电网异地可验证灾备系统能够将对应的电网灾备数据进行复制，完成异地同步传输以及存储，在灾备中心数据向异地传输的过程中自身也会生成备份文件[1]。为了将灾备系统在实际生活中进行广泛的应用，还需要建立相应的稳定通信网络与数据处理系统[2?3]。

目前，应用级的灾难数据备份是实施灾备的趋势，众多学者均提出相关系统的设计方法并取得一定成果。文献[4]提出基于Goldengate 的异地灾备系统，分析了Goldengate 的主要特点与在灾备系统中应用的优势，但是该方法的灾备效率较低，实际应用性较差。文献[5]首先对地理信息测绘的成果数据进行复制，但是该系统的灾备准确性需要进一步提高。文献[6]依赖互联网的迅速发展，不具备异地验证功能。文献[7]提出智能电网的数据采集、分析和监控软件，但是系统运行稳定性较差。文献[8]分析从传感设备到云中心的数据传输需要很长时间，异地验证误差过大。

为了解决上述系统存在的灾备问题，本文设计基于瞬间智能切换的电网异地可验证灾备系统。

1 系统设计目标

1.1 系统说明

1）根据上级传达的灾备指令，灾备中心的工作人员启动灾备系统，启动灾备标志。

2）开启灾备系统后，系统自动将对应的灾备信息进行备份，并传输至指定的异地备份中心，通过存储模块完成灾备数据的存储。

3）对灾备数据进行异地验证。

4）通过系统具备的异地验证功能，对灾备数据进行异地验证，判断灾备情况。

5）在经过验证后，系统给出灾备数据验证情况表，以供工作人员进行判断。

1.2 设计目标

基于瞬间智能切换设计电网灾备异地可验证系统，以系统需求为依据的系统设计目标为：

1）所设计的灾备系统为开放性系统，支持在大部分系统上使用，并且采用通用的TCP/IP 网络。

2）异地可验证作为该系统的一大功能，要在灾备数据向异地传输的过程中进行本地与异地数据的备份存储，并且保障灾备数据的完整与可用性。

1.3 系统总体结构设计

异地灾备系统因与本地系统处于不同的地理位置，两地距离越远出现误差与降低效率的可能性就越高[9]，结构图如图1 所示。

图1 异地灾备系统结构图

由图1 可知，一旦本地系统的运行出现故障，灾备数据的相应操作立即转换至异地系统，保证灾备数据的不间断存储以及其他操作，保护了数据的完整性。

2 系统硬件设计

2.1 硬件规划设计

在基于该系统的硬件设计方面，与系统的整体结构基本保持一致，建立一个总控制中心对小型控制中心的数据操作进行总控制，确保灾备数据操作的稳定有序[10]。其硬件结构如图2 所示。由图2 可知，基于瞬间智能切换的电网异地可验证灾备系统硬件部分包括总控灾备管理中心、分控灾备管理中心、分控路由器、策略机等。

图2 系统硬件结构体系

总控灾备管理中心对系统的灾备数据进行总体管理，包括灾备数据的数量管理与存储情况管理，并定期向总控中心发送检测报告[11]。根据系统总控灾备管理中心的数据处理情况与服务器的运行性能，小型分控中心分别由4 台数据库服务器、4 台策略机与管理终端组成。所设计的硬件结构能够满足灾备系统的数据管控需求，提高灾备系统的性能[12?13]。

2.2 瞬间智能切换

2.2.1 电网电阻接地

中性点电阻接地方式一般定义为配电网中至少有一个接地电阻，按照限制接地故障电流大小的要求不同，分为高、中、低值电阻3 种接地方式。在小电阻接地配电网中，首要优点是一旦电网发生单相接地故障，非故障的电压不会产生大幅度的变化，因此小电阻接地配电网对设备的抗电压变化能力要求较低，抗压能力选择一般的电压即可。

2.2.2 中性点瞬间智能切换

电网中性点瞬间智能切换将电阻接地和消弧线圈在一个电路中完成连接，使该电网既有消弧线圈接地的特点，又可以通过瞬间智能切换消除单相接地产生的线路故障，减少电源处的跳闸次数，并且拥有小电阻接地隔离故障线路的优点，保证灾备系统异地可验证的准确实现。

3 系统软件设计

3.1 系统整体软件结构设计

基于瞬间智能切换的电网异地可验证灾备系统的硬件部分由各个模块协调工作而组建，而软件部分则由各个子系统组成，分别为用户界面子系统、策略管理子系统、状态分析子系统、数据存储子系统。灾备系统软件结构如图3 所示。