电网调度自动化系统典型设计

精品文档 1欢迎下载 电网调度自动化系统电网调度自动化系统 典型设计典型设计 电力公司农电工作部电力公司农电工作部 二二 一一 年元月年元月 精品文档 2欢迎下载 目 录 1总则 4 1 1适用范围 4 1 2引用标准 4 1 3建设原则 4 2系统体系结构 5 2 1总体要求 5 2 1 1标准性 5 2 1 2一体化设计 5 2 1 3可靠性 5 2 1 4安全性 6 2 1 5开放性 6 2 1 6易用性 6 2 2系统软件结构 7 2 3系统硬件结构 7 2 3 1网络数据传输设备 7 2 3 2数据通信与采集 8 2 3 3数据服务器 8 2 3 4网关 应用服务器 8 2 3 5人机界面交互工作站 8 2 3 6WEB 服务器 8 3支撑平台 9 3 1系统运行环境 9 3 1 1操作系统 9 3 1 2商用数据库 9 3 1 3其它工具软件 9 3 2支撑平台 9 3 2 1网络数据传输 9 3 2 2实时数据处理 10 3 2 3历史数据处理 10 3 2 4图形界面 11 3 2 5报表服务 12 3 2 6权限管理 12 3 2 7告警 12 3 2 8计算服务 12 4系统应用功能 13 4 1数据采集功能 13 4 2SCADA 功能 14 4 2 1数据采集 14 4 2 2数据处理 15 4 2 3计算与统计 17 4 2 4人机界面 18 4 2 5事件顺序记录 SOE 19 4 2 6事件及报警处理 19 4 2 7事故追忆及事故反演 PDR 21 4 3集控 监控功能 22 4 3 1控制与调节功能 22 精品文档 3欢迎下载3欢迎下载3欢迎下载 4 3 2防误操作功能 23 4 3 3责任区管理和信息分层 24 4 4网络建模 24 4 5网络拓扑 25 5与外部系统的网络通信功能 25 5 1地调自动化系统的数据的转发和接收 25 5 2与 MIS 系统的互联 25 5 3与信息数据中心的通信功能 25 5 4与机房值班报警系统的互联 25 6基于网络安全隔离装置的 SCADA Web 浏览软件 26 7系统技术指标 27 7 1可用性 27 7 2可靠性和运行寿命指标 27 7 3信息处理指标 27 7 4实时性指标 27 7 5负载率指标 28 7 6系统存储容量指标 28 7 7系统容量支持能力 28 8典型系统结构图 29 9典型设备清单 29 10附件 名词术语 32 精品文档 4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载 1 1总则总则 1 11 1 适用范围适用范围 本典型设计规定了 十一五 期间县级电网调度自动化主站系统的 以下简 称主站系统 建设目标 建设原则 系统结构 建设模式 应用功能规范和性能 指标 本典型设计是 十一五 期间县级电网调度自动化主站系统规划 设计 改 造 建设 验收和运行的主要技术依据 1 21 2 引用标准引用标准 IEEE 802 X 系列局域网通信标准 IEC 61970 能量管理系统应用程序接口标准 IEC 61968 配网管理系统接口标准 IEC 60870 5 所有部分 远动设备及系统 第 5 部分 传输规约 GB T 13730 地区电网数据采集与监控系统通用技术条件 GB T 13729 远动终端设备 DL T 634 5101 远动设备及系统 第 5 101 部分 传输规约 基本远动任务配 套标准 DL T 634 5104 远动设备及系统 第 5 104 部分 传输规约 采用标准传输协 议子集的 IEC 60870 5 101 网络访问 DL T 516 电力调度自动化系统运行管理规程 DL T 550 地区电网调度自动化功能规范 DL T 5003 电力系统调度自动化设计技术规程 DL T 5002 地区电网调度自动化设计技术规程 DL T 635 县级电网调度自动化系统功能规范 DL T 789 县级电网调度自动化系统实用化要求及验收 DL T 721 配电网自动化系统远方终端 DL 451 循环式远动规约 DL 476 电力系统实时数据通信应用层协议 国家电监会令 2004 第 5 号 电力二次系统安全防护规定 电监安全 2006 34 号文 地 县级调度中心二次系统安全防护方案 国家经贸委令 2002 第 30 号 电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络 安全防护规定 国家电网公司 Q GDW 126 2005农村电网自动化及通信系统技术导则 1 31 3 建设原则建设原则 县级电网调度自动化系统的规划 设计和建设应参照相关国际标准 遵循 精品文档 5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载 相关国家标准 电力行业标准 国网公司企业标准以及相关国家部委技术文件的 规定 统一规划 统一设计 重在实用 适当超前 县级电网调度自动化系统的功能和配置应以县级电网一次系统的规模 结 构以及运行管理的要求为依据 与一次电网的发展规模相适应 满足一次电网未 来 8 年以上调度运行管理及变电运行管理的发展要求 确保电网的安全 优质 经济运行 系统应为电网提供监测 分析和控制功能的综合性业务服务平台 符合一 体化系统设计和信息数据整合的技术要求 把系统建设成为电网调度 集中监控 运行操作的实时控制平台 系统采用一体化设计 应稳定可靠运行 快速准确地采集和处理电网的各 种信息量 及时反应电网运行情况 具有良好的在线可扩展性 维护简便 满足 电力系统二次安全防护的要求 在任何情况下 不能因本系统的缺陷导致一次系 统的事故 新建或改造的调度自动化系统应能扩展配网自动化功能 实现调配一体化 避免今后配网自动化建设重复建设主站 重复投资 2 2系统体系结构系统体系结构 2 12 1 总体要求总体要求 2 1 12 1 1 标准性标准性 系统应遵循国际国内标准 操作系统采用 Unix Linux 数据模型设计参考 IEC 61970 CIM 标准的思想 系统接口设计参考 IEC 61970 CIS 标准的思想 配 网自动化数据模型参考 IEC 61968 标准的思想 数据网络通信采用 TCP IP 协议 商用数据库访问遵循 ANSI SQL 标准 人机界面 GUI 采用 Windows GDI 标准 通 讯规约应满足 IEEE IEC 标准或国家相关标准 2 1 22 1 2 一体化设计一体化设计 系统必须遵循一体化设计思想 采用分布式系统结构 在统一的支撑平台的 基础上 可灵活扩展 集成和整合各种应用功能 各种应用功能的实现和使用应 具有统一的数据库模型 人机交互界面 并能进行统一维护 2 1 32 1 3 可靠性可靠性 系统的重要单元或单元的重要部件应为冗余配置 保证整个系统功能的可 靠性不受单个故障的影响 系统应能够隔离故障 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 硬件设备的可靠性 系统所选设备应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 精品文档 6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载 量保证和完善的售后服务保证 软件设计的可靠性 软件的开发应遵循软件工程的方法 经过充分测试 程序运行稳定可靠 系统软件平台应选择可靠和安全的版本 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 2 1 42 1 4 安全性安全性 系统应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 系统应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 调度自动化系统与其它电力监控系统之间 变电站 DCS 监控系统 应是相对 独立的关系 禁止非电力监控系统对调度自动化系统数据的直接调用 系统应实现主机加固 系统的管理上应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 2 1 52 1 5 开放性开放性 支撑平台的各功能模块和各应用功能应提供统一标准接口 支持用户和第 三方应用软件程序的开发 保证能和其它系统互联和集成 系统应具有良好的软件和硬件在线可扩展性 可以逐步建设 逐步扩充 逐步升级 不影响系统正常运行 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 有不合理的设计容量限制 从而能使系统可以整体设计 分步实施 2 1 62 1 6 易用性易用性 系统应采用图模库一体化技术 方便系统维护人员画图 建模 建库 图 模库一次生成 并保证三者数据的同步性和一致性 需对用户提供系统编译运行环境 以保证在软件修改和新模块增加时用户 能独立生成可运行的完整系统 必须提供完整的技术资料 至少包括用户使用 维护及版本更新等相关手 册以及第三方提供的技术资料 操作应提供在线帮助功能 系统维护应具有流程和向导功能 应具备简便 易用的维护诊断工具 使系统维护人员可以迅速 准确地确 定异常和故障发生的位置和原因 精品文档 7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载 2 22 2系统软件结构系统软件结构 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 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 Unix Windows Linux操操作作系系统统 支支撑撑平平台台 应应用用功功能能 网网络络数数据据传传输输乯 乯 实实时时数数据据处处理理 历历史史数数据据处处理理 乯 乯 乯 乯 乯 乯 乯 乯 S SC CA AD DA A功功能能集集控控监监控控功功能能电电网网分分析析功功能能 安安全全W WE EB B 数数据据发发布布 配配电电自自动动化化 功功能能 电电压压无无功功 优优化化功功能能 图图 形形 界界 面面 报报 表表 系系 统统 管管 理理 权权 限限 管管 理理 告告 警警 计计 算算 图 1 系统软件层次结构图 2 32 3系统硬件结构系统硬件结构 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 2 3 12 3 1 网络网络数据传输设备数据传输设备 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 精品文档 8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载 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 2 3 22 3 2 数据通信与采集数据通信与采集 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 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 2 3 32 3 3 数据数据服务器服务器 数据服务器由两台 Unix 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 2 3 42 3 4 网关网关 应用服务器应用服务器 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 2 3 52 3 5 人机界面交互工作站人机界面交互工作站 人机界面交互工作站选用主流 PC 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 报表工作站 主要进行报表的维护和打印 3 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 2 3 62 3 6 WEBWEB 服务器服务器 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 Unix 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 精品文档 9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载 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 3 3支撑平台支撑平台 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 支支撑撑平平台台 网网络络数数据据传传输输乯 乯 实实时时数数据据处处理理 历历史史数数据据处处理理 图图 形形 界界 面面 报报 表表 系系 统统 管管 理理 权权 限限 管管 理理 告告 警警 计计 算算 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 3 13 1系统运行环境系统运行环境 3 1 13 1 1 操作系统操作系统 选用 Unix Linux 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 3 1 23 1 2 商用数据库商用数据库 应选用主流商用数据库管理系统 推荐选用 Oracle 等 3 1 33 1 3 其它工具软件其它工具软件 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 3 23 2支撑平台支撑平台 3 2 13 2 1 网络数据网络数据传输传输 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 精品文档 10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载 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 3 2 23 2 2 实时数据处理实时数据处理 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 3 2 33 2 3 历史数据处理历史数据处理 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 精品文档 11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载 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 3 2 43 2 4 图形界面图形界面 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 精品文档 12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载 3 2 53 2 5 报表服务报表服务 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 3 2 63 2 6 权限管理权限管理 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 3 2 73 2 7 告警告警 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 3 2 83 2 8 计算服务计算服务 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 精品文档 13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载 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 4 4系统应用功能系统应用功能 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 4 14 1数据采集功能数据采集功能 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 精品文档 14欢迎下载14欢迎下载14欢迎下载 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 4 24 2SCADASCADA 功能功能 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 4 2 14 2 1 数据采集数据采集 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 精品文档 15欢迎下载15欢迎下载15欢迎下载 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 2 24 2 2 数据处理数据处理 4 2 2 14 2 2 1模拟量处理模拟量处理 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 4 2 2 24 2 2 2状态量处理状态量处理 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 精品文档 16欢迎下载16欢迎下载16欢迎下载 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 4 2 2 34 2 2 3计划值计划值 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 2 2 44 2 2 4数据质量标志数据质量标志 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 精品文档 17欢迎下载17欢迎下载17欢迎下载 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 4 2 34 2 3 计算与统计计算与统计 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 精品文档 18欢迎下载18欢迎下载18欢迎下载 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 4 2 44 2 4 人机界面人机界面 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 4 2 4 14 2 4 1画面类型画面类型 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 4 2 4 24 2 4 2显示内容显示内容 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 4 2 4 34 2 4 3图素类型图素类型 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 2 4 44 2 4 4画面操作画面操作 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 精品文档 19欢迎下载19欢迎下载19欢迎下载 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 4 2 54 2 5 事件顺序记录 事件顺序记录 SOESOE 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 4 2 64 2 6 事件及报警处理 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 4 2 6 14 2 6 1事件定义事件定义 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 模拟量越限及恢复 3 与厂站 RTU 或综自系统及省调系统之间的通信故障或误码率高 4 自动化系统自身运行过程中的故障 异常及资源使用超限等 如网络中断 进程退出 CPU 负荷过高 硬盘容量不足等 5 由某应用程序产生的报警信息 精品文档 20欢迎下载20欢迎下载20欢迎下载 6 用户的操作信息 4 2 6 24 2 6 2报警处理报警处理 1 当检测出一个报警后 应产生下列动作 1 产生报警的点或应用所在的工作站上产生一个音响报警 厂站接线图 事件报警表等上的对应报警点 状态图符或数据值 应闪烁 2 在相应的报警一览画面中产生一个条目 在报警和事件文件中产生一个 条目 3 报警时能按照指定 MMI 多窗口自动推出画面 可定义 4 提供报警总表 用它记录未被确认和已经确认的报警信息 这些报警信 息应包括报警点名称 报警内容 报警时间及确认状态 并按照时间顺序排列 用户可以按照时间 厂站 元件 级别等进行分类查询 5 可通过厂站的报警 访问相应的单线图 2 报警屏蔽及解除 调度员应能屏蔽对任何设备的报警处理 当一个设备处于报警屏蔽状态 该 设备将按常规处理 模拟量将继续按相应的极限范围显示颜色或其它特性 但不 再进行报警处理 报警的屏蔽与屏蔽解除应能在任何显示报警量的画面上通过人 机会话方式进行操作 3 报警语音信息 系统应能记录一组语音信息 并为指定点的指定报警状态播放语音信息 系 统应支持录制的至少 1000 条不同的语音信息 同时应能支持根据文字信息自动 播放语音的功能 在赋予了包含某个报警点的职责范围的工作站上 当检测出该 报警点的报警状态符合语音报警要求 则与该报状态有关的语音报警信息在该工 作站上播放 调度员应能请求播放语音测试信息 并能调整在其工作站上播放语 音信息的音量 4 报警确认 调度员应能在其职责范围内对报警进行人工确认 应能在厂站单线图画面 报警一览画面及厂站报警消息列表上用鼠标或键盘选择单个 一组或全部报警 并对其进行确认 5 报警历史记录 告警信息应自动保存到历史数据库 按年 月 日 时 分 秒的时间顺序 排列 事故信息时间需精确到毫秒 提供告警信息的检索工具 可按照时间 厂站 对象等进行检索 显示 打 印和保存报警信息 该检索工具应提供模板定制功能 可按实际使用时的需求定 制多种查询模板 以简化查询操作步骤 6 调试工作站解除告警屏蔽 对于调试工作站的问题 其实现方式是在相关界面上提供按钮以切换正常工 精品文档 21欢迎下载21欢迎下载21欢迎下载 作模式与调试模式 可由用户在必要时将某工作站切到调试状态 此时能够看到 在别的工作站上被屏蔽的告警信息 7 系统应具备时段报警功能 4 2 74 2 7 事故追忆及事故反演事故追忆及事故反演 PDRPDR 应具备全部采集数据 模拟量 开关量 保护信息等 的追忆能力 完整 准确地记录和保存电网的事故状态 为了正确反映事故发生时的电网模型 接线方式 系统应具有对于电网模型 及图形的 CASE 保存和管理功能 系统应支持自定义存储条件和方式 4 2 7 14 2 7 1PDRPDR 主要功能主要功能 1 系统应自动保存至少 25 小时以内的动态数据变化信息 以备人工触发 PDR 记录时所需 超过 25 小时的动态数据变化信息自动删除 2 系统应采用大容量的商用数据库存储管理 PDR 数据 每个 PDR 记录包括触 发事件发生前后一段时间的全部数据动态变化过程 时间段可调 3 PDR 由定义的事故源起动 也可在事故发生后 24 小时内 由人工触发 PDR 记录 人工触发 PDR 记录必须输入起始时间和结束时间 4 事故源可由用户定义 其类型可以为 1 开关量的变位加事故总信号动作 2 开关量的变位加相关保护信号动作 3 开关量的变位 4 频率 电压及其他数据越限 5 用户指定的其他事故源定义方式 5 PDR 能将所有相关数据集按正常扫描周期存储 数据全部存在数据库中 6 PDR 具备激发多重事故记录功能 即允许记录时间部分重叠 记录多重事 故时存储周期顺延 7 提供 PDR 事故记录管理功能 提供记录删除 导出 导入等功能 8 制定起始 终止时间 可以自动播放 25 小时内断面信息 4 2 7 24 2 7 2重演功能重演功能 1 在调入匹配的电网模型并装入起始数据断面后 根据进度控制重演当时的 动态数据变化过程 2 可以单线图 网络图 方框图 图表等方式重演 PDR 数据 重演时具有事 故发生时的所有特征如报警 静态图等 3 可以通过任意一台工作站启动事故重演 允许其它多台工作站观看该重演 过程 应具有同时进行多个事故重演功能 4 在观看重演画面时 系统自动按 PDR 发生时间调出相匹配的图形以正确反 映当时的电网情况 5 工作站在观看重演画面时 应不影响其他功能的执行 精品文档 22欢迎下载22欢迎下载22欢迎下载 6 系统应提供专门的播放器 实现重演控制画面功能 可以随时正常 快进 单步 时间间隔可调 暂停 截屏正在进行的事故重演 可以再继续进行 并 提供回退功能 4 34 3集控集控 监控功能监控功能 调度自动化系统的集控 监控功能主要实现对厂站电气一次设备以及二次设 备的集中监视和控制 适应无人值班变电站的需求 对厂站设备的所有远方控制 操作 均应通过集控监控功能实现 调度员和集控员根据其权限范围对其范围内 的设备进行监视和控制 其控制功能的