新一代调度自动化系统设计--南网培训

遵循 IEC 61970 标准的 新一代调度自动化系统 国电南瑞科技股份有限公司 IEC 61970 标准 ？ ！ SCADA软件 AGC/AVC软件 网络分析软件 DTS软件 支撑平台软件 紧密耦合 :如何进行异构集成 ? 调度自动化系统 电力市场交易系统 调度生产管理系统 水调自动化系统 配电自动化系统 中等耦合 : 如何进行无缝互联 ? 调度中心 同级调度中心 上级调度中心 下级调度中心 松散耦合 :如何 进行模型交换 ? 解决方案 IEC 61970 标准 组件模型 公用信息模型 CIM 组件接口规范 CIS 遵循 IEC 61970 标准的方式 遵循 IEC 61970 标准的方式 内标准方式 系统的体系结构遵循组件模型 系统的数据模型遵循 CIM 系统的接口设计遵循 CIS 外标准方式 系统内部采用特殊结构 系统的数据模型采用私有格式 系统边界增加 CIS转换接口模块 内标准方式的优缺点 内标准方式的优点 先进的组件技术，软件发展的趋势 数据模型标准化，扩展性好 避免了信息转换，接口效率高 内标准方式的缺点 开发投入大 外标准方式的优缺点 外标准方式的优点 只需在系统边界打补丁即可 开发成本低 外标准方式的缺点 软件体系结构不开放 信息转换降低了接口的效率 信息转换环节增加了一个故障点 转换过程中的信息损失 遵循 IEC 61970 标准的 体系结构设计 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 (CIM) 组件适配器 组件执行系统（组件服务） API 组件适配器 应用 1 应用 2 原来应用 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 组件 A 组件 B 原来应用 封套 共用信息模型 组件接口规范 CIS 组件接口规范 CIS 组件接口规范 CIS 应用集成方案 信息模型 应用信息交换和数据访问 应用 与 组件 IEC 61970标准 体系结构 : 层次 +插件 硬 件 (ALPHA/IBM/SUN/PC) 操作系统 (UNIX/WINDOWS) OPEN-3000支持平台 图形工具、报表工具、 系统管理等 SCADA AGC NAS DTS 服务工具 应用软件 支持平台 平台可不断延伸和互联 应用可不断扩展和兼容 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 CORBA集成总线技术 遵循 IEC 61970标准的参考模型 系统结构上的组件化 真正的分布式面向对象技术 完善的跨平台支持 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 支持异构系统、提供强大的跨平台能力 支持各种编程语言 编程简单、程序可靠性好 基于组件的 SOA体系架构 系统集成的新高度 完全满足实时性要求 CORBA组件技术的优势 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 SCADA/PAS SCADA/AGC/PAS/DTS 可按需裁剪成各种功能子集，构成不同规模的系统 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 应用子系统的组件化 PAS SCADA/AGC SCADA AGC DTS 遵循 IEC 61970 标准的 信息模型与接口设计 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 基于 CIM的数据库定义 实施原则 1. 遵循 CIM 充分利用互操作实验的成功经验，严格 按照 base CIM建立数据模型 2. 不拘泥于 CIM 确保自定义信息的灵活性 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 基于 CIM的模型界面 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 基于 CIM的模型界面定制 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 实时数据库 商用数据库 CDA 实时 CIS SQL 私有接口 导入 /导出 应用层 基于 CIM/CIS的数据库 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 标准化的开放接口 标准化的开放接口 基于 IEC 61970的 CIM/XML接口方式 基于 IEC 61970的 CIS组件接口方式 基于 SVG的图形交换 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 遵循 IEC 61970 标准的 新一代调度自动化系统特点 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 国电公司科技项目 调度自动化集成技术研究 2000年国电公司立项 2003年底完成科研工作 2003年底配套工程项目（西北网调）通过验收 2004年 2月通过科研项目验收 验收结论： 国内领先，国际同步 2004年 6月获国家电网公司科技进步一等奖 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 CIM标准模型 认真研究、消化 IEC 61970 CIM模型，提出遵循 CIM标准模型的数据库模型定义，并进一步增强图模库一体化技术。 CORBA技术 遵循 IEC 61970标准的导则所倡导的组件模型，并选用 OMG的 CORBA技术作为组件支撑平台。 跨平台技术 充分研究在不同的 UNIX平台与 PC上图形界面及后台进程的跨平台技术，实现各种 UNIX工作站与 PC任意组合使用。 多上下文技术 支撑平台不仅支持实时态的运行，而且从底层机制上完善地支持培训、运行研究、开发、测试等多种上下文。 主要研究重点 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 国电南瑞大型 SCADA/EMS系统 成功应用经验及实例 西北网调调度自动化 S C A D A / E M S / T M R 系统配置结构示意图 双屏调度员工作站 2 三屏调度员工作站 3 用户接口子系统 程序员工作站 4 SCADA/TMR子系统 管理员工作站 TMR服务器 2 SCADA服务器 2 GPS 2 模拟屏 数据管理服务器 2 报表工作站 WEB服务器 数据管理子系统 主干局域网交换机 2 主 干 交 换 子 系 统 1 1 1 1 终端服务器组 终端服务器组 访问服务器 访问服务器 调度数据 采集子系统 工作组交换机 2 调度数据采集服务器 4 路由器 2 教员 /学员 /观摩工作站 3 高级应用子系统 PDR重演工作站 AGC服务器 2 EMS服务器 2 2 3 67”屏幕 WMS DMIS SPD_NWnet 网管工作站 2 1000M 100M 100M 100M 100M 100M 100M 防火墙 磁盘阵列 大屏幕控制器 工作组 交换机 2 工作组 交换机 2 100M 工作组 交换机 2 智能 集线器 智能 集线器 SBS 打印机 外设终端服务器 2 江 苏 省 调 调 度 自 动 化 系 统 ( E M S ) 结 构 示 意 图 双屏调度员工作站 调度自动化系统 PAS服务器 打印机 DTS服务器 大屏幕控制器 SCADA/AGC DTS工作站 模拟屏 调度员培训仿真子系统 防火墙 数据采集装置 实时数据采集子系统 GPS WEB服务器 外网 历史数据服务器 磁盘阵列 数据采集 服务器 III区交换机 (已有） 外网路由器 物理隔离 报表编制子系统 (PC) 系统管理、开发工作站 管理与开发子系统 RMIS/电量 数据库镜像 网关工作站 II区交换机 (已有） 主交换机 1 1 1 1 国电南瑞大型 SCADA/EMS系统 成功应用经验及实例 浙 江 省 调 E M S 配 置 结 构 示 意 图 双屏 MMI工作站 EMS应用服务器 网络打印机 DTS服务器 实时数据服务器 历史数据服务器 磁盘阵列 1 1 1 1 系统开发工作站 网关工作站 教员工作站 调度员培训仿真子系统 中心交换机 系统维护工作站 三 屏 MMI 工 作 站 终端服务器 A 终端服务器 B 模拟通道 /128路双通道 远 动 通 道 (DTS)WEB服务器 学员工作站 大屏幕投影 防火墙 终端服务器 调度自动化系统 GPS 路由器 电力数据网 IP加密装置 广域网接口 广域通信 工作站 前置机 防火墙 WEB服务器 安全隔离装置 电量计费系统 电力市场支持系统 省调中心数据库 调度数据网主站 继电保护故障信息系统 局域网接口 调度生产 管理系统 DPMS 局域通信 工作站 拨号服务器 拨号认证 加密装置 远方诊断 前置机 国电南瑞大型 SCADA/EMS系统 成功应用经验及实例 标准化支撑平台功能特点 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 全面遵循 IEC 61970标准 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 IEC61970标准在系统中的体现： 全面采用组件技术 全方位的面向对象技术 基于 CIM的数据库设计 基于 CIS的接口设计 体系结构 : 标准 +开放 TASE.2 (MMS) CIM/XML 调度中心 61850 60870-5 61968 (CORBA) CIM/XML 其它 系统 NAS SCADA /AGC DTS 61970 (CORBA) SCADA/EMS POSIX TCP/IP MOTIF SQL 变电站 其它调度中心 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 体系结构 : 平台 +服务 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 应用层 公共服务层 数据总线层 集成总线层 操作系统层 硬件层 图形工具 基于 CIM/CIS的数据总线 符合 IEC61970、 IEC61968的集成总线 Tru64 UNIX 报表工具 权限服务 告警服务 WEB服务 系统管理 SCADA DTS DMS SUN Solaris IBM AIX HP-UX Windows2000 Compaq SUN IBM HP PC AGC NAS 开发队伍 支撑平台 平台部： 20人 FES 前置机部： 8人 SCADA 系统部： 4人 AGC 高软部： 3人 PAS 高软部： 9人 DTS 高软部： 6人 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 基于 SOA的设计理念 更清晰的体系结构 更灵活的功能适应性 广义的实时信息系统平台，适用于 能量管理系统 配网管理系统 广域测量系统 公共信息平台 体系结构 : 实时信息平台 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 NAS 人机界面 体系结构 : 客户机 +服务器 集 成 总 线 AGC SCADA DTS 平台对多态的支持 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 完善的上下文（ context）机制 实时态 培训态 研究态 多上下文支持 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 回顾过去 提供 CASE管理工具 事故反演根据以前的断面重演当时发生的事件序列 NAS可调出以前的断面进行计算 DTS可调出以前的断面进行培训 研究现在 对现实模型进行离线研究 操作预演 程序测试 规划未来 在现实模型的基础上研究未来模型 未来运行方式计算 未来方式培训 完善的跨平台能力 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 给用户最大的投资利用率 可选较低配置的 UNIX或 PC工作站 给用户最大的选择自由度 支持不同 UNIX平台的混合使用 给用户最大的升级便利 主备机可以是不同厂商的机器 完全相同的界面（ UNIX版本） 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 完全相同的界面（ PC版本） 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 基于 CIM、面向对象的数据库设计 以往的做法： RTU号，点号 OPEN2000的设计方法： 遵循 CIM标准 面向电力系统元件 所有元件均具有应用属性 使不同应用采用不同的网络成为可能 使不同应用维护同一套数据库和画面成为可能 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 以往的做法： 元件，节点或标准接线 OPEN-3000的方法： 遵循 CIM标准 作图填库，自动生成网络模型 多层校验 方便维护 标准输出 （ CIM/XML） 使应用软件实用成为可能 具有国际领先水平的 图模库一体化 技术 所见即所得的网络建模 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 作图与录库的一体化 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 应用切换技术 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCADA/EMS简介 应用切换技术 （续） 标准化平台支持的调度自动化信息集成系统 OPEN-3000 SCAD