联想服务器打造国电调度中心WAMS系统

    近日，国家电网调度中心WAMS（广域测量系统）系统正式建成并投入运行。WAMS的应用属于国家电网安全Ⅰ区的应用，是电网安全保护的核心，该系统连续监视电网运行性能，并根据数据对电网进行分析，将信息实时提供给调度员，为调度员做决策提供依据。该试点项目的成功运行，为下一步在各省网推广起到积极的作用。

　　国家电网调度中心WAMS系统的核心数据库服务器采用联想自主研发的SureHA双机高可用集群软件进行保护，通过双机系统内的2台服务器计算网络采用双网卡绑定技术，保证系统内即使3条网络通信链路损坏，系统仍然在线。本期项目中的服务器硬件采用联想最新推出的高端机架式服务器R680 G7，存储硬件采用业内性能同比最优的AMS2100光纤存储器。联想的产品和解决方案为国家电网调度中心构建了一个坚实可信赖的WAMS应用平台。

　　项目背景

　　电网广域监测系统(Wide Area Measurement System简称“WAMS”系统),采用同步相角测量技术，通过逐步布局全网关键测点的同步相角测量单元（PMU），实现对全网同步相角及电网主要数据的实时高速率采集。采集数据通过电力调度数据网络实时传送到广域监测主站系统，从而提供对电网正常运行与事故扰动情况下的实时监测与分析计算，并及时获得并掌握电网运行的动态过程。

　　WAMS作为电网动态测量系统，兼顾了SCADA系统和故障录波系统的功能。其前置单元相量测量装置PMU能够以数百Hz的速率采集电流、电压信息，通过计算获得测点的功率、相位、功角等信息，并以每秒几十帧的频率向主站发送。PMU通过全球定位系统（GPS）对时，能够保证全网数据的同步性，时标信息与数据同时存储并发送到主站。因此，WAMS能够使调度人员实时监视到电网的动态过程。

　　WAMS的主要功能包括：

　　系统运行状态估计与稳态分析

　　全网动态过程记录、事故分析与事故“重演”

　　电网动态模型辨识和模型校正

　　暂态稳定预测与控制

　　电压、频率稳定监视与控制

　　低频振荡分析及抑制

　　继电保护、故障定位及线路参数测量

　　全局（或者全网）反馈控制与系统保护

　　需求分析

　　WAMS系统架构及应用分析：

　  通信子系统。该系统负责采集各厂站PMU子站的动态数据，以及通过各类国际标准通信协议实现与能量管理系统（EMS）、故障信息管理系统以及其他电网动态监测控制系统之间的互联。

　　数据处理子系统。该系统负责电网动态监测控制系统中除各种安全稳定性分析和各种控制决策应用以外的所有应用功能的数据处理

　　历史数据存储服务器。电网动态监测控制系统主站采集的所有电网动态数据均按一定周期存储于2台历史数据服务器中，为保证存储的可靠性，历史数据服务器的磁盘采用无缝切换的磁盘阵列。

　　系统架构图

　　联想推荐方案

　　此次搭建的平台是国家电网调度中心为其直属单位搭建的新一代能量管理系统D5000的WAMS子系统，用来采集分析来自于三峡等厂站的动态数据。联想根据用户的WAMS应用系统对硬件平台的要求，推荐如下的硬件平台方案：通信应用服务器、实时数据库服务器和历史数据服务器各采用2台联想最新推出基于英特尔全新的Nehalem-EX至强7500处理器平台的R680 G7机架服务器，数据库存储采用联想AMS2100全光纤磁盘阵列柜。核心数据库服务器采用联想自主研发的SureHA双机高可用集群软件进行保护。系统架构如下：

　　联想为本项目设计的方案拥有以下特点：

　　整套系统装载了csgs3000系统平台，在其上再安装北京四方继保公司的WAMS系统。

　　双网卡绑定：所有服务器的eth0 和eth1进行了双网卡绑定，以达到冗余热备和增加带宽的目的。

　　历史数据库子系统采用联想SureHA100G2软件搭建了基于磁盘阵列的共享型双机高可用系统，能够对服务器硬件故障切换、OS之上的进程中断切换以及数据库业务中断切换；通信子系统和实时数据库子系统采用cgsc3000系统的平台数据共享功能实现双机热备，所有系统的数据以历史数据库的数据为准。

　　SureHA切换路径为绑定后的虚拟地址，而不是物理地址，优势是能够在一套HA中最多3条IP链路中断，而业务系统仍然不中断。

　　多条线路作为侦听的心跳线，第一级HeartBeat为eth3的直连线，第二级HeartBeat为连接到千兆以太网交换机的线路，保证故障切换的准确性和及时性。

　　方案优势

　　高可用性

　　全方位实时故障检测及报警：

　　OS故障、网络故障、硬件故障、服务器宕机

　　磁盘故障、软件异常（包括应用和服务进程）、异常高负荷及因维护性而导致的停机等

　　更丰富的故障报警功能

　　丰富的心跳监测方式

　　便捷的部署及管理：

　　中文图形界面，支持远程跨平台管理；

　　智能策略复制功能，多节点、多地域快速部署；

　　全面支持虚拟化的高可用方案

　　高可靠性

　　更快速的故障切换及恢复，保证业务连续性；

　　用户关键应用的深层监视（数据库、互联网服务器、应用服务器、文件服务器）；

　　高灵活性

　　根据用户需求，构建不同级别高可用解决方案：

　　共享型、镜像、共享+镜像、容灾型

　　基于用户资源，构建多种高可用模式

　　多台服务器间的一备一、一备N、N备一、N备N等多种工作模式

　　服务器节点最多可扩展到32个

　　高安全性

　　基于远程镜像的异地应用容灾，不仅能够异地镜像业务数据，还可对软硬件资源进行监视

　　独创的容灾型可以实现同步/异步镜像，当主节点发生故障时，能够在镜像节点恢复业务

　　用户收益

　　此试点项目的顺利实施，为国家电网调度中心搭建了一套高效、可靠的WAMS平台，联想将和国调中心一起，将试点项目的软硬件平台一起打造成国调中心WAMS平台方案，并在各级电力公司推广，共同为推动中国电力行业的自动化建设贡献力量！