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Dominique RIOUAL:法国电力远程操作的发展
2009/4/20 16:33:50    新闻来源:中国水力发电工程学会

1.    术语汇编
下面表格列出了文中所用的缩写(英或法):

ARP    进入辅助网站的通道
–连接PA和PEXI的计算机
ARTERE     电网远程操作构架
-在CASOAR工程期间EDF的内部通信网络
ASN    控制DN模拟图的计算机—代替SYSCREN
ATS    控制DR模拟图的计算机
CACQ    区域ACQ计算机—位于区域调度(DR)
CAR    ARTERE网络管理中心
CASOAR     考虑有功功率的优化发电输电系统的自动控制
EDF内部的项目,为了所有交易商一致合作的远程操作系统
CCH    水电操作中心
COOP    运行生产优化中心
COPM    运行生产及市场中心
– 代替COOP
DN    国家电网调度
DR    区域电网调度
EA    应用设备 (以远程操作的为主) ,连接到 ARTERE网络
EDF    法国电力 (有限公司)
EDT    信息处理中心
- 用于PCG的计算机
GRT    输电网管理
(法国电力有限公司的子公司)
HELICOOPTERE    法国电力生产部用于监管生产的系统
HNZ    法国电力内部标准类型
Laufenbourg    欧洲交换监管中心 
NCP    变电站的新型计算机
– 代替 PA
P2TR    为了EDF的发电站对生产的管理,在RTE和COPM之间的信息传输的网关通路,在2000年后临时建立 
PA    伺服站 
在变电站,为了传送命令和处理信息返回的工具 
PCC    一般命令的变电站
执行水电站的变电站的控制职能,以及PCG的 
PCG    分组操纵台
位于传输操作中的控制室  
PEXI    信息处理控制台
- 位于PCG的计算机-代替EDT
PTC    发电输电及用电系统
RPT    公共输电网 
(在2000年2月10日之后由法律给于输电网命名)
RSFP    二次工频控制
RTE    法国输电网
SDART    输电网自动化规划
SGEP    管理能源预测系统
– 发电和电网管理的联合预测系统。该系统在2000年后,合并为SGEP电网和SGEP发电。
SIRC    区域操作信息系统
- 在DR中负责的操作计算机 
SNC     位于DN的操作计算机
– 代替SYSDIC
SR    网站
– 提供ARTERE服务,并且使EA实现通话的设备
SRC    区域操作系统
– 代替CACQN和SIRC的计算机
SYSCREN    用于执行DN模拟表格的计算机 
SYSDIC    位于DN的运行计算机
TSN    国家模拟图 
TTR    或叫TTR交换机
– 在DR,DN和Laufenbourg交换中心使用的路由信息的计算机 


















2. 目的
本文的目的是,过去30多年里,在不同的生产和传输部分,法国电力公司是如何解决远程操作问题,以及详细叙述了在电网和水力发电方面的远程操作问题。

本文首先提出在20世纪70年代期间,通过部署SDART(输电网自动化规划),建设远程操作架构,接下来描述了连接到该网络的水利远程操作系统的紧急备案,最后介绍了“远程操作2000”计划,旨在优化始于90年代初整合集团公司时的远程操作系统。

20世纪初,欧洲电力市场开放,使得法国电力能够完善其远程操作战略。此文描述了,在体制的变化和这些改变的执行过程下,法国电力水力发电站运行方式的转变;水利运行中心的变化;远程操作架构的分离,该结构以前被合并了。

法国电力远程操作的近期主要目标:
    展示了法国电力的电网调度运营,水电操作中心,以及2000年成立管理其的机构之间关系的转变;
    介绍了水力发电运行中心在操作领域,运行协助领域,以及和法国输电网的监测合同中数据公布方面的职能转变;
    描述了远程操作系统架构以及电信协议方面的转变。


















3. 法国电力的远程操作历史
3.1. 电网自动化的起源
1972年,法国电力的工程师们完成了指导规划中有关于传输自动化操作的组织工作。这项研究被称为SDART(输电网自动化规划),用以描述四个层次的操作构架,即变电站,分组电站,区域调度和国家调度。该系统在研究之后才建设完成,但是我们仍然使用“SDART网络”这个名称。

这四个特定的操作构架为:
    被命名为“伺服”的电站(PA)。设备安装到该电站用以执行实际上接收到的远程命令,并且为高级操作传输信息和参数。这些变电站里没有永久的操作员。大概有2000个左右的伺服站。
    “分组电站”,此层别命名为“分组操纵台”(PCG)(大约有100台),控制着和其相连的大约20座伺服站。来自电站的信息输送到区域调度中,也同样集中在这些电站上。在调度员命令下,操作人员在现场或者通过电话执行远程控制命令。
    区域调度(7座),操作人员实行全天工作,监控网络工作,通过PCG控制必要的操作。(区域调度本身并不发出任何远程命令,而取决于SDART网络,接着在后续步骤将逐渐转变为某项命令)。各区域调度之间彼此协调,用于交换它们各领域边界的信息。
    国家调度在上述三个层面之上,接收来自区域调度“实时”的信息,监管网络的稳定,协调生产和消费的平衡,处理国家边境的能源交换问题。国家调度也负责提供Laufenbourg欧洲调度工作。

在此网络工作的关键时期,区域调度的计算机会定期地给中央网络提供“领域”输入数据进行模拟操作,以及给管理能源预测系统(SGEP)进行生产规划操作。

始于20世纪70年代中期开始使用的SDART远程操作包括以下设备和技术:
    在变电站,一台名叫PA的计算机,能形成在继电保护器,周边自动化系统(保护,重新关闭等)以及分组操纵台之间的连接界面;
    在分组操作台,称为信息处理中心(EDT)的设备和伺服站的计算机相连,集合数据并过滤,从而传输到相关的区域调度中。EDT同时能形成有按钮和指示灯的一套模拟图表界面,用来对远程变电站实行远程控制。
    在每次调度中,都有两台备用的“获取”计算机(CACQ),它们和相关的分组操纵台以及两台操作计算机相连,以表格形式给操作员显示网络工作和变电站情况。这些计算机被称为SIRC(区域信息操作系统),能够执行一些辅助功能,比如记录历史状况,电网工作事件,稳定性计算,曲线的显示,等等。另外一台附加计算机可以同时绘制模拟图表墙。在20世纪90年代,大部分命令是由电话发出,后来渐渐由直接远程控制所代替;
    PA,EDT和CACQ是通过远程测量,远程信号和远程控制进行联系的,并且使用一套在20世纪70年代时特有的专利协议,它因通用名称“HNZ66”而广为人知,以及后来的等效协议,比如DNP3或者IEC60870-5;
    在国家调度中安装了两种类型的计算机“SYSDIC”和“SYSCREEN”,管理稳定负载为400千伏的电网,其中一台控制MMIs图像,另一台控制模拟图表墙。这些计算机和区域调度的CACQ相连;
    CACQ,SYSDIC,SYSCREEN以及在瑞士Laufenbourg的欧洲交流中心(EEC)是依靠功能更为强大的,被称为TTR(实时传输)的远程计算机彼此联接的。

下列图表概括描述了SDART电网工作:

3.2. 水力发电自动化的历史
3.2.1. 运行的自动化
水电生产运行与自20世纪60年代传输网络的变革同时发生变化。法国电力的水电站运行经历了以下的过程:
    最初为人力控制,一个驱动器接着一个驱动器
    发电站的中央控制
    与当地安全人员共同进行的自动控制
    对流域或者一组电站的远程控制
    最终,实现区域远程控制

从1974年到1985年,法国电力继续进行着大型电站的自动化进程,同时实施能促进水力发电站协调控制的政策。

最终,由于他们的努力,为了支持电网,最重要的水电站的调度灵活性及其储水量,都由两座中央变电所实现了远程控制。一座在里昂(Lyon),控制阿尔卑斯地区的20座电站的运行,另一座在布里夫(Brive),控制着中央高原地区(Massif Central)的11座电站。

在莱茵河以及罗讷河流域,发展管理的制约更紧密地依赖于协调控制,这项工作是由Kembs 和罗讷河的Châteauneuf水电监控变电站来完成的。

最后,在赛尔-朋松(Serre-Ponçon)带领下,位于 Sainte-Tulle的共控变电站(PCC)投入使用,用于管理杜朗(Durance)和勒维尔东(La Verdon)地区的18座电站,而且同时为与水力发电站相连的输变电站担当着分组操纵台的角色(之后必须实现被分离的功能)。从而,PCC使得电功从100万千瓦升为200万千瓦(短短几分钟)成为可能。

随后,发展趋向于控制的集中化。也就是说继续扩大里昂(Lyon)中心以及建立图卢兹(Toulouse)控制中心,用以联接布里夫(Toulouse)和比利牛斯(Pyrenees)地区的发展。
3.2.2. 结构
由于设备改变和运行条件的变化,水力发电站的自动化控制系统的发展受到了阻碍。

电站的自动化控制系统设计具有模块化特点,旨在与标准化,硬件变化和功能的适应性进行协调。每个模块执行一个完整的,并且定义非常明确的职能。
该分类模式是一个具有三个逻辑层次(或等级)的分类系统:
第一级
第一层职能直接和硬件部分(称为“运作”部分)相连,即水轮机组或大坝,以及配合其运作的必要的附属设备。

在大型电站,有一个和每个重要水电机组设备靠近的逻辑控制器。在稍小的水电站,同样的逻辑控制器能控同时控制几个设备。

第一层的逻辑控制器,管理着“二级”系统发出指令的设备运行,该系统能 “全面”地控制和监控(启动/关闭指令,电力设置数值,电流指示,警报监测以及基本参数等)。

第二级
第二层职能由特殊的逻辑控制器或者计算机来提供。它们位于水电站内,能够控制和提供全面的监测(包括卫星工程,比如取水口,大坝,放水器等)。这些二层逻辑控制器监测能量或流量程序,全盘控制水位,并且不需要操作人员的参与,或者至少在正常状况下。

第三级
第三级职能能够控制,监测并且协调一系列水电站(一个或多个地区)的运转。执行这项任务的计算机或者操作员位于地区控制中心(目前有4个水电控制中心,之前有10个),他们同时担当联系传输网络调度和生产规划的职责。

目前为止,并没有必要重新设计这个分类系统。

直到20世纪90年代中期,水电控制中心(CCH)和其计算机作为操控台联入SDART网络以及CACQ调度中。一些独立的发展不由CCH管理,但是它们对于电网非常有用,并且通过专门的伺服站计算机或者传输设备,与分组操纵台的信息处理中心(EDT)直接相连
3.2.3. 水电控制中心(CCH)的职能和与调度的关系
CCH的操作人员不仅能在常态下工作,还能在非正常水利状况或设备特殊情况下(维护,故障,事故,检测,洪水,突发事件等)进行操作。

自从水电控制中心(CCH)投入运行以来,其主要功能为:
    每天24小时操作及运行进展的实时监督;
    日常能量运行程序的转换和执行;
    频率和电压控制程序的执行;
    应电网调度要求下紧急行为的执行

区域调度“网络”为了第二天的工作,在前几天就会确定传输程序。为了与CCH的电力系统安全相关的一些突发的或者紧急事件发送指令,调度员与CCH的车间主管一起工作,处理每天由于设备性能而导致的水力发电厂的无效程序的问题。

下列数据是在调度部门和水电控制中心(CCH)之间自动转换的:

    来自上行调度
    各电站独立执行其运行程序(Dg),
    在各控制区域,每10秒钟实行一次电压协调控制,
    在所有电站,每10秒钟进行一次频率协调控制,

这些数据来自CCH并传给给每个相关水电站。

    来自下行调度
    为高压电力系统操作(有意的或自动的)的远程数据(TM),
    对电气设备(生产功率/吸收功率,电压)和相关(越来越少)水利参数(水位和流量)的远程测量

调度员在必要时通过电话把指令传输给CCH的车间主管,来修改运行程序(TC或TVC),接着CCH的车间主管通过其操作计算机来执行命令。

下列图表是在1980-1995年间研发的,概述了水电控制中心(CCH)的结构以及它们如何进入SDART远程操作系统网络的。

 
3.2.4. 远程操作和非远程操作发电站
法国电力现在拥有450座水力发电站,装机容量从180万千瓦到几十千瓦不等。

只有大约100所电站实现了远程控制,它们提供总装机容量的85%。另外100所电站被称为“远程编程”,换句话说,它们能参加日常生产管理,但是其设定数值很少被改变。

剩下的250座电站,或者实行时间编程(也就是说它们有个程序,能够在预定时间内进行重复,比如按照早上,晚上,星期,周末,冬天,夏天,等等),或者通过水位或流量(或多或少有些精细算法)的程序。
3.3. 加入2000远程操作计划
1986年,继SDART之后,法国电力开始了CASOAR项目(考虑有功功率的优化发电输电系统的自动控制),建立了一个系统,使电网安全受到制约的情况下,能自动调节发电和消费之间的平衡。

CASOAR需要大量高效的实时传输数据。为了满足这些要求,它使用了一个叫做ARTERE(电网远程操作构架)的网络。

CASOAR项目太过庞大,于1994年被2000远程操作计划所代替。该项计划目标更具有针对性,致力于建立ARTERE网络和重新处理之前在SDART网络的PA, PCG, CCH, CACQ, SYSDIC等等的问题,并用一种更为现代的“应用设备”(EA)将其代替。SDART网络的半自动化操作被保留下来,并且仍然具有综合的合作前景。
3.3.1. ARTERE网络
ARTERE网络以对单向通信广播通讯频道(一个发射器,一个接收器)开通的形式,为数据交换提供基础和可选的服务。ARTERE是由一系列叫做“网站(SR)”的单位组成的,它们负责一套通信,路由和数据分布服务。“应用设备”和这些“网站(SR)”相联接。

基本服务是一迅速的广播信息,比如接收器名单,当然还有那些只知道其用途的通信频道(被称为“动脉”)的发射设备。

发射设备并不处理任何路由或者数据分布事务,它们负责选择交换所需的,作为质量服务的某项功能的“动脉”的类型。

每一个“动脉”都是预先设计好并且配置到网络中的,包括所有互相连接的网站(SR)。与服务相关的逻辑访问应用的概念,消除了在接受器应用中,发射设备处理冗余信息的需求。

能与“动脉”相连的一些服务包括:

    通过每个接收器,在网站(SR)中使用缓冲和程序控制机制,提高接受信息的程序控制的安全;
    对发射设备信息被传输到的所有接收器的丢失,以及传输中止(对目前所有接收器)的告知;
    一旦出现信息拥塞,在发射和授权之前取消该信息群聚(或并置)层,但是这会损害传输的质量。

ARTERE设备的传输模型表示在下述图表中,它和远程操作运行设备(EA)以及主要提供ARTERE服务的网站(SR)是等同应用的。

 

以下为ARTERE系统的组成部分:
    远程操作运行设备(EA):EA通过和当地电网或者X25电网和网站(SR)相连。它们取决于应用的各类型。
    网站(SR):位于远程操作的主要站点,为适应EA的各种需求提供传输服务。
    X25网络的安全性。

ARTERE功能基本包括两项附属功能:
ARTERE网络只在网站(SR)里,执行逻辑应用访问功能,信息广播功能,事故的探测和通告,信息拥堵情况下的取消,网络站之间的通讯控制等。
ARTERE用户在远程操作运行设备(EA)中,将ARTERE服务接入应用,监测程序中的次序扰乱以及服务层中的信息丢失,信息的聚集/重组,事故的通告……
3.3.2. 应用设备
全国范围内都有远程操作应用设备,它能达到为每次生产和传输系统交易设计的操作水平。比如说:
    国家调度--区域调度—分组操作台(PCG)--伺服站的传输
    水电操作中心(CCH)--二级逻辑控制器—水力发电一级逻辑控制器

远程操作网络的技术架构如下图所示:
 

值得注意的是,在上述图表中,一些水电站并没有通过远程操作传输设备,和水电操作中心(CCH)的发射数据相联到区域调度中。

为了连接,每一个远程操作运行设备(EA)都定义了一个功能性,技术性的规范文件,详尽地描述了和其它EA交换的信息。它所描述为:
    数据详单及其类型,终端应用;
    使用的信息(以单次访问库为参考)以及其每次交换的特殊结构;
    在ARTERE中使用的服务类型以及使用的远程操作协议(以单次访问库为参考)

将一台远程操作运行设备(EA)连接到ARTERE网络上,首先需要完成在EA下运行而必须的操作配置,接着,要考虑到ARTERE网络环境,换句话说,要考虑到其所有的联系(网站SR和远程操作运行设备EA)。所有这些,都是通过唯一的ARTERE网络管理中心完成的。
3.3.3 水电操作中心(CCH)的形成/与2000远程操作的调度关系
在2000远程操作计划框架中,车间主管的职能并没有很大变化。

只有很少的额外的数据与水电操作中心(CCH)进行交换,发展和调度。在SDART下的现存数据有轻微改变。

在调度和水电操作中心(CCH)之间交换的最新数据为:
    从CCH调度方向
    为一些“水电固定数据”(MTDF)提供及时的暂时修正,比如,在旅游季节,对水位的限制;
    无效运行预报(IG)

除远程控制(TC)和远程设定值(TVC)外,新数据同时应用于水电操作中心(CCH)和二级逻辑控制器(并不发送给网络调度)。这些新数据用于改善对电站发电的评估。它们是:
    从电站水电操作中心(CCH)方向
    启动设备(PDG)的优先指令,
    设备短期状况(SCTGr)的预测
    从CCH电站方向
    为含几座水库的大型复杂水电站,设计的数值转换配置程序。可以使得电站的发电装置能在一些时间内为不同的水库工作






4 开放法国电力市场
开放法国电力远程操作的市场,结果:

    首先,重新部署了法国电力集团的综合系统。即通过强制性政策,将传输机构和生产业务分离开来;
    其次,在制度上变为市场机制,从而改变了水电操作车间主管的业务
4.1. 体制的变革
1996年,在欧盟成员国内,欧洲法令建立了一套为电力的生产,传输和配送的基本规则。这项法令定义了组织及操作电力部门的方法、市场进口、标准的应用、投标的程序及授权出资和网络具体操作。

最后,此欧洲法令还要求,应该建立独立的电网传输管理部门(在法国为RTE:法国输电网)。首先为运行、维护和电网传输的发展负责,其次,为保证交易的安全,负责各互相连接电网的操作和维护。该法令于1999年2月19号起实行。

这项法令在法国正式得以实施已经到2000年2月10日了,叫“公共电力服务的现代化及发展法律”。为了满足欧洲法令的规范和确保法国电网管理的独立性,该法律规定RTE必须在财政上、管理上、组织上,和其余的EDF部门保持独立。

为了达到这些要求,最为重要的是:
    通过技术和财政协议,暂时管理的RTE和EDF经营活动之间的关系;
    RTE建立自己的信息系统。

这两项条款会对远程操作系统产生很大的影响,而且这是一个在生产者和RTE之间发展的合约协议的框架。
    216协议:与RTE远程操作系统的发电设施连接;
    219协议:为支持电网传输的管理而进行的电信服务;
    220协议:提供以前与RTE进行交易的生产管理,而现在由EDF进行优化;
    224协议:ARTERE网络的使用(基础建设,硬件,管理系统等)。

这些协议在2005年当RTE成为EDF子公司时,成为了其合同的细则。

同时,RTE公布了生产程序,以及在法国电力系统里所有参与者的调整策略。

2003年7月4日,26和27号条款定义:在生产商联合与法国输电网(RTE)进行交易期间,RTE和生产商之间在信息交换系统的原则。

在它的技术参考文献(来源于RPT使用性能—即信息交换和远程操作系统)中的4.7号条款中,RPT定义了这些原则的执行(信息属性,期望性能,等等以及)通信使用权和远程控制设备的限制。
4.2. 系统改变带来的结果
当制度发生了改变,EDF将“保证电力系统安全操作”。为了达到这个目标,作为一次综合性的合作,法电发展了如我们在第一章所见的远程控制系统,它能够监控和检查电网传输与和其相连的生产的状况。

法律上的改变,使得法电首先在财务账目上分离开来,然后再在发电,输电,配电和销售实现了技术分离。

新角色的分配在远程操作系统发展过程中产生了深远的影响。一些显而易见的结果为:
    RTE覆盖了大部分基础建设,而远程操作使其处于安全的电网运行中;
    各代理负责远程操作网络的管理和行政工作,并时常向RTE报告;
    共同发展的通讯网络,比如ARTERE和SDART网,变为RTE的特性;
    EDF为各个生产定制程序,意味着生产是以顾客预期消费值为基础的。RTE确认这些程序并传输到各发电站进行生产发电;
    之后,该系统迎来了独立于RTE的新角色,叫做COOP(运行生产优化中心)。COOP对于发电观测和与RTE的交换有自己的定义。几年之后,它又改变成为COPM(运行生产和市场中心)包括了将能源交易融入生产管理中。

最终,远程操作系统将完全“分离”出来。

在远程操作2000计划下,专门职能已经终止,而远程操作只在技术上发生了变化。

为水电生产远程操作的几个主题负责人,需要满足一些新的约束条件:
    集中在水电操作中心CCH并且升级远程操作使用设备;
    研究新的致力于远程操作电网的水电交易项目;
    把水电远程操作系统建设成为更尖端的产业数据交流系统。
4.2.1. 各参与者之间新的关系
除了上述章节已经提到的协议和合同,水电操作设备开始负责交换数据的质量,尤其是在电站性能精密度方面:
    维修规划,对设备有效性和储存管理(尤其是水电储存)的鉴定,以及水力发电站的规划;
    对日常合约的管理(生产监测,代理EDF平衡发电/消费之间);
    调节机制的经营活动;
    与RTE的操作链接。

下列图表概述了GRT和发电管理的生产者之间的关系:

 

4.2.2. 在2000年建立生产监测框架
2000年,法国电力EDF接管了以前由RTE经营的水电站生产管理,但并不是由EDF亲自进行管理,而是通过一项技术和财务协议,暂时委托RTE执行项目,以及用于执行某项职能所需的数据。

建立网关通路(P2TR),提供暂时服务:

 
5. 远程操作系统的分离
2005年,RTE成为了法国电力EDF的子公司。法国能源控制委员会(CRE)强化了RTE和EDF发电在组织分离上的需求。

2003年7月4日的26号条款规定,将各生产发电者连接到公共传输电网(RPT),包括以下要求:
    “生产发电者必须在其发电设备上配备远程操作和通讯设备,而且必须遵守电网管理的规格以及在公共传输网络中兼容系统。”
    “与电网管理一起进行信息交换,取决于对电网的观测和操作相关设备的重要性,尤其是附属服务中的参与方法。”
    “电网管理提供给生产者某种规格,用以规定需要和其发电设备进行交换的信息属性,而且必须要连接在电网传输网络下的远程操作及通讯系统中。(其要求包括数据交换的格式,性能和可靠性,而且必须遵守其设备,质量要求,来保证长期正确的操作)”。
    “生产发电者要负责保持其远程操作和通讯设备在正常的运行状况下运作,而电网管理要负责信息线路安排,即从发电设备的传输频道到其运行中心,需一直进行管理。”

所以,EDF色发电必须首先定义它自己的结构,其次和RTE选择信息通路协议,协调RTE的远程操作网络和EDF的远程操作网络。
5.1. 新结构
尤其是两个需要重新设计的结构:
    通过水力发电站,为COPM生产管理系统提供数据的构架(新生产监督结构):
    从水电站到水电操作中心和RTE调度所用的构架(新远程操作结构)
5.1.1. 新型发电监督体系
2005年,EDF开始发电监督项目(SPP),目标是通过使用一个能返回独立于RTEDE 系统,允许受控的和可信赖的生产监督。

EDF需要在法国内实现独立,这样它就能够在发电时得到一些生产数据,才能:
    在运行程序和实际程序之间的控制偏差,能应尽可能地具有实时性;
    通过EDF的平衡管理,最小化发电和销售的差别。

此项目关系到以下的发电站:
    所有核电站;
    所有由COOP(运行生产优化中心)或COPM(运行生产和市场中心)管理的火力发电站;
    最初所有的水电远程操作发展。

对于以下基础的功能:
    返回净有功功率和无功功率, 二次工频控制(RSFP)水平,升压变压,存储量,流量,输入,最初瞬时存储量,无利润率, 参加初次或者二次存储。
    数据更新时间:大约半小时,允许5到15分钟的每日更新。

除了它最初的范围,2007年,生产监督项目(SPP)开始负责设计和发展,从优化部门传输必要的生产计划给水电操作中心(CCH)。

下列结构图描述了生产监督(SPP数据路线用红色表示):

 
5.1.2. 新远程操作结构
2003年,由条款26和27 规定,法国电力在2005年决定修订其和电网管理的远程操作界面。结果使得水电生产者提供数据的过程从其发电站分离出来,到CCH和RTE中去。

审查了在水电站和RTE调度之间的信息。只有在二级控制水平中,电压和频率控制从RTE发送到发电站,以及只从发电站(不再从水电操作中心)接收到的电力TS和TM的调度信息。除了TRC,在水力发电站和CCH之间传输的信息并没有改变。从COPM生产管理工产生的生产图表(Dg)会被发送到CCH。

建立了下列结构图:(其中IEC在这里为IEC 60870-5-104)

 

5.2. 选择新规约
5.2.1. SOAP的选择
2004年,EDF研发部门研究了使用作为产业信息服务的协议(简单接入目标协议)的可能性,从而用于在CCH和各发电站之间的交流。

SOAP是一种信息交换的标准。它的目标是,使所有使用WEB技术,都拥有分配应用的高速发展。它基于XML“文档” 的使用(它可以理解为,有一个信封,联合某项说明书或者“WEB服务”,和一封用“XML”语言写成的信共同寄出),是一种数据交换和过程需求的协议。SOAP以“互联网”协议为基础,提供远程服务器,安全以及通讯本身的接入口。事实上,HTTP协议是最广为使用的一种协议(它是网络传输协议的“标准”)。

严格地说,SOAP-XML和http-TCP-IP的联合并不是一项产业信息服务,正常情况下,比如逻辑控制器的使用者也能对其理解。它更是一套完整的工具,能为互联网或内联网的计算机数据管理应用实现互相操作。但是,EDF的水电工程部选择此种联合,对之前加入合作的信息系统的分离,能提供一种快速的解决办法。

产业信息服务执行以下职能:
    连接监测,换句话说,就是在水电操作中心(CCH)和发电站之间,监测某连接故障的能力;
    重建,也就是说,发送水电站当前工况的信号;
    工况变化的预示,即,当涉及设备的某项数值变化时,给终端设备发送状况信号;
    确保预示信号不会丢失,也就是说,只要连接并未最终声明“故障停用”,就得确保终端设备要接收到所有工况改变的提示;
    暂时连接故障的容许偏差;
    考虑到在远程操作设备进程的监测功能中的产业信息服务;
    配置文件信息中,完整自动的信息服务配置;
    符合HTTPS协议中的认证机制,并且确保数据的保密性;
    每台的设备的要求追踪系统

到目前为止,该协议不止为水电操作中心(CCH)和水电站之间的通讯所使用,同时也服务于新产品监测结构的框架中。

5.2.2. IEC 60870-5, 或者 "IEC-104"的选择
2005年,EDF和RTE同意使用IEC标准60870-5-104(与地理分布程序的控制和装备相适应),作为发电站和电网调度的交换协议。这个标准是以IEC 标准 60870-5-101为基础的,而后者能够为适应永久连接电路的改变提供通讯条件(比如说在远程操作中心和电力传输变电站发生改变的情况下)。

在定义与变化有关的功能之后,EDF和RTE水电工程组合并,并表明:

    在水力发电站和调度之间的60870-5-104格式中,其交换数据和信息的格式,需要从以前RTE确定的名单中选择信息的类型,而且在每个信息类型中定义有用的领域以及描述数据接进的方式;
    对于不同使用信息(协议选择)方法的交流;
    配置方式的交流。














6. 结语和展望
在法国,过去许多年里,远程操作系统由于某些重大改变而受到很大的影响。过去30年里,我们一直保持努力,并且对目前正在进展的项目,以及未来将要上马的项目,我们一直不遗余力。所有这一切,都是为了改进水电控制系统,使其更好地适应法国和欧洲电力市场的要求。目前进行的项目包括非远程操作电站以及产业信息系统的远程操作系统。
6.1. 非远程操作电站
非远程操作电站(在发电和使用频率方面重要性较小)和远程操作电站一样,参加了生产发电管理。换句话说,它们必须能够:

    每周接收一个来自优化部门(COPM)的程序,没有AI;
    将其信息程序进程返回给优化部门

为了满足在更全面的框架研究下,工业信息系统(见下节)中的两个功能,目前正在讨论研究一个新结构。
6.2. 远程操作系统向工业信息系统的开放
作为与EDF综合远程操作系统分离同时完成的一部分,EDF水电生产工程部开始研究如何建立一个互联的产业信息系统,尤其是要能够交换所有必要信息,且能实现以下所有优化运行:

    流量管理预示;
    生产发电程序;
    发电站的远程操作;
    发展当地操作运行;
    设备维修和其无效性管理;
    设备装置性能的分析;
    运行中发电站的信息收集,用以协助决策的制定;
    在受扰期间(洪水,低水位等)的设备装置的管理。

如此,才能丰富潜在知识量和其开发,以及如何与EDF现有的,综合的便利条件共同置身于电力市场。


 
Jean-François BALMITGERE 毕业于INT(法国国家通讯学院)。在法电工作20年,在法电水电工程部工作7年。在掌握了水电工程,特别是水电调度中心的技术后,成为法电全发电设施(水电、核电、火电)遥控发电计划和电网协调和综合组的负责人。之后,回到水电工程部任遥控运行专家。参与了法电遥控运行系统的研究。并参与了业主公司关于遥控运行领域的可行性研究。

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