EMS系统技术介绍课件.ppt

开放式 面向对象的SCADA EMS DTS EMS系统平台的架构EMS系统平台中分布式运行环境与系统管理EMS系统平台中的实时数据库管理系统EMS系统平台中的人机管理系统EMS系统的SCADA系统EMS系统的历史数据及报表管理系统EMS系统平台与其它系统的接口EMS系统的EMS应用软件 一 能量管理系统 EMS EMS的总体结构 能量管理系统 EMS 是以计算机技术为基础的现代电力系统的综合自动化系统 主要用于大区级电网和省 市级电网调度中心 其主要目标是为电网调度管理人员提供电网各种实时信息 包括频率 发电机功率 线路功率 母线电压等 并对电网进行调度决策管理和控制 保证电网安全运行 提高电网质量和改善电网运行的经济性 EMS系统的软件层次 硬件平台 AlphaPlatform 软件平台 Unix Oracle Sybase CC 2000EMS支撑平台 RTE RTDB MMI 电力系统应用 SCADA Top AGC 高级应用软件 电力市场 BOB1 代码 私有数据 公有数据 事件总线 EventBus 数据总线 DataAccessBus 一个开放系统的参考模型 BOB2 代码 公有数据 私有数据 事件总线 EventBus 数据总线 DataAccessBus 平台服务 Man BOB MMIBOB 电力系统应用 AGCBOB PSBOB CC 2000系统的构成 CC 2000 Platform SCADA AGC EMS Open Open EMS DMS支持平台构成 分布式的系统运行管理环境分布式数据库管理系统分布式全图形人机界面系统计算机通信子系统历史数据处理及报表 事件总线通信基础设施辅助服务分布式系统管理 分布式运行环境的组成 分布式运行环境简介 联机事件定义工具 可在线增加新的事件联机事件路由管理 可在线更新路由表实时事件调度管理分布式事件日志管理 事件总线实现发布 订阅式 事件驱动的信息交换机制 具有如下功能 事件总线的组成 事件总线原理图 一 下图是一个事件总线代理 EBA 原理图 它完成位于同一结点上BOB之间的事件交换 事件调度 事件定义 路由管理 事件目录 路由表 BOB 收 BOB 发 订阅 发布 事件总线原理图 二 多个结点上EBA之间的协作示意图 EBA1 BOB1 EBA2 BOB2 EBA3 BOB3 网络 可靠的分组广播协议端到端的通信协议进程间通信协议 通信基础设施保证可靠 高效地交换信息 通信基础设施 可靠的分组广播协议 自行开发的的可靠的分组广播协议具有以下特征 对网络配置适应能力强 主机可以单双网混合配置自动识别多网络接口设备及其网络配置在冗余的网络环境中 实现静态或动态备用具备重传功能 暂时性网络故障情况下 不丢失事件具有分组传递功能 可创建 加入或退出广播组事件按顺序递交 无丢失 无重复与非分组广播机制相比 占用网络带宽小具有流量控制能力 克服了 事件风暴 带来的恶性连锁效应 分布式打印管理系统分布式日志管理系统分布式时钟管理系统定时器与触发器管理系统 辅助服务 几个方便实用的辅助工具 基于模板的分布式系统对象模型的维护主 备结点的竞争管理可靠的对象故障监测 切换 恢复多级 方便的系统运行与控制7 24小时远程故障诊断与处理系统故障寻呼 通过报警设备 电话或呼机 分布式系统管理简介 在分布式系统配置对象模型的基础上 实现 对象模型的建立方式支持个体对象的建立 修改和删除支持对象模板 提高系统配置效率和准确率对象模型的维护方式离线维护在线维护 不影响现存应用的情况下 增加新的应用 删除已有应用 更改系统配置模型 分布式系统配置对象模型建立 RTE系统配置界面 监视CPU负荷用饼图显示CPU空闲 用户负荷 系统负荷 I O设备负荷网络数据统计网络设备 软件的数据统计系统性能的数据统计有关磁盘 内存等性能数据的统计 分布式系统性能监视 全系统CPU负荷饼图 节点系统负荷 分布式数据库管理系统简介 关系数据库Sybase Oracle数据库模式管理信息 数据库实体存贮 历史数据存贮及对外部系统的接口 实时数据库按照面向对象的思想和技术开发的常驻内存数据库 用以支持数据的快速访问和处理以及面向对象的模式存贮和访问 CC 2000平台的分布式数据库管理系统结构 EMS平台的分布式数据库管理系统功能 支持多种数据模型和数据类型面向对象的分布式数据库结构快速 灵活 多样的数据库访问方式统一的数据库维护工具和界面支持用户自定义和修改数据库模式 数据模型和数据类型 数据模型关系型 层次型 网状模型数据类型整型 字符型 浮点型 双精度浮点型 逻辑型 整型位访问 时间型 数据库的分布式结构 支持客户服务器式的结构支持冗余式数据库结构和镜像数据库结构研究态数据库部分镜像 访问方式 支持多种语言访问接口C C JAVA FORTRAN提供九十多种数据库操作服务支持E SQL编程 统一的维护工具 数据库模式的定义及生成工具数据库的编辑器数据库的浏览器二十多种数据库的维护服务 实时数据库访问接口和访问速度CC 2000系统 90 9万条记录 秒 API接口90多种 全面采用面向对象技术开发而成 OOA OOD OOP 基于X Window OSF Motif与其它子系统松散藕合 依靠事件及API传递数据支持多屏的窗口管理 画面显示管理用户权限管理强大的图形编辑功能动点定义灵活而且定义与具体数据库无关 因此较好地实现了画素 画面的动态复用丰富的汉化手段 提供了24种矢量字体由于采用了面向对象技术 使得在编辑器等工具上增加新的功能变得容易 CC 2000人机子系统主要特点 系统中的画面有以下几种类型 启动画面 控制系统配置和监视画面 数据库管理和维护画面 通信系统监视和管理画面 单线图 系统图 地理图 报警列表 趋势曲线 其它应用所需的各种画面 画面应用类型 用户权限管理 电压棒图编辑 系统监控图 地理图 前置通信监视画面 负荷曲线 开始 生成画素1 命名2 画图3 定义动态特性DCADFFDCTDSAKYT 4 定义库名 表名5 存盘 增加 修改 绘制画面1 命名 分层 分块2 放置画素或画其它图形3 定义连接库的关键字值4 做好一个间隔5 利用复制功能生成其它间隔6 在线测试7 存盘或重复上述步骤 结束 画面制作流程 图素编辑器动态格式化域动态条件属性动态图形变换世界图画面编辑器 画面编辑器简介 2019 12 20 43 可编辑 以动态条件属性为例 动态属性条件 编辑态导航态测试态 画面编辑器简介 画面编辑器简介 分层分段缩放漫游定位点光敏点热键 世界图具有以下特点 窗口管理画面调用画面浏览画面刷新画面操作用户权限管理其它工具 运行管理系统 调度员操作平台 SCADA功能及应用结构 面向EMS DMS应用的电力系统大对象支持用户自定义的报警处理SOE处理基于事件驱动的全息事故追忆和反演可视化可编程的特殊计算 SCADA结构示意图 RTE RTDBOfCC 2000 CC 2000平台的SCADA系统之 电力系统大对象 PowerSystemBigOBject 遥测 遥信 遥控和遥调实时网络拓扑和着色提供EMS DMS可直接利用的电力系统数据库简便 灵活的数据库维护界面可以实现国内特有的需求功能 如多源数据处理 侧路 对端代替 跳变 残差处理 电力系统维护界面 特殊计算 CalculateBob 全用户自定义的公式编辑和计算 无需编程特殊函数和常用公式形成函数库 满足速度和方便的需要定义过程和计算过程可视化特殊计算具有与一般遥测相同的报警功能 SOE事故顺序记录 丰富的过滤显示手段历史保存和浏览 报警处理 AlarmProcess 丰富的显示方式 列表 报警行 打印输出 多样的事故提示方式 音响 BP 电话 手机 推画面 基于数据点组 设备 与用户权限管理结合可以单点或点组为单元定义报警处理方式历史报警管理 报警列表浏览 全息追忆和反演 PDR 特点 基于事件的全息事故追忆和事故反演任意定义启动条件长时间 多工作站同时反演保存事故前后全部信息可以超过3小时 时间可以任意定义适用于电网多重故障 全息追忆和反演 PDR 示意 PSBOB数据库 事件处理 事件处理 场景文件 全部递交给PSBOB事件及若干PSBOB数据库断面 全部事件及数据库断面 事故数据的记录 事故的反演 场景文件 独立的反演工作站 RTE RTE 场景文件复制 PDR操作界面 历史数据处理及报表 历史数据管理基于Sybase Oracle等商用数据库自行开发的数据库管理系统历史数据按用户所定义周期实时采集数据历史数据采集点的动态维护丰富的数据统计 考核处理历史数据无限期保存 历史数据处理及报表 历史数据管理方便的历史数据转储和装入为其他应用提供规范灵活的数据接口历史数据网上发布保证历史数据的一致性保证历史数据的连续性 历史数据处理及报表 报表管理系统基于Excel PowerBuilder的报表管理动态自适应报表生成管理同类报表一次生成实现各种灵活的表格样式高效快捷的输出手段 前置系统是介于主站系统和远方RTU之间的子系统 它的主要功能如下 接收远方具有各种不同规约的多个RTU发送的上行报文 经过处理形成事件 EVENT 广播发送到主站系统的各个服务器和工作站 接收主站系统及操作员和管理员通过子系统发送的事件 包括遥控 遥调命令以及对远方RTU的参数设置命令等 经过处理形成远方各个具有不同规约的RTU能够接受的报文 发送给RTU 前置机系统简介 计算机通信系统是主站与外部系统主要数据接口之一 它与前置系统一样 是EMS系统完成数据采集与监控的主要渠道 主要功能是完成控制中心之间电力实时数据交换 也可通过网络式RTU直接接入厂站数据 实现的功能有 对远方遥测 遥信 电度量等信息的采集向远方传达计划 指令等通过控制中心实现厂站间的数据转发 计算机通信系统简介 scada 通信机 路由器 计算机通信系统的典型配置 防火墙 WAN 远程scada 与MIS系统的数据接口与MIS系统的图形接口 EMS与其它系统接口种类 与MIS的数据接口 SCADA服务器 SCADA实时数据 SCADA镜像数据 SCADA历史数据 SYBASE服务器 MIS系统 与MIS的图形接口 基于WEB技术的EMS图形接口采用三层架购 Internet Intranet 数据层 逻辑层 界面层 SCADA服务器 Web服务器 CC 2000系统的EMS应用软件 实时网络状态分析调度员潮流静态安全分析安全约束调度发电计划实时经济调度 最优潮流电压稳定性分析暂态稳定性分析自动发电控制软件调度员培训