调度自动化系统容灾备份策略揭示

   2024-02-18 互联网1360
核心提示:  0 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、数据

  0 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、数据准确率等指标提出了极高的要求[1-4]。

  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[5-7]。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不丢失、从而在其恢复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。本文在分析国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[8-9]。国外公司更多的是考虑地震等自然灾害因素的影 响,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40km。

  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不能得到有效解决与恢复,如图1所 示。一般主系统设在某一地方,而备份系统会在另一地方,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。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[10-12]。

  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间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。

  在结合作者多年来对电力系统自动化领域的理解[13-15],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。

  3 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用,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220kV师专变电站距离该公司调度大楼约有15km,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2006年10月投入运行,在 12月份220kv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2007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。因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用,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。

  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调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 220 kv师专变电站,并兼做集控站用,对其附近的变电站进行集拄化管理,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。


 
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