安远县调度自动化系统初步设计.doc

安远县调度自动化主站系统初步设计1 总的技术要求41.1 适用的标准和协议4必须遵循的标准4需遵循的其它工业标准4需遵循的通信标准41.2安装和存放条件51.2.1 安装地点51.2.2 外部影响51.3 系统的综合性技术要求61.3.1 可靠性要求61.3.2 开放性要求71.3.3 安全性要求71.4 系统性能指标81.4.1 可靠性指标81.4.2 实时性指标91.4.3 准确率指标91.4.4 负荷率指标91.4.5 事件顺序记录(SOE)分辨率91.4.6 系统容量指标91.4.7 符合的IEC标准92 系统结构92.1 系统体系结构92.2 调度自动化系统的三个网段92.2.1 实时网段92.2.2 管理网段92.2.3 数采网段92.3 两个运行平台92.3.1 实时运行平台92.3.2 管理运行平台93 系统功能93.1 系统总体要求93.2 设计基础93.3 系统框架结构93.4 硬件平台93.4.1 系统硬件结构93.4.2 系统硬件要求93.5系统平台93.5.1系统运行和开发平台93.5.2数据库管理系统93.5.3图形及人机界面系统93.5.4安全管理93.6调度自动化系统运行功能93.6.1前置机数据采集和处理93.6.2基本的SCADA功能93.7模拟盘大屏幕94 调度自动化系统技术指标94.1 参考标准及依据94.1.1 国家和国际标准94.1.2 中华人民共和国部颁标准94.1.3 远动通信及其他相关标准94.2 系统容量94.2.1 系统容量94.2.2 数据采集（每台RTU，可扩）94.2.3 模拟屏驱动容量94.2.4 转发容量94.2.5 历史数据保存94.3 测量值指标94.4 负荷率指标94.5 系统实时响应指标94.6 可靠性指标94.7 系统时间指标94.9 工作环境与电源94.9.1 工作环境94.9.2 电源95 调度主站系统配置示意图96调度主站配置清单9前言1 设计范围：l 安远县调度自动化系统l 安远县调度大楼UPSl 安远县调度大楼机房改造2 安远县调度自动化系统现状2.1 现状安远县在2002年建成一套调度自动化系统，设备厂家是南京力导，主站为单网、单机全PC结构；并将现有的7座变电站接入，详见下表：序号变电站名称是否综自通道形式备注1110KV窑头变电站综自租用2M235KV云州变电站综自光纤335KV黄塘变电站数字化租用2M435KV富坑口变电站综自光纤535KV上彭变电站数字化租用2M635KV新村变电站综自光纤735KV田西变电站综自租用2M8110KV安远变电站综自光纤市公司管辖现存的UPS电源为CASTLE 10KV单机运行。2.2 现状分析原系统已经运行7年，近年来故障率增加，厂家售后服务困难，不能满足现行电力调度特别是变电站无人值班的需要。因此需要建设一套新的调度自动化系统，用以越来越复杂及高可靠性的要求。第一部分 调度自动化主站系统1 总的技术要求1.1 适用的标准和协议必须遵循的标准l ISO国际标准化组织标准l IEC国际电子技术委员会标准l ITU-T国际电信联盟标准l IEEE美国电气电子工程师协会标准l EIA电子工业协会标准l GB中华人民共和国国家标准l DL中华人民共和国电力行业标准需遵循的其它工业标准l 操作系统符合开放系统的IEEE POSIX和OSF标准l SQL语言符合ANSI标准l GUI符合X-WINDOWS和OSF/MOTIF标准l C/C+和FORTRAN语言符合ANSI标准需遵循的通信标准l IEEE802.2，IEEE802.3l TCP/IPl DL451-91(循环式RTU规约)l 符合IEC60870-5的问答式RTU规约l IEC60870-5-101通信协议l IEC60870-5-104通信协议l 甲方指定的其它通信协议1.2安装和存放条件所有设备均将放置在电力调度室和相应的计算机机房内。调度室和机房均为无屏蔽房间，室内装有空调。乙方提供的所有主站设备将在下列状况运行：(1) 计算机机房温度：1528，温度每小时变化率5。(2) 计算机机房湿度：40%75%。*1.2.1 安装地点电网调度自动化主站系统安装在安远县供电大楼调度机房。1.2.2 外部影响(1) 辅助电源1) 交流电源l 额定电压：AC220V，允许偏差-15%+10%。l 频率：50Hz，允许偏差0.5Hz。l 波形：正弦，波形畸变不大于5%。2) 直流电源l 额定电压：110V。l 允许偏差：-20%+10%。l 纹波系数：不大于5%。3) UPS电源l 为保证调度自动化系统的高可靠性供电，调度自动化设备均将采用UPS电源供电。甲方所提供的UPS电源应保证足够的供电容量，交流失电后能保证可靠供电2小时。l 电压：220V2%；频率：50Hz0.2%。(2) 接地机柜以及电缆屏蔽层的接地线均将与电力调度大楼主接地网可靠连接。1.3 系统的综合性技术要求1.3.1 可靠性要求(3) 系统的重要单元或单元的重要部件为冗余配置，保证整个系统功能的可靠性不受单个故障的影响。(4) 系统能够隔离故障，切除故障应不影响其它各节点的正常运行，并保证故障恢复过程快速而平稳。(5) 硬件设备的可靠性：系统所选设备是符合现代工业标准，并具有相当的生产历史，在国内计算机领域占有一定比例的标准产品。所有设备具有可靠的质量保证和完善的售后服务保证。(6) 软件设计的可靠性：软件的开发遵循软件工程的方法，经过充分测试，程序运行稳定可靠，系统软件平台选择可靠和安全的版本。(7) 系统集成的可靠性：不同厂家的软、硬件产品应遵循共同的国际国内标准，以保证不同产品集成在一起能可靠地协调工作。1.3.2 开放性要求(1) 系统应遵循国际标准，满足开放性要求。选用通用的或者标准化的软硬件产品，包括计算机产品、网络设备、操作系统、网络协议、商用数据库等均遵循国际标准和电力工业标准。(2) 系统应采用开放式体系结构，提供一体化支撑平台。能支持多种硬件平台；支撑平台采用国际标准开发，所有功能模块之间的接口标准应统一；支持用户应用软件程序的开发，保证能和其它系统互联和集成一体，或者很方便地实现与其他系统间的接口。系统应能提供以下开放式环境，包括：l 标准的数据库访问接口l 基于标准的图形用户编辑、生成工具及访问接口l 标准的网络通信应用层协议、应用基本函数及调用接口l 开放式系统软件运行任务调用接口l 系统软件集成的开放环境(3) 系统具有良好的可扩展性，可以逐步建设、逐步扩充、逐步升级。l 系统容量可扩充，包括可接入的厂站数量、系统数据库的容量等，不应该有设计容量上的限制，从而能使系统可以整体设计、分步实施。l 系统功能可扩充，能不断增加新的功能模块，以满足电网监控与运行管理不断发展的要求。1.3.3 安全性要求(1) 系统具有高度的安全保障特性，能保证数据的安全和具备一定的保密措施，执行重要功能的设备应具有冗余备份。系统运行数据要有双机热备份，防止意外丢失。(2) 系统构筑坚固有效的专用防火墙和数据访问机制，最大限度地阻止从外部对系统的非法侵入，有效地防止以非正常的方式对系统软、硬件设置及各种数据进行访问、更改等操作。(3) 调度自动化系统与其它电力监控系统之间是相对独立的关系。可采用“路由器+网络交换机”方式完成调度自动化系统与其它电力监控系统(如配电自动化系统等)的互联。(4) 禁止非电力监控系统对调度自动化系统数据的直接调用。为保证调度自动化系统的独立性和安全性，通过电力专用安全防护设备实现调度自动化系统（安全I区）到电力管理信息(MIS)系统（安全III/IV区）的单向数据迁移，在安全III区建立调度自动化系统数据平台，进而实现安全WEB服务及电力管理信息(MIS)系统的通信接口。(5) 系统实现主机加固。通过合理地设置系统配置、服务、权限，减少安全弱点，止不必要的应用和服务；及时更新系统安全补丁和数据库补丁，消除系统内核漏洞与后门；保证对系统的资源（包括数据与进程）的访问符合定义的主机安全策略，防止主机权限被滥用；坚决杜绝“弱口令”问题，提供方便的定期更改系统口令的手段，尤其是安全区边界节点服务器、工作站口令。(6) 系统的管理上采取各种措施防止内部人员对系统软硬件资源、数据的非法利用，对计算机病毒的防护应覆盖调度自动化系统的所有服务器和工作站，提供定期、及时更新病毒代码的机制，严格控制各种计算机病毒的侵入与扩散。当入侵发生时，系统能及时报告、检查与处理。系统万一被入侵成功或发生其它情况导致数据服务崩溃时要能在短时间内恢复。1.4 系统性能指标1.4.1 可靠性指标（1） 系统的年可用率99.99%。（2） 在任何时刻保证冗余配置的节点之间可相互切换。（3）保证系统各工作节点数据的完全一致、正确，并保持热备用节点之间数据的一致性，使备用节点可随时接替值班节点投入运行。（4）备用节点采用最近的实时数据断面接替主节点运行。（5）冗余配置节点的切换方式为手动和自动。（6）冗余热备用节点之间实现无扰动切换，热备用节点接替值班节点的切换时间小于5s。（7）冷备用设备接替值班设备的切换时间小于5min。（8）设备电源故障切换必须无间断，对设备无干扰。主站系统平均无故障运行时间(MTBF)：25000小时。（9）由于偶发性故障而发生自动热启动的平均次数应1次/360小时。（10） 所有设备的寿命在正常使用（具有一定备品条件）下不少于15年，所有设备（包括电源设备）在给定的性能指标下运行，连续4000小时内不需要人工调整和维护。1.4.2 实时性指标（1）调用画面响应时间： 1s 2s（2）画面数据响应时间： 3s 5s（3）遥测传送时间： 2s（4）遥信传送时间： 20台（2）历史数据保存周期： 1年（3）可接入的遥测量： 10,0000（4）可接入的遥信量： 10,0000（5）可接入的遥控量： 1,00001.4.7 符合的IEC标准所有主站设备应具有良好的防止静电、电火花、雷电、过电压、电磁辐射破坏的性能，其耐压及抗干扰性能应符合以下IEC标准：(1) 绝缘符合IEC338 / IEC060标准(2) 过电压阻抗符合IEC338 / 060标准(3) 耐过压频率符合IEC2554标准(4) 静电放电符合IEC801-2标准(5) 电磁场干扰符合IEC801-3标准(6) 电力快速传送符合IEC801-4标准(7) 防无线电干扰符合VDE875标准2 系统结构2.1 系统体系结构1、采用双网、双机、混合平台（历史数据服务器采用UNIX平台、其他采用PC平台）2、电网调度自动化系统是在统一平台基础上的，将SCADA功能、实用软件等各种应用功能集成在一起的计算机系统。系统的各应用模块具有一体化设计的图形、数据库，统一的人机交互界面和数据库管理维护界面，功能扩展灵活，维护运行方便。3、 采用功能分布式的系统设计和全分布的网络体系结构。系统基于TCP/IP网络，所有功能采用客户/服务器(Client/Server)模式分布于网络中，支持和管理网络中各自独立的处理节点，使数据共享。4、 系统采用模块化的软件层次结构，从支撑平台到应用功能的各个组成部分，全部按模块化结构进行设计。其中，支撑平台在每一台机器上均要安装运行，但每一台机器运转哪几个应用模块可按需要配置。模块化的软件设计结构，使得系统软件结构清晰，便于维护，避免重复开发，配置灵活。5、 系统在逻辑上由客户(Client)和服务器(Server)两部分组成。服务器的基本任务是数据维护和数据处理，并响应客户机的请求向客户机传送格式化的数据信息。客户机则负责提供用户界面，如图形、表格以及声音、动画等。系统客户机不拥有自己的数据库，所有需要的数据及信息均取自于服务器，所以每台客户机在任何时候均可以开启或关停而不影响其历史数据及信息查询。因此，系统没有数据一致性问题，并能使系统信息资源在广域网范围内实现共享。6、 系统前置机和服务器之间、服务器和客户机之间的网络通信和数据传输完全采用基于可靠连接的网络非透明通信方式(即点对点方式)。前置机接收厂站远动设备的数据，通过点对点的方式写入服务器中；客户机则是以一问一答的方式向服务器请求数据；控制命令也是由客户机以点对点的方式传递给服务器，服务器再以点对点的方式传递给前置机。采用基于可靠连接的网络非透明通信方式，其目的是保证数据传递的可靠性和完整性，从而可以完全避免原系统中经常遇到的事件信息丢失以及遥控操作成功率低等情况。7、 系统按照电力系统设备对象来建立系统数据库模型。电力系统对象在电网数据采集监控以及电网分析中处于一个特殊的位置，一方面，它是在支撑平台的基础上形成一个完整的数据采集和监控系统；另一方面，它可以为电网分析软件提供实时数据和完整的、可直接使用的电力系统模型。8、 系统服务器是调度自动系统的核心，从系统可靠性要求考虑，配置双服务器。前置机是特殊类型的客户机，完成系统和现场数据的接口任务，配置双前置机。为保证整个系统的运转，至少有一台服务器处于运行状态，为保证数据的实时更新，至少有一台前置机处于运行状态。系统其他各种工作站均是客户机，数量可根据需要任意配备。9、 调度自动化系统通过“路由器+网络交换机”的方式实现与其它电力监控系统的互联，通过电力专用安全防护设备将调度自动化系统（安全I区）的数据单向迁移至电力管理信息(MIS)系统（安全III/IV区），在安全III区建立数据平台，实现调度自动化系统安全WEB服务及与电力管理信息(MIS)系统的通信接口。7 系统软件结构县级电网调度自动化系统的软件体系结构由操作系统、支撑平台、应用功能共三个层次组成，层次结构图见下图1。其中：1.操作系统可根据硬件平台选用Unix、Windows、Linux。2.支撑平台为各种应用功能的实现提供通用的支撑服务。支撑平台提供以下的通用服务功能：网络数据传输、实时数据处理、历史数据处理、图形界面、报表、系统管理、权限管理、告警、计算等。3.应用功能包括SCADA功能，集控监控功能，电网分析功能（网络建模、网络拓扑、电压无功优化AVQC、根据实际具体情况选择状态估计、调度员潮流、负荷预报、），配电自动化功能，安全WEB数据发布功能等。图1：系统软件层次结构图8 系统硬件结构县级电网调度自动化系统采用双机双网结构，主要硬件设备采用冗余配置，避免单点硬件故障导致系统瘫痪。典型的系统配置包括：独立的数据采集网段；主网采用双网结构；主系统由两台数据采集服务器、两台数据服务器、一台网关/应用服务器、两台调度员工作站、一台PAS工作站、一台报表工作站、一台维护员工作站以及应用务器组成；设置一台物理隔离装置、硬件防火墙和WEB服务器实现信息的安全发布功能。3、 网络数据传输设备网络数据采集设备包括前置采集交换机和主网络交换机，网络采用冗余交换式以太网结构。网络交换速率采用100M/1000M自适应。网络结构满足以下要求：1.单网故障或单点网络故障不影响系统功能运行。2.主网络交换机可具有SNMP网络管理协议，可以对交换机进行在线监视和控制，如端口运行工况、网络流量等。4、 数据通信与采集数据通信与采集是整个系统的基础数据来源与控制通道，其组成包括前置数据采集服务器、串行通信设备、时间同步装置等。通道及厂站装置冗余配置且正常工作条件下，前置数据采集服务器应分别使用不同的通道与厂站装置一一通信，实现负载均衡，通信资源优化利用。前置数据采集服务器可配置Unix/PC服务器，应冗余配置。两台数据采集服务器按照主备热备用工作方式。串行通信设备包括模拟通道板、数字通道板、终端服务器或路由器等。终端服务器用于常规远动串行通道接入，路由器和2M网络专线用于与网络RTU、RTU通过终端服务器接入数据网、综合自动化系统、上下级控制中心之间的通信。5、 数据服务器数据服务器由两台Unix/PC服务器组成。数据服务器一方面运行商用数据库管理系统；另一方面承担数据处理、数据存贮、数据分发、数据检索、双服务器之间数据同步功能。两台数据服务器采用主备热备用工作机制，可以实现无扰动自动/手动切换，在切换过程中应保证数据不丢失。6、 网关/应用服务器配置一台网关/应用服务器，用于电网分析控制功能以及与第三方监控系统的数据交换功能。对于大型县调可独立配置应用服务器和网关服务器，中小型县调应用服务器应与网关服务器合用。7、 人机界面交互工作站人机界面交互工作站选用主流Windows图形工作站，可根据需要配置单屏或多屏显示器，并具有多媒体功能。主要的人机工作站有：调度员工作站、监控工作站、报表工作站、维护工作站等。1.调度员工作站：完成对电网的各种实时监视功能；2.PAS工作站：完成对电网分析的各种应用功能；3.报表工作站：主要进行报表的维护和打印；4.维护工作站：进行系统的数据库录入、画面编辑、报表制作以及系统性能调整工作；8、 WEB服务器按照国调中心二次安全防护的要求，安全WEB发布与主系统相对独立，但图形、实时数据、历史数据等保持一致。WEB服务器应选用PC服务器。在I区和III区之间布置电力专用隔离装置，用于从内网向外网的单向通信，同步传送实时数据、历史数据、电量数据、各种统计数据、图形、报表、文件等，同时对I区的主系统形成保护，确保其不受病毒黑客等的攻击,在WEB服务器和MIS网之间安装硬件防火墙，避免WEB服务器免受病毒的入侵。(4) 支撑平台支撑平台位于操作系统与应用功能之间，实现对所有应用功能的全面、通用服务和支撑，为应用功能的一体化集成提供平台，结构图见下图2。图2：支撑平台结构支撑平台应提供以下通用服务：网络数据传输、实时数据处理、历史数据处理、图形界面、报表、系统管理、权限管理、告警、计算等。支撑平台应提供标准的服务访问或编程接口，支持用户新应用软件的开发以及第三方软件的集成。6 系统运行环境3、 操作系统选用Unix/Winodws的主流通用版本，并应及时安装相应系统补丁，确保上层应用软件的稳定可靠运行。4、 商用数据库应选用主流商用数据库管理系统，推荐选用Oracle 9i和SQL Server2003等。5、 其它工具软件在系统相应的节点上应根据实际需求安装C/C+/Java编译和运行环境、MS Office软件、防病毒软件、防火墙软件等。第三方软件的安装必须考虑与操作系统和应用软件的兼容性，并具有合法的使用授权。7 支撑平台3、 网络数据传输网络数据传输应采用动态平衡双网技术，对底层网络数据传输进行封装，实现服务器和工作站各个节点之间透明的网络数据传输，同时可以监视网络流量、网络传输异常，并自动进行告警。具体应满足以下要求：1.网络数据传输应采用TCP/IP协议的分布式网络管理软件，可与各种网络设备相匹配。2.网络数据传输应提供标准的应用程序接口，上层应用功能和用户开发的软件均通过此接口实现进程之间的透明网络通信。3.网络数据传输应能支持单网、双网或单双网混合。4.网络数据传输应采用动态双网平衡分流技术，正常工作时采用两个网段同时进行数据传输，异常情况下则通过动态网络路径管理将两种流量合并。5.网络数据传输应能监视网络上所有节点的网络通信状态，自动监视和统计网络流量，自动诊断交换机故障和节点网卡故障，并具有网络异常和网卡故障告警功能。4、 实时数据处理实时数据处理应采用C/S分布式结构，并借鉴IEC 61970 CIM数据模型，实现高效的实时数据处理、存取和管理。具体应满足以下要求：1.应面向电力设备和网络，借鉴IEC 61970 CIM模型建立系统数据模型。2.应基于C/S模式实现分布式的实时数据库管理。3.支持实时态、研究态等多态。4. 支持多应用：前置、SCADA、状态估计、调度员潮流、AVQC。5.实时数据库提供各种访问接口，包括本地接口与网络接口。6.应提供简便易用的基于CIM模型思想的实时数据库浏览、录入和维护的图形界面，所有的修改操作都有历史记录，以备查询。7.应提供CIM模型数据智能快速变换、录入和校核功能。8.应提供CIM模型倒出工具，实现系统之间模型的互换，并具备自动/手动两种手段。9.提供基于CIM模型的数据检索器。5、 历史数据处理历史数据处理主要用于实现系统与商用数据库的交互，实现各种数据在商用数据库中的存贮与管理。应满足以下功能：1.系统应提供访问历史数据库的接口和相关数据操作工具包，进行历史数据的查询和处理。2.对商用数据库的访问应按照三层结构（客户-服务进程-商用数据库），客户进程不能直接访问数据服务器上的商用数据库，必须通过部署在数据服务器上的服务进程实现对商用数据库的访问。3.商用数据库中的历史数据类型应至少包括下列内容：量测数据、统计计算数据、状态数据、事件/告警信息、SOE信息、事故追忆数据、趋势数据及曲线、预测数据、计划数据、应用软件计算结果断面、其它数据。4.可灵活定义商用数据库历史采样数据的时间周期。5.数据的保存：所有采样数据、事件、告警等信息至少保存3年。6.应提供简单方便易操作的数据库备份和恢复工具，能按照表空间进行数据的备份和还原。能方便地在两个商用数据库之间进行数据库中的数据及结构比较功能。提供灵活方便的数据库维护工具。7.具有灵活的历史数据统计、分析、处理和显示功能，具有灵活的查询和分析功能。8.应具有商用数据库故障隔离与告警功能。9.应具有基于动态SQL模板实现对各种历史事件告警数据的查询功能。10.商用数据库应具备以下告警功能：商用数据库异常告警，数据库磁盘空间告警，表空间告警，表记录最大个数告警，数据库状态告警。6、 图形界面图形界面主要采用图模库一体化技术以及多应用数据切换技术，实现矢量化、多平面、多层次的一体化图形系统。主要的功能包括图形编辑、图元编辑、间隔编辑、图形浏览功能。系统的人机界面应采用面向对象技术，采用图模库一体化技术，建立多平面多层次矢量化无级缩放图形系统，生成单线图的同时，自动建立网络模型和网络库。需具备全图形人机界面，画面可以显示来自不同分布服务器节点的数据。系统的所有应用均应采用统一的人机界面。提供方便、灵活的显示和操作手段以及统一的风格。具有灵活易操作的图形用户界面和世界图功能。系统应提供灵活、方便和丰富的图形编辑功能，可以利用系统自备的图元与用户编辑的图元，自主地定制各种接线图、目录、曲线等。系统应提供按照面向对象的方法设计的基于CIM思想的图库一体化技术，提供一套先进的图形制导工具，图形和数据库录入一体化，作图的同时可在图形上录入数据库，使作图和录入数据一次完成，自动建立图形上的设备和数据库中的数据的对应关系。所见即所得，便于快速生成系统。系统应提供一套的图形应用切换技术。对于一个厂站而言，不需要为每种应用分别绘制一幅图，而是使用同一幅图形，采用多图层技术将不同应用共用的图形元素以及独特的图形元素都画在同一幅图里，在用户调出图形后，根据用户所选择的不同应用，图形系统自动识别显示该应用下的内容。在一次接线图上可以实现多应用数据的自动比对功能。提供子图的编辑和保存功能：对于系统中各种典型的间隔，可以预先在图形编辑器中编辑生成，保存为子图，作为一个整体直接加入一次接线图进行编辑。提供图形模板的编辑、生成和浏览功能。快速建设设备图元之间的拓扑关系，快速实现设备图元与数据库之间的关联关系。自动检查和校核图形上连接关系的正确性，实现拓扑关系自动入库，自动生成设备的标注和测点。7、 报表服务系统应具有与Microsoft Excel兼容的报表管理系统，运行于报表工作站上。报表服务器应具有报表定义编辑、显示、存储、打印等功能，并且在兼容Microsoft Excel的基础上增加便于制作电力系统报表的数据定义功能。支持在DMIS或MIS网上任何普通PC机上使用Excel制作报表，然后通过调用报表服务器数据库接口获得相关数据。报表系统应支持对历史数据的修改功能，历史数据修改功能需要在报表服务器上完成。曲线、棒图和饼图能添加到报表上，与电力系统运行相关的说明和注释也能由调度员在线写入到报表中并且能支持汉字，同时报表系统应提供调度员备忘录功能。系统提供的各种查询工具，其结果应能通过报表显示和打印。可灵活定义和生成时报、日报、周报、月报、季报及年报等，报表的生成时间、内容、格式和打印时间可由用户定义。8、 权限管理1.按照功能、角色、用户、组和属性来构建权限体系；2.系统管理员缺省情况下不具有遥控权限；3.可以灵活定义责任区，建立责任区、人员、机器之间的关联关系。9、 告警1.能够灵活处理电力系统事故或计算机系统故障时系统产生告警信息源。2.具有灵活的告警方式组合。3.当告警原因消除后，该告警显示能够自动撤消。4.登录告警并由操作员确认。5.用户可以预先定义告警事件的类别和级别以及选择告警方式，并提供告警信息的分类、统计、检索和历史存储功能，还可根据用户需要调节告警信息的存储量。10、 计算服务计算引擎能够完成用户各种计算功能，使数据库具有动态特性。系统应提供支持ANSI C的全C语言计算引擎，通过自定义各种C语言公式来完成各种计算，在用户不用编程的情况下，能对数据库的点定义特定的计算。用户定义的计算没有限制。1.可采用C语言内置的标准运算函数，如abs，三角运算等；可采用C语言提供的所有操作符和运算符；提供C语言全部的控制结构支持，如if then else 条件语句，for循环语句，while循环语句，switch分支结构等；支持变量定义，函数调用等C语言功能。2.可引用数据库中的任何数据进行计算。3.计算周期可由用户在线设定或修改。4.通过图形拖拽等技术快速方便的生成公式。5.应能自动判断公式的定义出错信息。6.公式的优先级可自动计算，自动判断公式的先后计算顺序。7.应提供公式的正确性校核工具，并在公式修改完成后自动实现校核，并给出相关告警提示。53第 页 共 53 页(5) 系统应用功能系统的应用功能主要采集、处理厂站端综自/RTU数据、配网信息等数据，通过对控制系统和功能应用的集成，实现对电网的实时监视、分析和控制。系统应具备数据采集功能，SCADA功能，集控监控功能，电网分析功能（网络建模、网络拓扑、根据实际需要选择状态估计、调度员潮流、负荷预报），电压无功优化AVQC功能，配电自动化等功能。6 数据采集功能SCADA前置系统完成数据采集功能。前置系统通过与各远方RTU或变电站综合自动化系统的通信实现对电网实时运行信息的采集，将其接收到的实时数据通过网络点对点通信方式写入到系统的实时数据库中去。前置系统同时接收用户控制命令，通过向远方终端下达控制命令实现对远方站的调控功能。前置系统在调度自动化系统中处于非常关键的地位，要求其必须具有高度的可靠性和强大的信息处理能力。前置系统应必须具有以下功能：1与RTU或综合自动化系统的通信，包括CDT、Polling方式，采用的规约包括点对点通信的部颁CDT规约、IEC60870-5-101规约、DNP3.0、SC-1801等，以及网络通信的IEC60870-5-104规约。2支持全双工方式通信。传输速率300，600，1200，2400，4800，9600bps可选。3能够接收处理不同格式的遥测量，遥信量、脉冲量，并处理为系统要求的统一格式。4能够接收、处理RTU记录的SOE事件信息。5能够实现对RTU的遥控、遥调、对时等下行信息。6可以单通道或双通道方式收发同一RTU数据。双通道工作时，可各自使用不同通信模式(数字或模拟通信)，并能根据通道状态切换主/备通道。7可以同时采用一路网络、一路专线方式收发同一RTU数据。网络、专线同时工作时，可各自使用不同的通信规约，并能根据需要进行主/备切换。8支持一点多址通信方式。9后台数据库通过逻辑站的概念，支持远方站重组和拆分。例如：多台RTU传送同一厂站的信息时，可将这几个RTU的信息，组成一个逻辑站；一个RTU送多个站的信息时，可将这些信息拆分成多个逻辑站。10可接收同步/异步通道信号。11具有对通信过程监视诊断，统计通道停运时间。12能在线关闭和打开指定通道，可动态复位通讯口。13具有与GPS时钟接口。14以厂站为单位分类组织实时数据：遥测量YC(模拟量)：带符号二进制数。遥信量YX(数字量)电度量YM(脉冲累计量或数字量)事件顺序记录(SOE)：在数据库内循环记录。15前置系统采用双机互为热备用工作方式的冗余配置，由系统运行管理软件监视其运行状态，支持手动或自动切换功能。16前置系统应交互方便、人机界面友好。其人机界面应提供如下功能：各厂站通信原码监视，显示报文帧格式数据。应具有通信原码报文录制存盘功能。对前置机系统配置库进行管理，如：插入、删除、修改。修改和设置通道参数和厂站参数。17以厂站为单位分类组织的远动信息监视：遥测YC、遥信YX、电度YM、厂站的SOE数据以及通道状态的监视。7 SCADA功能系统SCADA功能主要是将前置系统采集的各类数据进行处理，并进行计算和统计，将其结果显示、打印和保存，实现对电网运行状态的实时监视，实现对各类事件、事故的分析，如：极值潮流、经济运行、安全监视等。3、 数据采集1模拟量模拟量包括：有功功率、无功功率、电流、电压、频率及其它测量值。可设定每个模拟量的限值范围，仅把超过限值具备变化的值发送给控制系统，每个模拟量的限值范围可在工作站通过人机界面设定。2状态量状态量包括：断路器位置、事故跳闸总信号、预告信号、刀闸位置、有载调压变压器抽头位置、主保护动作信号、事件顺序记录、RTU状态信号、系统各工作站状态信号等。3脉冲量脉冲量包括：各厂站RTU脉冲电度量等。4保护及综合自动化信息系统对RTU除完成远动四遥功能之外，对已安装变电站微机保护及综合自动化系统的厂站亦可完成相应的保护数据采集及控制功能。包括：接收并处理保护开关状态量接收并处理保护测量值量接收保护定值信息远方传送、设定、修改保护定值接收保护故障动作信息接收保护装置自检信息保护信号复归4、 数据处理1. 模拟量处理1.每个模拟量可根据不同的时间或其他条件设置多组限值，系统应提供方便的界面让用户手动进行限值的切换。2.允许人工设置数据，MMI上的画面数据需用颜色区分并提供列表。3.自动统计记录任意采样模拟量的极值及其发生时间，自动统计记录任意采样模拟量每日的电度量，并作为历史数据供查阅和再加工。4.对于不同数据，包括未被初始化的数据、可疑数据、不刷新数据及不可用数据及人工置数数据都需有不同质量标志。5.应提供自动/手动两种方式下的旁路代和对端代功能及实时列表，并且不影响被代数据的各种运算结果。6.旁路代时自动根据旁路量测值进行限值判断，以免因量测为0而没有正确判断出越限的情况。7.提供遥测越限延时（可调）处理功能，如某一遥测越限并保持设置的时间后，才作告警。2. 状态量处理状态量包括开关量和多状态的数字量。系统对状态量的处理应采用“遥信变位+周期刷新”的信息传送机制，以保证相关信息能快速准确的传送至后台。1.状态量的极性处理状态量的极性统一规定为“1”表示合闸状态，“0”表示分闸状态，并可进行反极性修改和处理。2.状态量根据不同的性质发出不同的报警，并进入不同的分类栏。3.状态量的事故判别根据事故总信号或保护信号与开关变位，并结合相关遥测量（归零，时延由用户设定）判断事故跳闸。4.状态量操作对状态量的操作分为：(1) 封锁（人工设置）指定遥信的合/分状态，封锁后可有颜色变化。(2) 解除/封锁指定遥信的合/分状态。(3) 抑制/恢复告警。5.多态数据处理为了表示电网中有关设备的运行状态，一个状态量应具有多个状态，系统能对同一状态量的多个状态进行不同的处理。6.其他处理(1) 对于可疑信号在数据库中应标明身份，并在人机界面（MMI）上显示。(2) 正确区分事故跳闸和人工分闸，并给出不同的报警。(3) 自动统计开关事故跳闸次数，超过设定次数给出报警。(4) 提供遥信变位信号延时（可调）处理功能，如某一遥信变位并保持额定时间后，才作告警。 3. 计划值计划值的数据来源既可以是人工输入，亦可从其它应用软件中生成的文本文件中自动获取，包括从管理信息大区经反向隔离装置传送来的计划值（文本文件或其他方式）。计划值的时段应支持每天24、48、96、288点等不同粗细程度，可由用户选择。实时值与计划值按照要求，应采用图形、曲线、表格等方式进行实时比较，并可参与统计和计算。4. 数据质量标志对所有遥测量和计算量配置数据质量码，以反映数据的可靠程度。数据质量码列表如下。所显示括号内的字母为可在画面和报告中与相应数据(包括颜色，颜色可人工定义)一起显示的数据质量标志：1.正常：在最后一次应答中成功采集到的数据。2.工况退出：RTU退出而导致数据不再刷新。3.未初始化的数据：该数据点值尚未采集、被计算或是被人工输入。4.计算数据：由其它数据点经公式计算得到的数据。5.可疑数据：量测与电气拓扑不符。6.不变化：该数据长时间不变化。7.坏数据：旁路代异常。8.越限：量测超过给定的限值范围，包括越上限、越下限等。9.人工置数：该数据显示的数据值为人工置数值。10.被旁路代：该数据被旁路代。11.被对端代：该数据被对端代。12.用户可定义的标志：来源于用户公式计算结果所代表的状态。5、 计算与统计系统应提供强大的脚本及编译器功能，用于实现：计算、统计、检索、以及考核等功能。计算功能应支持多态多应用，同一公式中可支持任何应用的数据计算。采样记录的计算结果应与公式分量完全吻合，对于有分公式的公式计算应考虑先后优先级。1.派生计算量对所采集的所有量包括计算量能进行综合计算，以派生出新的模拟量、状态量、计算量，计算量能像采集量一样进行数据库定义、处理、存档和计算等。2.计算公式定义应支持加、减、乘、除、三角、对数、绝对值、日期时间等常用算术和函数运算，无限制的逻辑和条件判断运算，时序运算，触发运算，时段运算以及引用对象状态运算等。系统应提供方便、友好的界面供用户离线和在线定义计算量和计算公式。公式定义完毕应能以自动/手动两种方式校验公式正确性和优先级，并给出相关告警。3.常用的标准计算为免去用户输入大批量相同类型的公式，系统应提供常用的标准计算公式供用户选择使用。包括：(1)电压(2)周波及电压合格率计算(3)最大值、最小值、最大值出现时间、最小值出现时间、平均值统计(4)负荷率计算(5)总加计算(6)有载调压变压器档位计算（包括BCD码或其他方式档位计算）(7)负荷超欠值计算(8)功率因素计算(9)平衡率计算(10)电流有效值计算4.旁路代计算系统应能根据一次接线图自动生成旁路代信息（特殊接线方式用户也可以自定义旁路代信息），旁路代计算时应根据旁路代信息和相关开关、刀闸的位置自动生成旁路代结果，不依赖系统高级应用计算结果来生成旁路代结果。用户应可以人工定义旁路代结果。系统在进行其他计算和统计时，能自动考虑旁路代结果。被代量测在存储历史数据时，也应考虑旁路代结果，用户在调用历史曲线或报表时数据应是连续的。5.统计计算及考核功能可根据电网目前的频率、电压考核要求，对电压、频率等用户指定的各类分量进行考核统计计算并提供灵活、方便的界面。6.能在线修改某计算量的分量及计算公式，并能在线增加计算点。7.可针对实时数据或一段时间内（时、日、月、年）的历史数据和资料性数据进行检索，用户可定义检索条件，检索结果可以显示、存储或供图表调用。6、 人机界面人机界面采用统一的Windows或X Windows风格，应遵循实用、方便、简洁、友好的原则。1. 画面类型包括厂站接线图、网络潮流图、负荷曲线图、负荷分布图，频率曲线图、其它曲线图(有功、无功、电压、电流、实时/历史)、电压棒图、电压监视、电压曲线、动态饼图、主变温度、电厂出力、单相接地告警、厂站平衡、系统图、全网系统图、实时/历史数据报表、事项追忆重演曲线图、地理位置图、系统配置图、系统工况图、主机资源图(CPU负荷、磁盘使用率等)、通道工况图、远动通道、通道监视、保护信息监视、电网概况、环网图、变电站五防图、抄表图、通信录、变电站安防图、实时事项弹出、报表修改、用户自定义各类画面等。2. 显示内容包括遥测、遥信(开关、刀闸、保护信号、变压器挡位信号等)、电度量、频率、系统实时或置入的数据和状态、计算处理量(功率总加，计划负荷与实际负荷的差值、功率因数)、时间等。实时数据库所有对象的任何字段均可上画面显示，如：越限值，对象名，开关跳闸次数，主机CPU负荷，主机磁盘占用率，网络状态，通道状态及用户增加的任何字段。3. 图素类型1.各种静态图素。2.常用电力对象图元可自定义：YC，YX，潮流等；YC量显示位数可定义。3.开放式动态图素设计：系统支持的每一种静态图素或图片，都可由用户设计为动态图素。4.动态图素可按用户的设计以颜色，大小、位置，旋转角度，改换图片，改换字串等多种方式表达动态数据的值。4. 画面操作1.调图方式有热点、菜单、图名三种。2.支持画面漫游、无级缩放、分层显示。3.直接调阅画面上所显示的电气设备的参数。4.除已制作的报表、曲线外，可选择任意时段的数据集合，以报表、曲线或其组合的方式显示。5.各显示器可显示不同的画面。6.可以在线进行报表数据修改。7.可以在线修改实时数据库和历史数据库。8.能进行用电计划负荷的设置与修改。9.操作员执行的所有操作都严格受到权限的控制，没有相应操作权限的操作员无法执行相应的操作。系统提供的主要调度员操作有：取反、挂牌操作、挂接地线、拉闸开始、拉闸结束、限电开始、限电结束、选择检修区、检修开始、检修结束、停止告警、恢复告警、旁路代操作、遥控操作、档位升降操作、批量遥控、保电开始、保电结束、人工置数、人工变位、设置清除等。7、 事件顺序记录（SOE）SOE要求如下：1.系统以毫秒级精度记录主要断路器和保护信号的状态、动作顺序及动作时间，形成动作顺序表。遥信变位应记录数据来源。2.应能按照厂站、间隔、设备等对SOE进行检索和查询。3.应至少包括日期、时间、厂站名、事件内容和设备名，主站系统按照设备动作的时间顺序，将SOE记录保存到历史数据库中。4.应可以显示和根据选择打印输出。8、 事件及报警处理，报警处理用于引起调度员、运行人员和系统维护人员注意的报警事件处理，包括电网运行状态发生变化、未来系统的预测、设备监视与控制、调度员的操作记录等发生所有报警事件处理及系统本身运行状况的提示等。根据不同的需要，报警应分为不同的类型，并提供画面、音响、语音等多种报警方式。用户对报警方式、限值等随时可以在线修改。系统应提供灵活、方便的手段定义报警的发生和报警引发的后续时间，并能控制报警的流向与时段。应支持报警分类定义，如系统级、电网运行级、进程管理级等分类定义。1. 事件定义事件是由数据库中的某些量的特征变化、应用程序的某些过程、系统设备状况变化或是用户操作引起，包括：1.状态量的状态变化。2.模拟量越