调度自动化系统紧急容灾备份方案.pdf

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1、第2 9 卷第1 2 期电力自动化设备V 0 1 2 9N o 1 22 0 0 9 年12 月E l t r I(i-P t rA u l I)m a t i。nE q u i f l l n D e c 2 0 0 9调度自动化系统紧急容灾备份方案林其友1，高振华1，陈嘉庚1，赵武-，张爱萍1，陈星莺2(1 芜湖供电公司，安徽芜湖2 4 1 0 2 7；2 河海大学电气工程学院，江苏南京2 1 0 0 9 8)摘要：为避免各类因素造成调度自动化系统故障和数据丢失研究了一套调度自动化系统紧急容灾备份方案。调度主系统设在调度大楼主站备份系统设在远离主系统的异地。正常运行时。所有变电站等现场信息

2、向2套系统同时传送数据：当调度主站系统发生故障时，现场信息依然可以传送给备份系统：调度主站系统恢复正常后，备份系统可将故障期间的数据信息导入调度主系统。给出了该方案实现流程图。所研制的系统已安装在某2 2 0k V 变电站投运当调度主站系统故障时。紧急容灾备份系统及时、准确地保存了数据，表明该方案是可行的。关键词：容灾备份：调度自动化系统：电力市场；风险管理：故障中图分类号：T M7 3 2文献标识码：A文章编号：1 0 0 6 6 0 4 7(2 0 0 9)1 2 0 0 9 8 0 30引言随着我国电力交易中心的投入运营电网调度的运营数据作为市场结算依据这就对调度自动化系统运营的可靠性、

3、数据准确率等指标提出了极高的要求【1 4 1。在电网调度自动化主站系统故障风险不可能完全规避的情况下，如何对其加强风险控制、提高系统可靠性。把风险损失尽可能降低甚至到零风险便成为电网企业必须面临的重要风险管理课题1 5 1 。为攻破这一风险管理课题实现一旦电网调度自动化主站系统故障风险发生仍能保证电网继续安全稳定运行建设一套调度自动化异地容灾备份系统具有重要的理论意义。该异地容灾备份系统的关键在于如何制定紧急备份方案即当调度自动化主站系统发生意外故障时容灾备份系统能采取紧急备份方案立即取代调度自动化主站系统进行正常的调度运行并保证在调度自动化主站系统发生故障期间所有现场信息小丢失、从而在其恢复

4、正常运行时可以将此故障期间的数据全部恢复移植到调度自动化主站中。本文在分析困内外调度自动化数据备份现状的基础上提出一种完备的紧急容灾备份方案重点阐述该方案的实现流程并通过实例说明该备份方案的具体价值最后给出了结论。1 国内外现状国外电力公司非常重视数据备份、异地容灾英、美、法、澳等国家均有调度自动化异地容灾备份系统r 8 9 1。国外公司更多的是考虑地震等自然灾害因素的影向，所以将容灾备份系统设在远离调度自动化主站系统处。一般距离可达4 0k m。收稿日期：2 0 0 9 0 7 1 9；修回日期：2 0 0 9 0 8 2 7金融、财政、税收等行业已出现数据异地容灾备份方案如广州国税携手惠普

5、打造税务异地容灾系统思科公司为上海财税局提供数据异地容灾系统等。纵观国内外异地容灾备份方案 8-9 。基本均是基于数据备份一旦真正系统出现故障不能正常运营时则该阶段的数据丢失现象依然小能得到有效解决与恢复，如图1 所示。一般调度大楼主系统H 备份系统通道1l l 站端设备1巡l 站端设备n主系统设在某一地图1 国内数据备份方案图方而备份系统会在1 9 lL u r r e md a t ab a c k u p8 0 h。m。另一地方正常情况下主系统定时向备份系统传送数据进行备份一旦主系统发生故障则故障期间主系统的数据全部丢失、无法从备份系统中得到。这种备份方案还不能叫真正意义上的完备备份方案

6、。国内在电力行业也有数据库异地备份方案如河北省电力营销系统的容灾备份方案但调度自动化系统进行异地容灾备份至今还很少出现【1 0-1 2 。2紧急容灾备份方案的实现本文提出的紧急容灾方案可以做到完备的数据备份确保调度自动化主系统发生故障时备份系统可以完备备份主系统故障期间的数据如图2 所示。调度主站系统设在调度大楼、主站备份系统设在远离主系统的异地正常运行时，所有变电站等现场信息向2 套系统同时传送当调度主站系统发生故障时现场信息依然可以上送给备份系统，一旦主系统恢复正常备份系统可以将故障期l 口J 的数据导入到主系统中真正实现完备备份，达到数据零丢失。本紧急备份方案的重要意义在于该容灾备份系统

7、可以在调度自动化主站系统发生意外故障时，采取紧急备份方案可以立即取代调度自动化主站系 万方数据第1 2 期林其友等：调度自动化系统紧急容灾备份办案调度大楼主系统Il 备份系统通鼍!I 兰竺三二莎)!i 兰兰：l BI 站端设备1 Il 站端设备n l图2 紧急容灾备份方案示意图F i g 2E m e r g e n c ys c h e m eo fa n t i d i s a s t e rb a c k u p统进行正常的调度运行，并保证在调度自动化主站系统发生故障期间所有现场信息不丢失、从而在其恢复正常运行时叮以将此故障期间的数据全部恢复移植到调度自动化主站中。在结合作者多年来对电力

8、系统自动化领域的理解 1 3-1 5 。提出了电网企业调度自动化主站系统紧急备份方案，具体实现方法如下：读取调度自动化主站系统前置机和服务器的进程，如果2 台前置机前置通信软件全部中断或2 台数据服务器实时和历史数据库进程同时发生故障则备份系统主站立即做记忆处理将主站系统故障的时间记录下来，同时将故障后的所有数据进行完备备份并随时迎接调度员来进行调度一旦调度自动化主站系统恢复正常时(即其前置机和数据服务器至少均有一组模块已正常运行)该备份系统自动记忆故障恢复时间，并将此故障期间的所有现场数据以指定的格式移植到调度自动化主站系统中从而彻底实现调度自动化主站系统异地容灾备份功能做到在其故障期间数据

9、不丢失、电网调度正常运营。该紧急容灾备份方案的流程实现如图3 所示。N 判断凋度自动化主站数据服务器监控进程是否均中断?进程足否均中断?将调度自动化上站发生期l 的所有现场数据做特别备份并迎接桶度人员进行电网凋度I 凋度人员J 鍪墨进行正常电l脚调度管理J调度自动化主站前置机前置监控和数据N服务器监控进程至少均有一组恢复正常?图3 紧急容灾备份方案实现流程图F i g 3I m p l e m e n t a t i o nf l o w c h a r to fa n t i d i s a s t e rb a c k u p3 紧急容灾备份系统的应用根据本文提出的紧急容灾备份思想和实现流

10、程，已成功研制出一套调度自动化主站异地容灾备份系统并在芜湖供电公司投入运行与使悄发挥了重要的容灾备份及数据比对等作用。考虑到芜湖供电公司2 2 0k V 师专变电站距离该公司渊度大楼约有1 5k m 故在师专变电站建立了该公司调度自动化主站系统的容灾备份系统。该备份系统于2 0 0 6 年1 0月投入运行在1 2 月份2 2 0k V 瑞丰变电站投运期间发挥了重要的数据比对作用。原来调度主系统在绘图时拓扑定义出错而备份系统显示正确很快就发现问题所在。在2 0 0 7 年1 月8 日由于调度主系统的通道原因，造成师专变有近3h 的故障而备份主站系统却准确地记录了该段时间的数据调度主系统在故障期间

11、的确没有实时数据但备份系统依然正常运行，确保系统完备备份、数据零丢失说明该容灾备份系统完全可以发挥重要的数据备份功能。该备份主站系统与现有调度自动化主站系统源于同一厂商，但两者在数据访问上保持相对的独立性，在正常运行时这2 套系统的图形与数据库不会相互覆盖目的在于加强2 套系统的独立性与数据比对性冈为调度自动化主站系统除了维护人员外，还有调度人员、监控中心等人员使用，所以加大了出现问题的频率和概率而备份系统主要由维护人员在使崩所以出现错误概率和维护难度均相对较小。保持2 套系统的相对独立性，可以很方便地进行数据比对、发现系统中的错误所在，大幅度提高了解决问题的效率、降低了维护工作量和维护成本。

12、4 结论根据地区电网运行管理实际情况，深入分析电力市场及渊度自动化等领域的发展趋势，积极探索，研制了电网调度自动化主站异地容灾备份系统，并成功地应用于芜湖供电公司2 2 0k V 师专变电站，并兼做集控站用对其附近的变电站进行集控化管理，大幅度提高了其利用效率。该备份系统可以避免电网调度数据因各种故障(包括地震、电力中断、系统损坏、主机硬件故障、数据破坏、文件丢失、病毒侵袭等)造成的数据丢失或不可用高度保证了电网企业数据的完备性、电网运营的可靠性及可用性、降低了运营风险。建设电网 万方数据电力自动化设备第2 9 卷调度自动化主站异地容灾备份系统，不仅符合当代电力行业发展的需求适应电力自动化发展

13、的稳定性、可靠性要求也能更好地满足了外部市场环境对供电企业供应优质、可靠电能的要求。参考文献：1 D E N GS h i j i e F i n a n c i a lm e t h o d si nc o m p e t i t i v ee l e c t r i c i t yn l a r-k e t s【D B e r k e l e y，U S A：U n i v e r s i t yo fC a l i f o m i a，1 9 9 9 2】H U N TS，S H U”I E W O R T HG C o m p e t i t i o na n dc h o i c e

14、i ne l e c t r i c i t y M N e wY o r k，U S A：W i l e y，1 9 9 6：8 1 6 3 C H A OH，P E C KS A ni n s t i t u t i o n a ld e s i g nf o ra ne l e(t r i c i t yc o n t r a c tm a r k e tw i t he e n t r a ld i s p a t c hfM B o s t o n，U S A：K l u w e rA c a d e m i cP u b l i s h e r s 1 9 9 8：2 4 6 8

15、4 D t 泽电力竞争 M 北京：中围电力出版社，2 0 0 4：6 8 1 2 6 5 F U M A G A L L IE，B I A C KJW V O G E L S A N GI，e ta 1 Q u a l i t yo fs e r v i c ep r o v i s i o ni ne l e c t r i cp o w e rd i s t r i b u t i o ns y s t e m s t h r o u g hr e l i a b i l i t yi n s u r a n c e J I E E ET r a n s a c t i o n so nP

16、 o w e rS y s t e m s 2 0 0 4 1 9(3)：1 2 8 6 1 2 9 3 6 A M J A I)YN Af r a m e w o r ko fr e l i a b i l i t ya s s e s s m e n tw i t h c o n s i d e r a t i o ne f f e c to ft r a n s i e n ta n dv o l t a g es t a b i l i t i e s J I E E ET r a n s a c t i o n so nP o w e rS y s t e m s 2 0 0 4，1

17、 9(2)：1 0 0 5 一1 0 1 4 7 H U A N GG，Z H A N GH T r a n s a c t i o nb a s e dp o w e rf l o wa n a l y s i sf o rt r a n s m i s s i o nu t i l i z a t i o na l l o c a t i o n J I E E ET r a n s a c t i o n so nP o w e tS y s t e m s 2 0 0 l。1 5(2)：1 1 3 9，1 1 4 5 8 A S A H IH，T A K A H A 7 I AK，S

18、H I B A T AY R e c o v e r yp r o t o e o If o rd y n a m i cn e t w o r kr e c o n s t r u c t i o no nd i s a s t e ri n f o r m a t i o ns y s t e m J j I E E EC o m p u t e rS o c i e t y，2 0 0 4，18(2)：8 7 9 0 9 崔会锋，张华琳H a m s 2 0 2 0 容灾凋度系统【J 电力系统通信，2 0 0 7 2 8(9)：2 0 2 l，2 8 C U IJ i n f e n g

19、 Z H A N GH u a l i n H a r d 尹2 0 2 0b a c k u pd i s p a t c hs y s t e m J t e l e c o m m u n i c a t i o n sf o rE l e c t r i cP o w e rS y s t e m s，2 0 0 7，2 8(9)：2 0 一2 1 2 8 1 0 熊文广州f 乜网调度自动化系统容灾备份研究 J 继电器，2 0 0 4，3 2(2 0)：6 0 6 1 6 6 X I O N GW e n R e s e a r c ho fd i s a s t e rr e c o

20、 v e r ya n db a c k u po fG u a n g z h o up o w e rn e t w o r kS C A D As y s t e m J R e l a y，2 0 0 4，3 2(2 0)：6 0 6 1 6 6 1 1 工治华，葛剑飞，顾寺新数据保护技术在上海电网调度自动化系统中的成用 J 电力系统f j 动化，2 0 0 5，2 9(5)：9 3 9 6 W A N GZ h i h u a，G EJ i a n f e i，G UL i x i n A p p l i c a t i o no fd a t ap r o t e c t i o

21、nt e c h n o l o g i e si nS h a n g h a i p o w e rg r i dd i s p a t c h i n ga n t o m a t i o ns y s t e m J A u t o m a t i o no fE l e c t r i cP o w e rS y s t e m s，2 0 0 5，2 9(5)：9 3 9 6 1 2 工为围，曾伟民，代伟，等D T S 与S C A D A E M S 容灾系统一体化设汁思想f J l 电力系统自动化，2 0 0 3，2 7(1)：6 6 6 8 W A N GW e i g u

22、o，Z E N GW e i m i n，D A IW e i，e ta 1 I n t e g r a t e dd e s i g no fD I Sa n dS C A D A E M St o l e r a n c es y s t e m J A u t o m a t i o no fE l e c t r i cP o w e rS y s t e m s 2 0 0 3 2 7(1)：6 6 6 8 1 3 陈星莺，林其友应用交易一损失矩阵分摊不同运营模式下的输电损失f J l 中困电机I：程学报2 0 0 6，2 6(1 8)：3 4 4 0 C H E NX i n g

23、y i n g，L I NQ i y o u A p p l y i n gt r a n s a c t i o n l o s sm a t r i xt oa l l o c a t et r a n s m i s s i o nl o s su n d e rd i f f e r e n to p e r a t i n gm o d e l s J P r o(e e d i n g so ft h eC S E E，2 0 0 6，2 6(1 8)：3 4 4 0 1 4 林其友，陈譬莺一种基F 优化组合的供电公司电价管制模型 J 电网技术，2 0 0 6，3 0(5)：3 3

24、 3 7 L I NQ i y o u，C H E NX i n g y i n g Ap r i c er e g u l a t i o nm o d e lf o rd i s t i l b u t i o nc o m p a n yb a s e do no p t i m u mc o m b i n a t i o n J P o w e rS y s t e mT e c h n o l o g y 2 0 0 6，3 0(5)：3 3-3 7 1 5 林其友，陈星莺，邵甲锁集成定价法在输电电价中的应用 J 电力自动化设备2 0 0 8，2 8(3)：4 5 5 0 L I

25、NQ i y o u，C H E NX i n g y i n g，S H A OJ i a s u o A p p l i c a t i o nf o r i n t e g r a t i n gp r i c i n gm e t h o di nt r a n s m i s s i o np r i e e J E l e c t r i cP o w e rA u t o m a t i o nE q u i p m e n t 2 0 0 8，2 8(3)：4 5 5 0(责任编辑：汪仪珍)作者简介：林其友(1 9 7 6 一)，男，安徽和县人，工程师，硕士，主要从事电力市场及

26、输配电自动化方面的研究(E-m a i l：n j h n l q y s i n a c o n)；高振华(1 9 5 1 一)，男，安徽当涂人，高级经济师，硕士，主要从事电力市场及电力管理方面的研究：陈嘉庚(1 9 6 2 一)，男，安徽合肥人，高级工程师，主要从事电力系统电力自动化方面的研究：赵武(1 9 6 3 一)，男，安徽芜湖人，工程师，主要从事电力自动化及运行方式管理方面的研究工作：张爱萍(1 9 6 3 一)，女，安徽芜湖人，工程师，主要从事电力市场及市场营销方面的研究工作：陈星莺(1 9 6 4 一)。女江苏无锡人。教授，博士研究生导师博士主要从事电力系统分析与控制、电力系统

27、经济运行(优化)、电力市场与电力自动化等方面的研究与分析。E m e r g e n c ys c h e m eo fd i s p a t c ha u t o m a t i o ns y s t e ma n t i-d i s a s t e rb a c k u pL I NQ i y o u l，G A OZ h e n h u a l，C H E NJ i a g e n 9 1，Z H A OW u l，Z H A N GA i p i n 9 1，C H E NX i n g y i n 9 2(1 W u h uD i s t r i b u t i o nC o m p

28、 a n y，W u h u2 41 0 2 7，C h i n a；2 C o l l e g eo fE l e e t r i e a lE n g i n e e r i n g，H o h a iU n i v e r s i t y。N a n j i n g2 1 0 0 9 8，C h i n a)A b s t r a c t：T oa v o i dt h ef a i l u r ea n dd a t al o s so fd i s p a t c ha u t o m a t i o ns y s t e md u et od i f f e r e n tf a

29、c t o r s，a ne m e r g e n c ys c h e m eo fa n t i d i s a s t e rb a c k u pi 8s t u d i e d T h em a i nd i s p a t c hs y s t e mi sl o c a t e di nd i s p a t c hb u i l d i n gw h i l et h eb a c k u ps y s t e mi sl o c a t e df a ra w a yf r o mt h eb u i l d i n g D u r i n gn o r m a lo p

30、e r a t i o n s i t ei n f o r m a t i o ni st r a n s m i t t e dt ob o t hs y s t e m sa tt h es a m et i m e W h e nt h em a i nd i s p a t c hs y s t e mf a i l s，t h es i t ei n f o r m a t i o ni ss t i l lt r a n s m i t t e dt ot h eb a c k u ps y s t e m W h e nt h em a i nd i s p a t c hs

31、y s t e mr e c o v e r st on o r m a l t h ed a t ad u r i n gf a i l u r ei st r a n s f e r r e df r o mt h eb a c k u ps y s t e mi n t ot h em a i ns y s t e m I t si m p l e m e n t a t i o nf l o w c h a r ti sp r o v i d e da n dt h ed e v e l o p e ds y s t e mi so p e r a t i n gi na2 2 0k

32、Vs u b s t a t i o n D u r i n gt h em a i nd i s p a t c hs y s t e mf a i l u r e，t h ee m e r g e n c ya n t i d i s a s t e rb a c k u ps y s t e mt i m e l ya n da c c u r a t e l ys a v e st h ed a t a，s h o w i n gi t sf e a s i b i l i t y K e yw o r d s：a n t i d i s a s t e rb a c k u p；d

33、i s p a t c ha u t o m a t i o ns y s t e m；e l e c t r i c i t ym a r k e t；r i s km a n a g e m e n t；f a u l t 万方数据调度自动化系统紧急容灾备份方案调度自动化系统紧急容灾备份方案作者：林其友，高振华，陈嘉庚，赵武，张爱萍，陈星莺，LIN Qiyou，GAO Zhenhua，CHEN Jiageng，ZHAO Wu，ZHANG Aiping，CHEN Xingying作者单位：林其友,高振华,陈嘉庚,赵武,张爱萍,LIN Qiyou,GAO Zhenhua,CHEN Jiagen

34、g,ZHAOWu,ZHANG Aiping(芜湖供电公司,安徽,芜湖,241027)，陈星莺,CHEN Xingying(河海大学电气工程学院,江苏,南京,210098)刊名：电力自动化设备英文刊名：ELECTRIC POWER AUTOMATION EQUIPMENT年，卷(期)：2009,29(12)参考文献(15条)参考文献(15条)1.AMJADY N A framework of reliability assessment with.consideration effect of transient and voltagestabilities外文期刊 2004(02)2.FUMA

35、GALLI E;BLACK J W;VOGELSANG I Quality of service provision in electric power distributionsystems through reliability insurance外文期刊 2004(03)3.叶泽 电力竞争期刊论文-北京:中国电力出版社 20044.CHAO H;PECK S An institutional design for an electricity contract market with central dispatch期刊论文-Boston,USA:Kluwer Academic Publ

36、ishers 19985.HUNT S;SHUTTLEEORTH G Competition and choice in electricity期刊论文-New York:wiley 19966.林其友;陈星莺;邵甲锁 集成定价法在输电电价中的应用期刊论文-电力自动化设备 2008(03)7.林其友;陈譬莺 一种基于优化组合的供电公司电价管制模型期刊论文-电网技术 2006(05)8.陈星莺;林其友 应用交易-损失矩阵分摊不同运营模式下的输电损失期刊论文-中国电机工程学报 2006(18)9.工为国;曾伟民;代伟 DTS与SCADA/EMS容灾系统一体化设计思想期刊论文-电力系统自动化 200

37、3(01)10.王治华;葛剑飞;顾立新 数据保护技术在上海电网调度自动化系统中的应用期刊论文-电力系统自动化2005(05)11.崔会锋;张华琳 Harris(R)20-20容灾调度系统期刊论文-电力系统通信 2007(09)12.ASAHI H;TAKAHATA K;SHIBATA Y Recovery protocol for dynamic network reconstruction on disasterinformation system期刊论文-IEEE Computer Society 2004(02)13.HUANG G;ZHANG H Transaction based power flow analysis for transmission utilization allocation期刊论文-IEEE Transactions on Power Systems 2001(02)14.熊文 广州电网调度自动化系统容灾备份研究期刊论文-继电器 2004(20)15.DENG Shijie Financial methods in competitive electricity markets期刊论文-Berkeley,USA:University of California 1999 本文链接：http:/