望.大众用电,2010(5):25-26..
[2]冯永青,等.南方电网调度员培训仿真系统关键技术研究与应用.南方电网技术,2012,6(1):1-7.
[3]刘一凡.浅谈电网调度员培训模拟系统(DTS)的构成及应用.中国财富科技,2008(10).
作者简介:
陈少芳,女,1986.07出生,汉族,福建漳州人,硕士研究生学历,国网漳州供电公司,工程师,主要从事电网调度工作。
论文作者:陈少芳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/5
标签:系统论文; 数据论文; 电网论文; 调度员论文; 发布系统论文; 事故论文; 操作论文; 《电力设备》2018年第31期论文;