文档介绍：调度自动化无线信关平台
The dispatching automation wireless platform
建设方案
一、项目背景
随着电力系统对城网、农网改造的逐步完善,一些重要电力用户及边远变电站的各种自动化信息(远动、电量等)也同时需要实时监测,但由于这类变电站所处地理位置偏远分散,光纤通讯、有线电缆、电力载波等通讯组网方式无论在技术上,还是资金投入产出比上都不太可行,因此利用GPRS/CDMA网络进行无线数据传输成为电力系统选择的重要通信手段之一。
目前各通讯运营商均提供成熟稳定的GPRS/CDMA无线数据通信业务,通信网络覆盖范围大,区域广。并且无线通讯的稳定性、安全性、实时性、开放性都成熟稳定,其扩展能力和经济性比传统通讯方式更具优势。通过GPRS/CDMA无线数据通信业务可方便的实现远程终端与电力调度中心无线通讯。将重要电力用户及边远变电站的各种自动化信息(远动、电量等)数据传输到调度中心。
利用无线网络建设变电站自动化数据、电量数据接收平台。可以保证自动化信息的接入,减少建设的投资费用,实现规范化管理;可以解决原有地方电厂自动化数据无传输通道的问题;可以解决公司所属原农网变电站自动化信息传输问题,加快无人值守建设步伐;可以将调度管理程序在用户侧应用,规范用户管理。
根据《全国电网二次系统安全防护总体方案》的要求,EMS系统属于安全区Ⅰ,电量采集系统属于安全区Ⅱ,调度自动化无线信关平台属于安全区Ⅲ,安全区Ⅲ必须通过安全隔离网闸(反向)向安全区Ⅰ/Ⅱ单向数据传递。结合电力调度自动化系统的具体情况,调度中心的原有系统已稳定运行,软件不宜重新改写。因此通过无线方式接入至调度中心建议采用增加中间件的方案实现,即增加中间件(信关系统),将无线网络接收到的数据通过安全隔离网闸(反向)接入Ⅰ区EMS系统和Ⅱ区电量系统。
调度自动化无线信关平台应该在符合《全国电网二次系统安全防护总体方案》的要求下,数据接口清晰,安全分区明确,网络专用、横向隔离、结构合理,保障电网的安全、稳定、经济运行,保护国家重要基础设施的安全。
二、方案介绍
调度自动化无线信关平台由调度中心主站信关系统和厂站数据通信装置(通信管理机)两部分组成。调度中心主站信关系统主要由无线信关子系统、数据转发子系统、反向隔离网闸组成。调度中心主站信关系统和厂站数据通信装置通过运营商提供的无线(GPRS/CDMA)网络进行数据交互。
系统结构图:
电量服务器
Ⅱ区
GPRS/CDMA
通讯管理机
基站
远动装置
电量装置
…
……
通讯管理机
基站
远动装置
电量装置
…
Ⅲ区
信关服务器
运营商接入路由器
防火墙
远动转发服务器
EMS前置机
I区
电量转发服务器
安全隔离网闸(反向)
安全防护
通信管理机采集电厂、变电站自动化信息和电量信息,并对采集数据进行安全加密,通过装置内的无线通信模块接入无线(GPRS/CDMA)网络。主站无线信关子系统通过运营商接入路由器接收厂站数据,并将实时数据信息转换为符合电力规范的E文件,通过反向物理隔离装置传送给数据转发子系统,数据转发子系统分为远动转发子系统和电量转发子系统,将E文件转换为电力标准协议(IEC104、IEC102、部颁CDT等),分别同EMS系统前置机和电量服务器进行通讯。
本调度自动化无线信关平台方案完全符合《全国电网二次系统安全防护总体方案》的要求。硬件平台基于国产服务器,软件平台基于Linux开源操作系统,数据从安全区Ⅲ通过安全隔离网闸(反向)向安全区Ⅰ/Ⅱ单向数据传递。上层应用软件系统不用任何修改,同时对现在电力行业大量存在的各种监测设备也不需要更换和进行硬件电路更改,数据接口清晰,安全分区明确,结构合理,保障电网的安全、稳定、经济运行。
转发服务器可以使上层应用软件系统不用任何修改,如果用户具备对EMS前置机和电量主站接收程序进行修改的能力,则可以省略转发服务器的部署。
三、系统功能与特点
调度中心主站信关系统
调度中心主站信关系统主要由无线信关子系统、数据转发子系统、反向隔离、防火墙、运营商接入路由器组成。其中无线信关子系统、数据转发子系统是核心部分,根据《全国电网二次系统安全防护总体方案》的要求,结合电力调度自动化系统的具体情况,本系统硬件平台采用国产服务器设备,操作系统
平台采用Linux系统,开发语言采用系统级的C语言。在通讯安全方便,系统采用TCP/IP网络通讯技术与IPSEC安全隧道技术相结合的方法,将网络隔离、身份认证、传输加密及权限控制等先进的技术有机结合,既满足使用公网通信加密的要求,又可实现系统主站在安全区Ⅰ的网络隔离要求,提高远动系统的安全防护强度,满足电网安全运行的要求。
无线信关子系统位于