電網廣域監測系統

電網廣域監測系統採用同步相角測量技術,採集數據通過電力調度數據網路實時傳送到廣域監測主站系統,從而提供對電網正常運行與事故擾動情況下的實時監測與分析計算,並及時獲得並掌握電網運行的動態過程。

電網廣域監測系統?

Wide Area Measurement System?

簡稱“WAMS”系統
電網廣域監測系統採用同步相角測量技術,通過逐步布局全網關鍵測點的同步相角測量單元(PMU),實現對全網同步相角及電網主要數據的實時高速率採集。採集數據通過電力調度數據網絡實時傳送到廣域監測主站系統,從而提供對電網正常運行與事故擾動情況下的實時監測與分析計算,並及時獲得並掌握電網運行的動態過程。
WAMS作為電網動態測量系統,兼顧了SCADA系統和故障錄波系統的功能。其前置單元相量測量裝置PMU能夠以數百Hz的速率採集電流、電壓信息,通過計算獲得測點的功率、相位、功角等信息,並以每秒幾十幀的頻率向主站傳送。PMU通過全球定位系統(GPS)對時,能夠保證全網數據的同步性,時標信息與數據同時存儲並傳送到主站。因此,WAMS能夠使調度人員實時監視到電網的動態過程。

WAMS的主要功能包括:?

?· 系統運行狀態估計與穩態分析
?· 全網動態過程記錄、事故分析與事故“重演”
?· 電網動態模型辨識和模型校正
?· 暫態穩定預測與控制
?· 電壓、頻率穩定監視與控制
?· 低頻振盪分析及抑制
?· 繼電保護、故障定位及線路參數測量
?· 全局(或者全網)反饋控制與系統保護

需求分析?

WAMS系統架構及套用分析:
1.通信子系統。該系統負責採集各廠站PMU子站的動態數據,以及通過各類國際標準通信協定實現與能量管理系統(EMS)、故障信息管理系統以及其他電網動態監測控制系統之間的互聯。
2.數據處理子系統。該系統負責電網動態監測控制系統中除各種安全穩定性分析和各種控制決策套用以外的所有套用功能的數據處理
3. 歷史數據存儲伺服器。電網動態監測控制系統主站採集的所有電網動態數據均按一定周期存儲於2台歷史數據伺服器中,為保證存儲的可靠性,歷史數據伺服器的磁碟採用無縫切換的磁碟陣列。

聯想推薦方案?

此次搭建的平台是國家電網調度中心為其直屬單位搭建的新一代能量管理系統D5000的WAMS子系統,用來採集分析來自於三峽等廠站的動態數據。聯想根據用戶的WAMS套用系統對硬體平台的要求,推薦如下的硬體平台方案:通信套用伺服器、實時資料庫伺服器和歷史數據伺服器各採用2台聯想最新推出基於英特爾全新的Nehalem-EX至強7500處理器平台的R680 G7機架伺服器,資料庫存儲採用聯想AMS2100全光纖磁碟陣列櫃。核心資料庫伺服器採用聯想自主研發的SureHA雙機高可用集群軟體進行保護。系統架構如下:

聯想為本項目設計的方案擁有以下特點:?

1 整套系統裝載了csgs3000系統平台,在其上再安裝北京四方繼保公司的WAMS系統。
2 雙網卡綁定:所有伺服器的eth0 和eth1進行了雙網卡綁定,以達到冗餘熱備和增加頻寬的目的。
3 歷史資料庫子系統採用聯想SureHA100G2軟體搭建了基於磁碟陣列的共享型雙機高可用系統,能夠對伺服器硬體故障切換、OS之上的進程中斷切換以及資料庫業務中斷切換;通信子系統和實時資料庫子系統採用cgsc3000系統的平台數據共享功能實現雙機熱備,所有系統的數據以歷史資料庫的數據為準。
4 SureHA切換路徑為綁定後的虛擬地址,而不是物理地址,優勢是能夠在一套HA中最多3條IP鏈路中斷,而業務系統仍然不中斷。
5多條線路作為偵聽的心跳線,第一級HeartBeat為eth3的直連線,第二級HeartBeat為連線到千兆乙太網交換機的線路,保證故障切換的準確性和及時性。
方案優勢

高可用性?

全方位實時故障檢測及報警:?

1OS故障、網路故障、硬體故障、伺服器宕機

2磁碟故障、軟體異常(包括套用和服務進程)、異常高負荷及因維護性而導致的停機等
3更豐富的故障報警功能
4豐富的心跳監測方式
5便捷的部署及管理:
6中文圖形界面,支持遠程跨平台管理;
7智慧型策略複製功能,多節點、多地域快速部署;
8全面支持虛擬化的高可用方案

高可靠性?

1 更快速的故障切換及恢復,保證業務連續性;
2用戶關鍵套用的深層監視(資料庫、網際網路伺服器、套用伺服器、檔案伺服器);

高靈活性?

1根據用戶需求,構建不同級別高可用解決方案:
2共享型、鏡像、共享+鏡像、容災型
3 基於用戶資源,構建多種高可用模式
4 多台伺服器間的一備一、一備N、N備一、N備N等多種工作模式
5 伺服器節點最多可擴展到32個
6 高安全性
7基於遠程鏡像的異地套用容災,不僅能夠異地鏡像業務數據,還可對軟硬體資源進行監視
8 獨創的容災型可以實現同步/異步鏡像,當主節點發生故障時,能夠在鏡像節點恢復業務

用戶收益?

此試點項目的順利實施,為國家電網調度中心搭建了一套高效、可靠的WAMS平台,聯想將和國調中心一起,將試點項目的軟硬體平台一起打造成國調中心WAMS平台方案,並在各級電力公司推廣,共同為推動中國電力行業的自動化建設貢獻力量!

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