PowerSCADA變電站監(jiān)控說明書.doc

PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng)變電站監(jiān)控系統(tǒng) 技術(shù)說明書技術(shù)說明書 深圳市康必達控制技術(shù)有限公司深圳市康必達控制技術(shù)有限公司 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 目目 錄錄 目目 錄錄 3 第一章第一章 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)描述系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)描述 4 1 系統(tǒng)特點 4 1 1 系統(tǒng)的開放性 4 1 2 系統(tǒng)的分布性 4 1 3 系統(tǒng)的可靠性和安全性 5 1 4 系統(tǒng)的可維護性 5 1 5 系統(tǒng)的實時性 5 1 6 系統(tǒng)的可用性 5 1 7 系統(tǒng)軟件特點 6 2 系統(tǒng)配置概述 6 2 1 系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) 6 2 2 系統(tǒng)規(guī)模及節(jié)點功能 6 2 2 1 前置機系統(tǒng) 6 2 2 2 后臺服務器 7 2 2 3 調(diào)度工作站 7 2 2 4 維護工作站 7 2 2 5 WEB 服務器 8 2 2 6 物理隔離裝置 8 3 監(jiān)控系統(tǒng)硬件選型原則 8 4 監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)流向圖 9 5 典型配置圖 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)帶 WEB 發(fā)布 9 6 典型配置圖 雙機系統(tǒng) 10 7 監(jiān)控系統(tǒng)軟件清單 11 第二章第二章 主站系統(tǒng)軟件支持平臺主站系統(tǒng)軟件支持平臺 12 1 1 全面采用開放的工業(yè)及國際標準作為基礎支撐平臺 12 1 1 1 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 13 1 1 2 實時數(shù)據(jù)庫訪問接口 14 1 1 3 分布式系統(tǒng)管理與監(jiān)視 15 1 1 4 高級腳本語言 16 1 1 5 圖形系統(tǒng) 16 1 2 提供二次開發(fā)接口 17 第三章第三章 SCADASCADA 功能功能 18 1 1 數(shù)據(jù)采集與處理 18 1 2 控制和調(diào)節(jié) 20 1 3 事故追憶 PDR 21 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 1 4 事故分析 22 1 5 事件順序記錄 22 1 6 報警處理 22 1 7 大屏幕投影系統(tǒng)接口 23 1 8 系統(tǒng)時鐘和時鐘同步 24 1 9 網(wǎng)絡拓撲和動態(tài)著色 24 1 10 實時數(shù)據(jù)庫 24 1 11 人機界面 24 1 12 用戶管理 26 1 13 系統(tǒng)的可維護性 27 1 14 歷史數(shù)據(jù)和報表處理 27 1 15 網(wǎng)絡通訊子系統(tǒng) 28 1 16 系統(tǒng)時間的統(tǒng)一 29 1 17 系統(tǒng)的設備管理及監(jiān)視功能 29 1 18 通訊規(guī)約 29 第四章第四章 電壓無功調(diào)節(jié) 電壓無功調(diào)節(jié) VQC 30 第五章第五章 WEB 發(fā)布發(fā)布 32 第六章第六章 系統(tǒng)性能指標系統(tǒng)性能指標 33 第七章第七章 遵循的主要標準遵循的主要標準 36 第八章第八章 與與 WINCC 等通用組態(tài)軟件的比較等通用組態(tài)軟件的比較 37 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 第一章第一章 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)描述描述 綜述綜述 PowerSCADA3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng)的設計遵循高起點 高水平的原則 充分結(jié)合實用 先進 可靠 經(jīng)濟等幾方面因素 以滿足用戶需求為最終目標 具有技術(shù)先進 功能齊全 運行可靠的特點 系統(tǒng)采用了三層體系結(jié)構(gòu)及組件技術(shù) Internet Intranet 及 Web 瀏覽 器等一系列最新的計算機技術(shù) 能夠滿足 6KV 500KV 各個等級變電站監(jiān)控的需要 1 1 系統(tǒng)特點系統(tǒng)特點 下面分幾部分介紹系統(tǒng)特點 1 1 系統(tǒng)的開放性系統(tǒng)的開放性 系統(tǒng)遵循已頒布的各種國際 國內(nèi)標準 滿足開放性的要求 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫由自行開發(fā)的實時數(shù)據(jù)庫和大型商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫兩部分組成 提供統(tǒng)一標 準的實時數(shù)據(jù)庫與歷史數(shù)據(jù)庫訪問接口 支持 IEC61850 標準 圖形系統(tǒng)基于國際標準的三維圖形標準 OpenGL 可在 Windows Unix Linux 等各種操 作系統(tǒng)下運行 網(wǎng)絡通信采用標準的 TCP IP HTTP 協(xié)議 系統(tǒng)能夠使用微機 服務器 高檔 RISC 工作站等各種硬件 當系統(tǒng)需要進一步擴展時 可較容易地將各種計算機廠家的工作站 服務器接入網(wǎng)絡 系統(tǒng)具有良好的擴展能力 系統(tǒng)軟件可以選用各種主流的操作系統(tǒng)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫軟件 同時采用了針對電力系統(tǒng)的面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序設計 三層體系結(jié)構(gòu) 組件等技 術(shù) 提供標準的應用函數(shù)及調(diào)用接口 方便系統(tǒng)功能的擴充及用戶的二次開發(fā) 在不過 多依靠廠家的情況下 容易地增加和開發(fā)新的應用軟件 將系統(tǒng)的開放性延伸到了應用 系統(tǒng) 1 2 系統(tǒng)的分布性系統(tǒng)的分布性 系統(tǒng)采用全分布式的功能設計和網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) 所有功能均采用 Client Server 模式 在網(wǎng) 絡環(huán)境下 實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享功能 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 應用軟件按功能分配到網(wǎng)絡上的服務器和工作站上 所有功能模塊既可以集中在一個節(jié) 點上運行 也可以分布到不同的節(jié)點上運行 充分優(yōu)化各節(jié)點資源 保證系統(tǒng)的負荷均 衡和網(wǎng)絡負荷最小 以防止功能分布不當而引起通信的 瓶頸 效應 1 3 系統(tǒng)的可靠性和安全性系統(tǒng)的可靠性和安全性 重要的功能單元采用冗余配置 保證整個系統(tǒng)功能的可靠性不受單個單元故障影響 系統(tǒng)具有隔離故障功能 切除故障不會影響各節(jié)點的運行 并保證故障恢復過程快速而 平穩(wěn) 系統(tǒng)可設置軟 硬件防火墻及單向物理隔離裝置 以達到有效杜絕病毒和黑客的侵入 系統(tǒng)應具有系統(tǒng)恢復措施 保證在系統(tǒng)故障時 能盡快地恢復系統(tǒng)運行 系統(tǒng)具有高度 的安全保障和完善的權(quán)限管理 保證數(shù)據(jù)的安全和保密性 具有完善 可靠的安全機制 C2 級 提供操作特權(quán)等級 保護敏感數(shù)據(jù)和設備 防止非 授權(quán)利用和病毒的攻擊 系統(tǒng)管理員具有唯一的最高系統(tǒng)特權(quán) 并可對任何操作人員授權(quán) 系統(tǒng)中操作員可分級授權(quán) 1 4 系統(tǒng)的可維護性系統(tǒng)的可維護性 系統(tǒng)所選設備全是符合現(xiàn)代工業(yè)標準 具有相當?shù)纳a(chǎn)歷史 在世界計算機領(lǐng)域占有一 定比例的標準產(chǎn)品 并有完善的維修服務支持 以便于系統(tǒng)投入運行后能得到可靠的維 修服務 支持在線遠方診斷功能 可以在遠方通過電話線診斷系統(tǒng)的運行情況 5 5 系統(tǒng)的實時性系統(tǒng)的實時性 具有優(yōu)先內(nèi)核和優(yōu)先調(diào)度功能 對多任務調(diào)度不僅可以按時間片進行分時任務調(diào)度管 理 還可按優(yōu)先級進行實時任務調(diào)度管理 具有監(jiān)視高分辨率實時鐘并據(jù)此喚醒定時進程的功能 具有進程之間的快速通信功能 在不斷增加數(shù)據(jù)量的情況下 保持系統(tǒng)各種性能指標基本穩(wěn)定 1 6 系統(tǒng)可用性系統(tǒng)可用性 SCADA 系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點采用冗余配置 以保證系統(tǒng)內(nèi)任一節(jié)點故障不至引起重要功能的 喪失和響應靈敏度低于系統(tǒng)性能要求 SCADA 系統(tǒng)在完成主要功能的前提下 滿足以 下性能指標 系統(tǒng)年可用率不小于 99 98 系統(tǒng)運行壽命大于 15 年 1 7 系統(tǒng)軟件特點系統(tǒng)軟件特點 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 可采用 Windows 2000 Server 或 UNIX 操作系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫采用 Sybase Oracle DB2 SQL Server 等 支撐軟件和應用軟件成熟可靠 可維護性強 操作簡便 2 2 系統(tǒng) 系統(tǒng)配置概述配置概述 2 2 1 1 系統(tǒng)規(guī)模及節(jié)點功能系統(tǒng)規(guī)模及節(jié)點功能 系統(tǒng)按規(guī)模從小到大可分別采用單機 雙機 多機三種結(jié)構(gòu) 多機情況下可采用單網(wǎng) 或雙網(wǎng)兩種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) 采用多機結(jié)構(gòu)時 按功能分為以下節(jié)點 前置機 后臺服務器 調(diào)度工作站 維護工 作站 WEB 服務器 物理隔離裝置 2 2 1 1 1 1 前置機系統(tǒng)前置機系統(tǒng) 主要完成與變電站 RTU 或綜自系統(tǒng)的通訊 當采用串行方式通信時當采用串行方式通信時 需要終端服務器 當當 RTU 與主站采用以太網(wǎng)方式通信時與主站采用以太網(wǎng)方式通信時 不需要終端服務器 前置機通過網(wǎng)絡可以直 接 與 RTU 或綜自系統(tǒng)通訊 2 1 2 后臺服務器后臺服務器 由 1 2 臺服務器組成 中小規(guī)模的系統(tǒng) 可采用 PC 服務器 大規(guī)模系統(tǒng)應采用 RISC 服務器 一般采用 UNIX 操作系統(tǒng) 后臺服務器由實時數(shù)據(jù)服務器與歷史數(shù)據(jù)服務器兩部分組成 實時數(shù)據(jù)服務器 主要負責接收前置機預處理過的 RTU 數(shù)據(jù) 經(jīng)過對遙測 遙信 電度和計算量等進 行處理后產(chǎn)生熟數(shù)據(jù)和可能的報警 事件和歷史數(shù)據(jù) 同時響應 SCADA 系統(tǒng)中工作 站的畫面 報表數(shù)據(jù)請求及其他各種操作 并向 WEB 服務器 前置機和歷史數(shù)據(jù)服務 器等各子系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)和服務 歷史數(shù)據(jù)服務主要完成各類歷史數(shù)據(jù)和記錄的存儲 維護和統(tǒng)計等功能 2 1 3 調(diào)度工作站調(diào)度工作站 由 1 2 臺高檔微機或圖形工作站組成 主要完成 SCADA 系統(tǒng)畫面顯示和報表等功能 工作站通過局域網(wǎng)與主機交換數(shù)據(jù) 命令等信息 完成各種人機聯(lián)系功能 如在 CRT 上顯示畫面 控制開關(guān) 打印報表 等 供調(diào)度人員專用 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 2 1 4 維護工作站維護工作站 由一臺高檔微機組成 主要完成 SCADA 系統(tǒng)畫面顯示和系統(tǒng)維護等手段 工作站通過局域網(wǎng)與主機交換數(shù) 據(jù) 命令等信息 完成各種人機聯(lián)系功能 如在 CRT 上實現(xiàn)全網(wǎng)畫面顯示 平移 漫游 縮放等功能 還可以進行系統(tǒng)的二次開發(fā) 主要由遠動維護人員使用 2 1 5 WEB 服務器 可選 服務器 可選 由 1 臺微機組成 WEB 服務器架設在 MIS 網(wǎng)上 通過物理隔離裝置與監(jiān)控系統(tǒng)相連 實時鏡像后臺服 務器 響應 MIS 網(wǎng)上各工作站的 WEB 查詢 各工作站可以用 IE 等瀏覽器實時查看 實時 歷史數(shù)據(jù) 曲線 報表 圖形等 2 1 6 物理隔離裝置 可選 物理隔離裝置 可選 根據(jù)國家電網(wǎng)公司的要求 監(jiān)控系統(tǒng)與 MIS 網(wǎng)不能直接連接 必須在中間安裝單向 物理隔離裝置 安裝物理隔離裝置后 監(jiān)控系統(tǒng)與 MIS 網(wǎng)之間沒有直接的物理連接 數(shù)據(jù)只能從監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)物理隔離向 MIS 網(wǎng)單方向傳輸 保證了監(jiān)控系統(tǒng)的獨立性 免受 MIS 網(wǎng)的病毒 惡意攻擊等影響 只有 MIS 網(wǎng)用戶想訪問監(jiān)控系統(tǒng)時 才需要物理隔離裝置 3 3 變電站監(jiān)控系統(tǒng)硬件 變電站監(jiān)控系統(tǒng)硬件選型原則選型原則 變電站監(jiān)控系統(tǒng)需要連續(xù)不間斷地運行 因此設備的可靠性是第一位的 同時還要兼 顧先進性和開放性 以保持系統(tǒng)的高性能和可擴展性 遵循以上原則 服務器應選用 磁盤容量大 運行速度快的高性能計算機 對大型系統(tǒng)來說 一般選擇高性能的 RISC 服務器 廠家主要有 SUN IBM HP 等 對中小系統(tǒng)來說 一般選擇高性能 的 PC 服務器 調(diào)度員工作站以圖形界面為主 應當選用圖形性能優(yōu)越的工作站 報 表打印采用高速激光或噴墨打印機 事件打印采用行式打印機 交換機采用多端口 10M 100M 自適應的高性能交換機 對于單機和雙機情況來說 一般選用性能較高的 PC 機即可 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 4 4 變電站監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)流向圖 變電站監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)流向圖 數(shù)據(jù)流向 如下圖所示 瀏覽器客戶 監(jiān)控裝置 WEB 服務器 監(jiān)控裝置 保護裝置 后臺 監(jiān)控 隔 離 裝 置 保護裝置 用 戶 用 戶 用 戶 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 5 典型配置圖 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)帶 典型配置圖 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)帶 WEB 發(fā)布 發(fā)布 W WE EB B服服務務器器 前前置置機機 服服務務器器 GPS 網(wǎng)網(wǎng)絡絡交交換換機機 監(jiān)監(jiān)控控裝裝置置監(jiān)監(jiān)控控裝裝置置 通通信信服服務務器器 物物理理隔隔離離 調(diào)調(diào)度度 工工作作站站 調(diào)調(diào)度度 工工作作站站 打打印印機機 監(jiān)監(jiān)控控裝裝置置監(jiān)監(jiān)控控裝裝置置 打打印印機機 管管理理網(wǎng)網(wǎng)用用戶戶 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 6 典型配置圖 雙機系統(tǒng) 典型配置圖 雙機系統(tǒng) GPS 網(wǎng)網(wǎng)絡絡交交換換機機 監(jiān)監(jiān)控控裝裝置置監(jiān)監(jiān)控控裝裝置置 通通信信服服務務器器 調(diào)調(diào)度度 工工作作站站 調(diào)調(diào)度度 工工作作站站 打打印印機機 保保護護裝裝置置保保護護裝裝置置 打打印印機機 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 7 7 監(jiān)控系統(tǒng)軟件清單 監(jiān)控系統(tǒng)軟件清單 Sybase Adaptive Server 11 9 2 for NT 10 用戶 中文 Win2000 Server 操作系統(tǒng) 系統(tǒng) 平臺 軟件 OFFICE 2000 SCADA 應用 前置機軟件 人機界面軟件 數(shù)據(jù)庫軟件 數(shù)據(jù)處理軟件 報表軟件 作圖軟件 網(wǎng)絡軟件 WEB 軟件 可選 與 MIS 接口軟件 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 第二章第二章 變電站監(jiān)控系統(tǒng)軟件支撐平臺變電站監(jiān)控系統(tǒng)軟件支撐平臺 軟件支撐平臺包括兩部分 即系統(tǒng)軟件平臺和應用軟件平臺 系統(tǒng)軟件平臺遵循通用化的原則 支持各種主流的操作系統(tǒng)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫軟件 如 Windows NT LINUX UNIX等操作系統(tǒng) Sybase Oracle DB2 SQL Server My SQL等數(shù) 據(jù)庫軟件 網(wǎng)絡傳輸統(tǒng)一采用TCP IP協(xié)議 應用軟件平臺建立在系統(tǒng)軟件平臺的基礎上 又稱為分布式實時運行環(huán)境 包括分布 式系統(tǒng)管理與監(jiān)視 基于內(nèi)存的實時數(shù)據(jù)庫 基于OpenGL的三維圖形引擎 多層次多協(xié)議 網(wǎng)絡通訊結(jié)構(gòu)等 應用軟件平臺全面建立在開放的國際工業(yè)標準基礎上 具有良好的開放 性 通用商業(yè)數(shù)據(jù)庫的采用 進一步提高了系統(tǒng)的開放性 并且應用系統(tǒng)的開放性設計具 備多層次特征 為多方位持續(xù)拓展系統(tǒng)功能提供了堅實的基礎 軟件平臺的層次結(jié)構(gòu)描述 軟件平臺的層次結(jié)構(gòu)描述 1 11 1 全面采用開放的工業(yè)及國際標準作為基礎支撐平臺全面采用開放的工業(yè)及國際標準作為基礎支撐平臺 整個系統(tǒng)采用開放式設計 能接入不同廠家的不同設備 硬件平臺 支持多種基于RISC技術(shù)的服務器和工作站如 ALPHA系列 SUN系列 IBM HP 圖形 OpenGL 三維圖形庫 地理信息系統(tǒng) 腳本語言 Script 引擎 實時運行環(huán)境 實時數(shù)據(jù)庫 關(guān)系數(shù)據(jù)庫 多層次 多協(xié)議網(wǎng)絡接口 操作系統(tǒng) W indows NT LINUX UNIX SCADA EMS 應用 AM FM GIS DMS 應用 WEB 信息發(fā)布 與其它系統(tǒng)接口 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 或Intel系列PC等 操作系統(tǒng) POSIX UNIX LINUX或Windows NT操作系統(tǒng) 語言 C C JAVA等 網(wǎng)絡 采用分流 冗余的雙網(wǎng)機制 遵循ISO OSI七層網(wǎng)絡參考模型 TCP IP X 25 PPP 等 數(shù)據(jù)庫 關(guān)系型 SQL CLIENT SERVER體系結(jié)構(gòu) 如 SQL Server Sybase Oracle DB2 等 圖形人機接口 X WINDOW系統(tǒng) OSI MOTIF Windows NT 2000 圖形標準 Open GL跨平臺三維圖形標準 1 1 1 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)由兩部分組成 其中一部分是商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫 另一部分是基于內(nèi)存的 實時數(shù)據(jù)庫 實時數(shù)據(jù)庫是一種宿主型的數(shù)據(jù)庫 它依賴于商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫來保存信息 如數(shù)據(jù)庫模式描述 數(shù)據(jù)庫備份 數(shù)據(jù)斷面的保存與恢復等 兩種數(shù)據(jù)庫協(xié)調(diào)運行 數(shù)據(jù) 同步和并發(fā)訪問由實時數(shù)據(jù)庫負責管理 歷史數(shù)據(jù)庫歷史數(shù)據(jù)庫 采用標準商用 Sybase ORACLE DB2等數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) Client Server 結(jié)構(gòu)體系 提供方便的網(wǎng)絡訪問 安全的事務處理能力 當系統(tǒng)發(fā)生故障時 保證數(shù)據(jù)不丟失 觸發(fā)器功能為保證相關(guān)數(shù)據(jù)的一致性帶來便利 嚴密的雙服務器一致性維護 快速大批量數(shù)據(jù)訪問機制 透明的雙冗余網(wǎng)訪問支持 SQL ODBC訪問接口 實時數(shù)據(jù)庫實時數(shù)據(jù)庫 CLIENT SERVER體系結(jié)構(gòu) 在分布式運行環(huán)境下 實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫全網(wǎng)共享 嚴密的多服務器一致性 支持實時數(shù)據(jù)庫的備份或鏡象 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 支持并發(fā)訪問控制 支持安全級別及用戶權(quán)限管理 提供C API訪問接口 提供標準SQL訪問機制 數(shù)據(jù)庫管理工具數(shù)據(jù)庫管理工具 提供兩種方式的數(shù)據(jù)輸入 人機交互方式和批量數(shù)據(jù)方式 用戶輸入的數(shù)據(jù)需經(jīng)過有 效性 相關(guān)性和一致性檢查 合格的數(shù)據(jù)才能投入在線運行 提供管理界面 用于數(shù)據(jù)庫 的日常維護 除了以表格方式維護數(shù)據(jù)庫外 還提供控制臺 SQL 接口 實時數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫的同步及安全機制實時數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫的同步及安全機制 在商業(yè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫中存在實時數(shù)據(jù)庫的實體備份 該實體備份與內(nèi)存實時數(shù)據(jù)庫有兩 種同步方式 即定時同步與立即同步 當實時數(shù)據(jù)庫被意外破壞時 可立即用實體備份進 行恢復 實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的安全保護 實體備份庫還提供了外部用戶通過關(guān)系數(shù)據(jù)庫訪問實時 系統(tǒng)的接口 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與實時數(shù)據(jù)庫均有主與備 分布在不同節(jié)點上 可快速實現(xiàn)主備切換 以保證系統(tǒng)安全性 對數(shù)據(jù)庫的修改 無論來自應用程序的訪問 還是來自任何節(jié)點的交互式訪問修改 系統(tǒng)均自動維護主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫的一致性 1 1 21 1 2 實時數(shù)據(jù)庫訪問接口 實時軟總線 實時數(shù)據(jù)庫訪問接口 實時軟總線 共有三種方式實現(xiàn)對網(wǎng)絡分布式實時數(shù)據(jù)庫的透明訪問 點對點方式 點對點方式 在服務器一端有守候線程 專門負責與客戶進行通訊 每一次客戶訪問請求得到服務 器一次應答 服務器一端采用多線程機制 可同時響應多個用戶的并發(fā)訪問 訂閱訂閱 分發(fā)方式 分發(fā)方式 如果客戶需要周期性地訪問實時數(shù)據(jù)庫 可采用訂閱 分發(fā)方式 就象訂閱雜志的過程 一樣 客戶預先訪問服務器一次 登記所需信息的類型及時間周期 隨后服務器就會周期 性地將信息送給客戶 直到客戶提出終止 這種訪問方式為實時庫訪問節(jié)省了大量重復的 訪問請求 有效地降低了網(wǎng)絡負載 特別適合于多窗口多畫面客戶 實時實時 SQL ODBCSQL ODBC 方式方式 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 提供 SQL ODBC 子集 支持標準開放的實時庫訪問 此種服務適用于必須使用標準接口 的人機交互或程序訪問客戶 以及需要較為靈活的檢索查詢的訪問需求 SQL ODBC 接口為 第三方開發(fā)工具如 VB VC DELPHI JAVA 等提供了統(tǒng)一的訪問方式 下圖是數(shù)據(jù)庫編輯拷貝界面 1 1 31 1 3 分布式系統(tǒng)管理分布式系統(tǒng)管理與監(jiān)視與監(jiān)視 在復雜的分布式系統(tǒng)中 需要有效的手段管理系統(tǒng)中的硬件及軟件對象 監(jiān)視整個系 統(tǒng)的運行狀態(tài) 檢測硬件和軟件故障 以及在故障情況下通過自動或人工重新構(gòu)造系統(tǒng)配 置 以達到高效可靠運行的目的 主要包括以下功能 分布式系統(tǒng)配置管理 分布式系統(tǒng)監(jiān)視與控制 網(wǎng)絡節(jié)點的配置網(wǎng)絡節(jié)點的配置 網(wǎng)絡新增加一個節(jié)點時 首先對節(jié)點屬性進行配置 然后通過將網(wǎng)絡配置發(fā)送到正在 運行的節(jié)點上 從而使網(wǎng)絡按照新的配置運行 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 運行監(jiān)視和控制運行監(jiān)視和控制 系統(tǒng)服務器負責監(jiān)視網(wǎng)絡各節(jié)點的狀態(tài) 控制信息傳輸 任何網(wǎng)絡節(jié)點啟動后 首 先向系統(tǒng)服務器傳送登錄信息 報告其正在啟動 服務器則向其發(fā)送當前的系統(tǒng)配置及狀 態(tài) 登錄完成后 網(wǎng)絡節(jié)點則按照預先設定的時間間隔向服務器發(fā)送平安報文 服務器則 向其發(fā)送各節(jié)點的狀態(tài) 當服務器發(fā)現(xiàn)網(wǎng)路節(jié)點發(fā)生故障時 則進行重新組態(tài) 將發(fā)生故 障的節(jié)點從系統(tǒng)中剔除 從而保證系統(tǒng)的正常運行 當主服務器發(fā)生故障時 則由備用服 務器接管網(wǎng)絡的監(jiān)控任務 對于系統(tǒng)的異常形成事項報警 各網(wǎng)絡節(jié)點由于其完成的功能不同 運行的任務進程也各不相同 為了對系統(tǒng)任務進 程的運行進行監(jiān)視 系統(tǒng)開發(fā)了一套進程管理系統(tǒng) 對系統(tǒng)中各網(wǎng)絡節(jié)點中運行的進程進 行監(jiān)視與控制 該管理系統(tǒng)包括以下功能 各網(wǎng)絡節(jié)點中進行進程的配置 包括進程的增加 刪除 修改 啟動初始化進程 對系統(tǒng)進行初始化 包括實時數(shù)據(jù)庫的生成 系統(tǒng)狀態(tài)的初始 化 啟動應用進程 對進程的運行狀態(tài)進行監(jiān)視 故障時產(chǎn)生告警 并重新啟動 系統(tǒng)進程的狀態(tài)顯示 1 1 41 1 4 高級腳本語言高級腳本語言 系統(tǒng)提供了 VBScript 腳本語言 支持用戶化的各類計算及控制 比如 用戶可自定義計算公式 完成各種復雜的統(tǒng)計運算 再如 用戶可將某一段腳本程 序與某一事件關(guān)聯(lián) 當事件發(fā)生時自動執(zhí)行腳本程序 腳本語言程序有三種啟動方式 腳本語言程序有三種啟動方式 定時啟動 定時啟動 周期啟動 事件觸發(fā)周期啟動 事件觸發(fā) 1 1 51 1 5 圖形系統(tǒng)圖形系統(tǒng) 圖形系統(tǒng)的主要技術(shù)特點如下 完全采用三維圖形 OpenGL 標準 提供跨平臺的圖形解決方案 支持圖形的無級縮放 變焦 漫游 導航 分層 采用圖庫的方式管理圖形 保證全網(wǎng)圖形的一致性 強大的腳本語言 方便創(chuàng)造動畫效果 數(shù)據(jù)庫任意字段上畫面 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 提供常用圖案及圖符庫 提供繪圖模版 基于圖形的數(shù)據(jù)庫錄入 支持多種圖象格式 如 BMP GIF PCX 等 圖片 文字 符號可任意方向旋轉(zhuǎn) 并支持多種填充模式 隨電網(wǎng)運行進行動態(tài)著色 由于采用了 OpenGL 技術(shù) 在二維環(huán)境下很難實現(xiàn)的特效和技術(shù) 如圖像變換 光照效果 立體建模 圖片旋轉(zhuǎn) 文字填充等 現(xiàn)在都變得輕而易舉 可以輕松創(chuàng)建高質(zhì)量三維畫 面 滿足用戶多樣化需求 下面是例圖 1 21 2 提供二次開發(fā)接口提供二次開發(fā)接口 再完善的系統(tǒng)也不可能一次性滿足用戶的所有需求 用戶的需求是動態(tài)變化的 因此 必須給用戶提供方便的開發(fā)接口 便于用戶進行系統(tǒng)的調(diào)整和個性化應用開發(fā) 本系統(tǒng)為用戶二次開發(fā)提供了應用編程接口 C API 及腳本語言 并提供相應的文 檔資料 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 第三章第三章 SCADASCADA 功能功能 SCADA 系統(tǒng)是整個系統(tǒng)最基本也是最重要的部分 是調(diào)度員了解電網(wǎng)系統(tǒng)運行狀態(tài)并進 行監(jiān)控的主要手段 它包括以下功能 數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)處理 包括計算量的處理 控制和調(diào)節(jié) 事故追憶 PDR 事件順序記錄 SOE 報警處理 系統(tǒng)時鐘和時鐘同步 與大屏幕投影系統(tǒng)接口 通道監(jiān)視與統(tǒng)計 網(wǎng)絡拓撲和動態(tài)著色 實時數(shù)據(jù)庫 人機聯(lián)系 1 11 1 數(shù)據(jù)采集和處理數(shù)據(jù)采集和處理 1 1 11 1 1 數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集 包括 接受現(xiàn)場裝置上傳的信息 遙測量 有功功率和無功功率 電流 電壓 其它測量值 遙信量 開關(guān)位置 刀閘位置 有載調(diào)壓變壓器抽頭位置 無功補償狀態(tài) 開關(guān)儲能信號 各種告警信息 電度量 脈沖電度量及轉(zhuǎn)發(fā)脈沖電度量 接收其它 SCADA 系統(tǒng)中的實時數(shù)據(jù) 1 1 21 1 2 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理的主要數(shù)據(jù)類型有 遙信量 包括狀態(tài)量 遙信量也稱為狀態(tài)量 用來表示一個實時或非實時數(shù)據(jù) PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 的狀態(tài) 如開關(guān)的開與合 指示燈的亮與滅 遙信量處理包括以下過程 狀態(tài)取反 人工置數(shù) SOE 送信變位及告警處理 正常變位閃爍 變色告警處理 為防止因干擾引起遙信變位誤 報警 應有對遙信變位的可靠性處理 正確時產(chǎn)生報警 根據(jù)事故總信號的狀態(tài) 經(jīng)邏輯 判斷 區(qū)別開關(guān)事故跳閘或人工拉閘 并能統(tǒng)計開關(guān)事故跳閘的次數(shù)和人工拉閘次數(shù)及總 的次數(shù) 雙位置遙信處理 其他處理 檢修時 狀態(tài)變化不上模擬盤 設備掛牌處理 通過畫面 可以給某設備 掛牌或撤消掛牌 以提示或表達該設備正在檢修等特征 遙測量 遙測量用來表示一個動態(tài)點的數(shù)值 如有功功率 無功功率 功率總加 電流 母線電壓 變壓器溫度及系統(tǒng)頻率等 遙測量數(shù)據(jù)處理包括以下過程 將生數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為工程量 零漂處理 對于變送器或交流采樣存有殘值時 可實現(xiàn)取零值處理 范圍由用戶自己 定義 并且靈活可調(diào) 越限處理 對系統(tǒng)中的測量值和計算值 特別是重要測量值 進行越限監(jiān)視 限值級別 分為四級 用戶可自行定義嚴重級別名稱 并可任意選擇嚴重級別和一對上下限值 對于 某類測量值 可分不同的時段 定義不同的上下限值 為避免數(shù)值在限值附近振蕩時產(chǎn)生 的不必要越限 可采取延時和預定義死區(qū)閥值的方法對數(shù)值和限值進行比較 母線檢修時 對應的電壓值不進行越限監(jiān)視 母線檢修結(jié)束后 自動恢復越限監(jiān)視 越限閃爍 變色告 警等 合理性檢查 人工置數(shù)功能 可用以下方式人工對丟失的或不正確的數(shù)值進行覆寫人工置數(shù)應帶有 標志并有相應記錄 自動或手動旁路替代處理 脈沖計數(shù)量 電度量 脈沖計數(shù)量是利用一個脈沖表示一定標度和累加的方式 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 來表示一個動態(tài)點的值 常用來表示隨時間而累加的量 如電度量 電度量處理包括以下過程 接收并處理 RTU 發(fā)送的實測脈沖計數(shù)值 對有關(guān)有功 無功功率進行積分累計生成電度量值 包括送電 受電累計 調(diào)度員人工設置電度量值 能按峰 谷 平時段處理電度量 峰谷時段可定義選擇 日總供電量 網(wǎng)供電量和網(wǎng)損計算 對累計的各種時段的電量進行日 月 年統(tǒng)計計算 對累計的各種時段的電量按不同費率進行電費的計算 計算量 派生量 計算量也稱為派生量 是由幾個已知的數(shù)據(jù)經(jīng)過運算后生成一 個新的值 計算量主要用于線路總加 電流及一些沒有測點的數(shù)據(jù) 計算量的類型可以是 數(shù)字量 模擬量 也可以是脈沖計數(shù)量 本系統(tǒng)由特殊計算模塊來完成計算量的各種功能 計算功能 計算對象包括遙測 遙信 計算量 支持代數(shù)和 積分 平均 最大 最小等代數(shù)運算類型 邏輯運算以及混合運算 計 算類型可由用戶定義 計算點的計算周期由用戶設定 最小計算周期 2 秒 支持越限報警 支持旁路代處理功能 對遙測數(shù)據(jù)可以做加 減 乘 除 平方 開方 取絕對值 符號取反和三角函數(shù)等 數(shù)學運算 1 21 2 控制和調(diào)節(jié)控制和調(diào)節(jié) 控制命令指的是從主站系統(tǒng)發(fā)出的控制現(xiàn)場設備的命令 如開合一個開關(guān)等 調(diào)節(jié)命 令則是指從主站系統(tǒng)發(fā)出的調(diào)節(jié)現(xiàn)場終端設備參數(shù)的命令 3 2 1 控制調(diào)節(jié)類型 數(shù)字控制 數(shù)字控制的輸出是一個狀態(tài) 如 0 和 1 用來控制現(xiàn)場設備的狀態(tài) 如開關(guān)的 合和分 指示燈的亮與滅 信號的復歸 脈沖控制 脈沖控制的輸出是一個或一組脈沖 用來控制設備位置的變化和輸出的變化 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 設點調(diào)節(jié) 設點調(diào)節(jié)參數(shù)的是一個固定的值 數(shù)字或模擬 用來將終端設備的參數(shù)調(diào)節(jié) 到和這個值相同的水平上 3 2 2 控制調(diào)節(jié)點的閉瑣和互瑣 當一個控制點有一個調(diào)度員選擇以后 在控制過程結(jié)束或中斷以前它處于閉鎖狀態(tài) 其 它人不能對它進行控制和操作 另外 常常一個控制點的狀態(tài)和其它點的狀態(tài)有關(guān) 如 當一個開關(guān)對應的刀閘的狀 態(tài)處于開的時候 不能對該開關(guān)進行合的控制 或者如兩條電源線不能同時拉開等 因此 對一個控制點可以定義它的互瑣狀態(tài) 只有當這些狀態(tài)滿足后才進行對這個控制點的控制 遙控命令可以在單機上完成 也可以在雙機實現(xiàn)異席操作 可自動實現(xiàn)旁路替代 支持雙席認證和操作 1 31 3 事故追憶 事故追憶 PDRPDR 擾動后事故追憶是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的增強性功能 它使調(diào)度員在一個特定的事件 擾動 發(fā)生后 可以重新顯示擾動前后系統(tǒng)的運行情況和狀態(tài) 以進行必要的分析 3 3 1 PDR 功能 當調(diào)度員激發(fā)人機界面的 PDR 的靈敏點或 SCADA 程序在事先定義的啟動條件滿足激發(fā) PDR 時 事故追憶程序完成如下功能 激發(fā)時刻之前 15 分鐘和激發(fā)后 15 分鐘的電力系統(tǒng)的實時運行狀態(tài) 多個電力系統(tǒng)的 實時斷面以及斷面之間的全部實時事件 1 3 2 重演 追憶 本系統(tǒng)提供事故重演功能如下 調(diào)度員可以通過任意一臺工作站進行事故重演 進行重演的工作站 可 以同時運行實時畫面 調(diào)度員可以通過專門的重演控制畫面 選擇已經(jīng)記錄的各個時段中的任 何一個小的時段的電力系統(tǒng)的狀態(tài)作為重演的對象 局部重演 調(diào)度員可以設定已選定的小的時段中的任意一個時刻做為重演的起始時間進行重演 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 調(diào)度員可以設定重演的速度 快放或慢放 調(diào)度員可以隨時暫停正在進行的事故重演 可以再繼續(xù)進行 也可以重 新選定一個小的時段的電力系統(tǒng)狀態(tài)做為新的重演對象 重新設定重演 的起始時間及重演速度進行新的重演 調(diào)度員可以在已經(jīng)記錄的各個時段的電力系統(tǒng)實時狀態(tài)中 選擇小的時 段的電力系統(tǒng)實時狀態(tài)作為典型的事故狀態(tài)永久存儲 已經(jīng)記錄的各個時段的電力系統(tǒng)實時狀態(tài)可以通過系統(tǒng)管理員在專門的重演管理畫 面上的操作記入磁盤 作為今后的重演之用 1 41 4 事故分析事故分析 本系統(tǒng)提供事故分析的功能如下 調(diào)度員可以通過專門的分析控制畫面 選擇進行分析的對象 多個遙測量和遙信量 調(diào)度員可以通過專門的分析控制畫面 選擇已經(jīng)記錄的各個時斷時段中 的任何一個小的時段的電力系統(tǒng)的狀態(tài)進行分析 調(diào)度員可以設定已選定的小的時段中的任意一個時刻作為分析的起始 時間進行分析 分析的結(jié)果 各個分析對象的狀態(tài)以及這些狀態(tài)的對應時間 分析的結(jié)果輸出到文件之中 也可以在打印機上打印 分析的結(jié)果如在畫面中顯示 則選定的分析的小的時段不允許超過 30 分鐘 1 51 5 事件順序記錄 事件順序記錄 SOESOE SOE 提供的功能如下 定義 SOE 信息保存時間 以漢字顯示 SOE 信息 可以檢索任意一天和任意時間的 SOE 信息 以漢字方式打印顯示或檢索的 SOE 信息 1 61 6 報警處理報警處理 本系統(tǒng)提供通用的報警處理 可以處理所有應用的報警 具體對于 SCADA 應用的報警實現(xiàn)如下功能 所有報警信號可以按其動作原因和性質(zhì)進行分類 并按其重要程度分不 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 同等級 分類及重要等級為四種 各級報警可以使用不同的音響或語音 及 CRT 顯示提示操作員 報警清單可以分類顯示 如開關(guān) 越限 保護及計算機系統(tǒng)狀態(tài)等類 型 在 CRT 上顯示上述列表期間 發(fā)生的報警信號可以自動推出顯示畫面 提供報警總表 該表按時間順序記錄未被確認的告警和已經(jīng)確認的告 警 這些告警應包括告警點名稱 告警內(nèi)容 告警記錄及確認狀態(tài) 可用中文顯示和打印報警 事故及 SOE 列表 發(fā)生事故時屏幕上開關(guān)站接線圖及事故報警表對應的信號點閃爍并變色直到操作人員 確認為止 事故報警時可以推出相關(guān)圖形 在系統(tǒng)設備故障時 用音響向系統(tǒng)維護人員報警 報警順序記錄表可隨時或召喚打印 允許在線定義和改變報警狀態(tài) 允許在線修改報警限值 允許在線改變 報警優(yōu)先級別 提供報警確認 禁止及恢復的手段 報警順序記錄表能保存兩千條報警記錄 事故總信號作為事故跳閘等報警打印輸出的判據(jù) 下圖是事件查詢拷貝畫面 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 1 71 7 大屏幕投影系統(tǒng)接口大屏幕投影系統(tǒng)接口 系統(tǒng)可提供與大屏幕投影系統(tǒng)的接口 通過大屏幕投影工作站與投影儀相連 具備以 下功能 與大屏幕廠商配合 實現(xiàn)圖形信息的大屏幕顯示功能 人機工作站上的畫面 全系統(tǒng)接線圖及地理圖能送到大屏幕投影控制器 并能顯示 通過人機工作站可以對大屏幕投影上的畫面進行各種操作 1 81 8 系統(tǒng)時鐘和時鐘同步系統(tǒng)時鐘和時鐘同步 系統(tǒng)提供下列時鐘功能 采用 GPS 時鐘與數(shù)據(jù)及圖形服務器對時 數(shù)據(jù)及圖形服務器周期性地與子站進行時間同步 子站周期性地與終端設備進行時間同步 數(shù)據(jù)及圖形服務器負責分布系統(tǒng)中其它工作站節(jié)點時間的一致性 對接收的時鐘信號具有安全保護措施 具有人工設置系統(tǒng)時間的手段 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 1 91 9 網(wǎng)絡拓撲和動態(tài)著色網(wǎng)絡拓撲和動態(tài)著色 網(wǎng)絡拓撲是電網(wǎng)分析軟件的基礎 它根據(jù) SCADA 系統(tǒng)采集的量進行網(wǎng)絡分析 將有 電氣聯(lián)接的母線結(jié)合為 島 其中無電源的島稱之為 死島 同時給出各個設備的狀態(tài)信息 網(wǎng)絡著色則是根據(jù)網(wǎng)絡拓撲監(jiān)視出的設備狀態(tài)信息 以不同的顏色直觀的顯示出電網(wǎng) 系統(tǒng)各個設備的電氣狀態(tài) 帶電與不帶電及其相互連接 1 101 10 實時數(shù)據(jù)庫實時數(shù)據(jù)庫 本系統(tǒng)提供分布式實時數(shù)據(jù)庫的管理系統(tǒng) 系統(tǒng)中的實時數(shù)據(jù)庫根據(jù)應用的要求 建 立了電力系統(tǒng)對象數(shù)據(jù)庫 存放電力系統(tǒng) SCADA 數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡拓撲數(shù)據(jù) 1 111 11 人機界面人機界面 1 11 1 畫面顯示 顯示系統(tǒng)網(wǎng)絡圖 顯示系統(tǒng)地理圖 顯示變電所 站接線圖 系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)顯示 在網(wǎng)絡圖和地理圖上調(diào)閱站 所接線圖 在網(wǎng)絡和地理圖上可進行設備參數(shù)顯示和查詢 和運行參數(shù)的統(tǒng)計查詢 可調(diào) 看設備及現(xiàn)場靜態(tài)圖片 資料 顯示月 日的負荷曲線和電壓曲線 包括實時曲線和計劃曲線 并標明最大 最小和平均值 以及最大最小值出現(xiàn)的時間 顯示電網(wǎng)自動化系統(tǒng)運行狀態(tài)圖 顯示各種實時表格和歷史表格 顯示各種棒圖和餅圖 顯示趨勢曲線圖 顯示最新報警信息 1 11 2 對話和畫面操作 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 發(fā)送遙控 搖調(diào) 校時等命令 可對每一設備或數(shù)據(jù)點進行注釋 也可以取消某點的注釋 禁止和恢復功能 提供以下禁止和恢復操作 禁止 恢復處理采集數(shù)據(jù) 禁止 恢復處理某點的報警處理 禁止 恢復對某設備的控制 掛牌 掛牌操作主要對因某種原因退出運行的設備進行 可以設置幾種不同的掛牌類 型 如檢修 故障 接地等 掛牌的目的是為了給調(diào)度員一個醒目的提示 同時 系統(tǒng)自動禁止對掛牌設備的操作和控制 可以利用顏色或圖形符號顯示出設備 是否處于掛牌狀態(tài) 人工輸入 人工輸入既可以對模擬量進行也可以對數(shù)字量進行 主要用來修改錯誤的實 時數(shù)據(jù)和沒有測點的數(shù)據(jù) 在進行人工置數(shù)以前 首先將該點設置為人工置數(shù) 狀態(tài) 然后才能輸入相應的值或狀態(tài) 處于人工置數(shù)狀態(tài)下的動態(tài)點不再用實 時數(shù)據(jù)進行刷新 對人工輸入的數(shù)據(jù)有正確性和相關(guān)性檢驗 報警確認 提供在單線圖上的和報警一覽表上對單個動點或成組進行報警確認的功能 包括變位報警 越限報警等 1 11 3 畫面和屏幕的管理 提供包括地圖 接線圖 表格 曲線及其它所需畫面的編輯和修改工具 支持畫面的漫游 提供圖形導航功能 支持圖形的放大和縮小功能 支持圖形的分層 下圖是變電站接線圖拷貝畫面 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 1 121 12 用戶管理用戶管理 系統(tǒng)對每一用戶都有操作權(quán)限的定義 保證系統(tǒng)的安全 操作員在坐席上的登錄需要身份認證 操作員的任何操作 遙控 人工置數(shù) 修改數(shù)據(jù)參數(shù) 修改歷史數(shù)據(jù)等 均要經(jīng)過人員 與坐席的雙重權(quán)限認證 系統(tǒng)對每一個重要操作均可形成操作記錄 遙控操作具備調(diào)度員雙席監(jiān)督功能 1 131 13 系統(tǒng)的可維護性系統(tǒng)的可維護性 系統(tǒng)出現(xiàn)問題時 為做到快速響應 系統(tǒng)提供了一套遠程維護方案 系統(tǒng)可以通過撥 號 MODEM 遠程維護主站系統(tǒng) 站端系統(tǒng) 同時在主站系統(tǒng) 利用維護軟件可以對站端系統(tǒng) 進行維護 1 141 14 歷史數(shù)據(jù)和報表處理歷史數(shù)據(jù)和報表處理 1 14 1 歷史數(shù)據(jù)和報表處理 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 歷史數(shù)據(jù)的采樣和存儲在服務器上進行 歷史數(shù)據(jù)庫存放在商用數(shù)據(jù)中 提供專門的歷 史數(shù)據(jù)庫供用戶定義所需的歷史數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)和采樣周期 報表的打印通過電子表格軟件 在微機上進行 利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫提供的標準接口從服務器上的歷史數(shù)據(jù)庫中取出數(shù)據(jù) 按 照定義的格式在微機上打印輸出 1 14 1 1 歷史數(shù)據(jù)處理 實際運行中 歷史數(shù)據(jù)系統(tǒng)按照預先定義的周期從實時數(shù)據(jù)庫中采樣 并按照預先定 義的存儲模式存放 能存放 1 分鐘 10 分鐘 15 分鐘 半小時 1 小時 全天的數(shù)據(jù) 歷 史數(shù)據(jù)存放在關(guān)系數(shù)據(jù)庫的歷史數(shù)據(jù)庫中 還可以按照需要將其存入永久的存儲介質(zhì)中 1 14 1 2 報表的生成和輸出 報表的生成和輸出在微機上進行 電子表格軟件提供靈活 方便的表格方式 并有漢字 支持 報表管理系統(tǒng)提供非編程的與數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)連接的定義方法 同時提供定義定時打印 各種報表的手段 也可以任意時刻召喚打印任何報表 報表主要有以下幾種 報表打印前 可在報表節(jié)點機屏幕上顯示 并直接進行修改 修改后保存 1 14 1 3 打印 打印分為正常打印和異常打印 啟動方式為定時啟動 人工啟動和事件 驅(qū)動 具有屏幕彩色拷貝功能 定時打印包括報表和指定畫面 可在節(jié)點機的界面上進行安排 事件啟動的打印內(nèi)容包括發(fā)生時間 設備和內(nèi)容 可能時包括處理結(jié) 果 召喚打印在工作站的界面上進行 下圖是報表編輯拷貝畫面 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 1 151 15 網(wǎng)絡通信子系統(tǒng)網(wǎng)絡通信子系統(tǒng) 在分布式系統(tǒng)中 計算機之間的信息交換 指和本系統(tǒng)以外的計算機系統(tǒng)之間的信息交 換 是必不可少的 這種交換既包含本地計算機系統(tǒng)之間的信息交換也包含本地與遠程的計 算機之間的信息交換 計算機網(wǎng)絡通信子系統(tǒng)正是為了滿足這種信息的交換而設計產(chǎn)生的 通信軟件提供下列功能 根據(jù)用戶要求讀實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫 并組合成通信數(shù)據(jù)集 按各種規(guī)定的通信協(xié)議 異步 RS232C TCP IP X 25 RS 485 及電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)通 信應用層等協(xié)議 與指定的遠方計算機進行通信 通過用戶指定的通信接口 與指定的遠程節(jié)點通信 通信子系統(tǒng)為用戶提供以下 API 接口 1 建立通信鏈路服務 2 發(fā)送用戶數(shù)據(jù)服務 3 接收對方數(shù)據(jù)服務 4 拆除通信鏈接服務 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 5 獲取監(jiān)控信息服務 1 161 16 系統(tǒng)時間的統(tǒng)一系統(tǒng)時間的統(tǒng)一 系統(tǒng)可由 GPS 全球定位時鐘提供標準時間 同時向全系統(tǒng)發(fā)對鐘命令 包括主站系統(tǒng) 的各個節(jié)點的機器 RTU 等 可實現(xiàn)與網(wǎng)絡上其它系統(tǒng)的對時服務 支持人工設置時間功能 1 171 17 系統(tǒng)的設備管理及監(jiān)視功能系統(tǒng)的設備管理及監(jiān)視功能 以圖形的方式顯示全系統(tǒng)的運行情況 包括 系統(tǒng)實時運行工況 各子系統(tǒng)運行情況 系統(tǒng)配置圖及其運行情況 RTU 配置圖及其運行情況 各節(jié)點 CPU 負載 各個機器參數(shù)表 主機運行監(jiān)視和故障自動切換 網(wǎng)絡運行狀態(tài)監(jiān)視及網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)視 各節(jié)點系統(tǒng)運行進程狀態(tài)監(jiān)視和在線編輯 提供在線系統(tǒng)維護功能 1 181 18 通訊規(guī)約通訊規(guī)約 采用 DNP3 0 SC1801 IEC61870 5 101 IEC61870 5 102 IEC61870 5 103 IEC61870 5 104 IEC61850 CDT MODBUS N4F OPC DDE FTP 等多種規(guī)約 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 第四章第四章 電壓無功自動調(diào)節(jié)電壓無功自動調(diào)節(jié) 1 1 VQCVQC 的作用的作用 電壓的穩(wěn)定對于保證電網(wǎng)安全 延長電網(wǎng)設備使用壽命有著重要的意義 減少無功在 線路上的流動 降低網(wǎng)損 經(jīng)濟供電有是每一供電部門的目標 而隨著負荷的變化對無功 調(diào)壓的需求往往很頻繁 如果進行人工調(diào)節(jié)干預 一方面增加調(diào)度員的負擔 另一方面在 判斷上很難作到周全合理 不能保證好的供電質(zhì)量 也不能充分利用設備的潛力 隨著電 力綜合自動化水平的提高 通道等硬件可靠性的增強 有電壓無功自動調(diào)節(jié)程序 VQC 來 監(jiān)視并給出電壓無功控制方案成為可能 2 2 調(diào)壓模式 調(diào)壓模式 有四種模式 不自動調(diào)壓 只顯示 9 域圖不調(diào)壓 獨立運行自動調(diào)壓 只在變壓器獨立運行時調(diào)壓 并聯(lián)運行自動調(diào)壓 只在變壓器并聯(lián)運行時調(diào)壓 任意模式自動調(diào)壓 變壓器獨立運行 并聯(lián)運行都調(diào)壓 3 3 運行模式的判斷運行模式的判斷 1 1 只有一條母線有效 只有一條母線有效 只能是單獨運行 只能調(diào)一側(cè)的電容器 2 2 兩條母線都有效兩條母線都有效 A A 高壓側(cè)母聯(lián) 低壓側(cè)母聯(lián)都有效 高壓側(cè)母聯(lián) 低壓側(cè)母聯(lián)都有效 變壓器 1 兩側(cè)斷路器合 變壓器 2 兩側(cè)斷路器合 高壓側(cè)母聯(lián)閉合 低壓側(cè)母聯(lián)閉 合 并聯(lián)運行 可調(diào)兩側(cè)電容器 變壓器 1 兩側(cè)斷路器合 變壓器 2 兩側(cè)斷路器合 高壓側(cè)母聯(lián)閉合 低壓側(cè)母聯(lián)分 開 獨立運行 可調(diào)同一側(cè)電容器 變壓器 1 兩側(cè)斷路器合 變壓器 2 兩側(cè)斷路器合 高壓側(cè)母聯(lián)分開 低壓側(cè)母聯(lián)分 開 獨立運行 可調(diào)同一側(cè)電容器 變壓器 1 兩側(cè)斷路器合 變壓器 2 兩側(cè)斷路器合 高壓側(cè)母聯(lián)分開 低壓側(cè)母聯(lián)閉 合 不處理 變壓器 1 兩側(cè)斷路器合 變壓器 2 兩側(cè)斷路器分 獨立運行 如果低壓側(cè)母聯(lián)閉合 可調(diào)兩側(cè)電容器 否則調(diào)同一側(cè)電容器 變壓器 2 兩側(cè)斷路器合 變壓器 1 兩側(cè)斷路器分 獨立運行 如果低壓側(cè)母聯(lián)閉合 可調(diào)兩側(cè)電容器 否則調(diào)同一側(cè)電容器 變壓器高低側(cè)斷路器狀態(tài)不同 不處理 母聯(lián)或變壓器高低側(cè)斷路器狀態(tài)不明 不處理 其它情況 不處理 B B 高壓側(cè)母聯(lián)無效 低壓側(cè)母聯(lián)有效 高壓側(cè)母聯(lián)無效 低壓側(cè)母聯(lián)有效 變壓器 1 兩側(cè)斷路器合 變壓器 2 兩側(cè)斷路器合 低壓側(cè)母聯(lián)閉合 并聯(lián)運行 可 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 調(diào)兩側(cè)電容器 變壓器 1 兩側(cè)斷路器合 變壓器 2 兩側(cè)斷路器合 低壓側(cè)母聯(lián)分開 獨立運行 可 調(diào)同一側(cè)電容器 變壓器 1 兩側(cè)斷路器合 變壓器 2 兩側(cè)斷路器合 低壓側(cè)母聯(lián)分開 獨立運行 可 調(diào)同一側(cè)電容器 變壓器 1 兩側(cè)斷路器合 變壓器 2 兩側(cè)斷路器合 低壓側(cè)母聯(lián)閉合 并聯(lián)運行 可 調(diào)兩側(cè)電容器 變壓器 1 兩側(cè)斷路器合 變壓器 2 兩側(cè)斷路器分 獨立運行 如果低壓側(cè)母聯(lián)閉合 可調(diào)兩側(cè)電容器 否則調(diào)同一側(cè)電容器 變壓器 2 兩側(cè)斷路器合 變壓器 1 兩側(cè)斷路器分 獨立運行 如果低壓側(cè)母聯(lián)閉合 可調(diào)兩側(cè)電容器 否則調(diào)同一側(cè)電容器 變壓器高低側(cè)斷路器狀態(tài)不同 不處理 母聯(lián)或變壓器高低側(cè)斷路器狀態(tài)不明 不處理 其它情況 不處理 C C 低壓側(cè)母聯(lián)無效 高壓側(cè)母聯(lián)有效 低壓側(cè)母聯(lián)無效 高壓側(cè)母聯(lián)有效 不處理 D D 高壓側(cè)母聯(lián) 低壓側(cè)母聯(lián)都無效 高壓側(cè)母聯(lián) 低壓側(cè)母聯(lián)都無效 變壓器 1 兩側(cè)斷路器合 變壓器 2 兩側(cè)斷路器合 獨立運行 可調(diào)同一側(cè)電容器 變壓器 1 兩側(cè)斷路器合 變壓器 2 兩側(cè)斷路器分 獨立運行 可調(diào)同一側(cè)電容器 變壓器 2 兩側(cè)斷路器合 變壓器 1 兩側(cè)斷路器分 獨立運行 可調(diào)同一側(cè)電容器 變壓器高低側(cè)斷路器狀態(tài)不同 不處理 其它情況 不處理 3 3 一條母線有效一條母線有效 A A 高壓側(cè)母聯(lián) 低壓側(cè)母聯(lián)都有效 高壓側(cè)母聯(lián) 低壓側(cè)母聯(lián)都有效 獨立運行 如果低壓側(cè)母聯(lián)閉合 可調(diào)兩側(cè)電容器 否則調(diào)同一側(cè)電容器 B B 高壓側(cè)母聯(lián)無效 低壓側(cè)母聯(lián)有效 高壓側(cè)母聯(lián)無效 低壓側(cè)母聯(lián)有效 獨立運行 如果低壓側(cè)母聯(lián)閉合 可調(diào)兩側(cè)電容器 否則調(diào)同一側(cè)電容器 C C 低壓側(cè)母聯(lián)無效 高壓側(cè)母聯(lián)有效 低壓側(cè)母聯(lián)無效 高壓側(cè)母聯(lián)有效 不處理 D D 高壓側(cè)母聯(lián) 低壓側(cè)母聯(lián)都無效 高壓側(cè)母聯(lián) 低壓側(cè)母聯(lián)都無效 變壓器 1 兩側(cè)斷路器合 變壓器 2 兩側(cè)斷路器合 獨立運行 可調(diào)同一側(cè)電容器 獨立運行 如果低壓側(cè)母聯(lián)閉合 可調(diào)一側(cè)電容器 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 第四章第四章 WEBWEB 瀏覽的主要功能瀏覽的主要功能 WEB 瀏覽軟件是為辦公自動化網(wǎng)上的用戶瀏覽調(diào)度實時信息而開發(fā)的 WEB 瀏覽軟件運 行于服務器一端 客戶端只需要 IE 瀏覽器軟件 軟件主要功能包括 查看系統(tǒng)接線圖 查看系統(tǒng)運行工況圖 查看遙測量棒型圖 查看遙測量實時曲線圖 查看遙測量歷史曲線圖 查看實時表格圖 顯示實時事件 包括開關(guān)變位 刀閘變位 事故 保護動作 遙測越限等 事件篩選 只有符合條件的事件才傳遞給用戶 歷史事件查詢 歷史報表查詢 PowerSCADA 3000 變電站監(jiān)控系統(tǒng) 第五章第五章 系統(tǒng)性能指系統(tǒng)性能指標標 系統(tǒng)的可靠性系統(tǒng)的可靠性 為保證系統(tǒng)的可靠性 可采用雙機 雙網(wǎng)冗余的技術(shù)手段 主要文件和數(shù)據(jù)庫都有鏡 像備份 系統(tǒng)的年可靠率 99 9 單元 模塊 器件平均無故障時間 50000 小時 重要 關(guān)鍵 器件平均無故障時間 100000 小時 運行壽命運行壽命 所有設備的壽命在正常使用 具有一定備品 條件下不少于 15 年 所有設備在給定的性能指標下運行 連續(xù) 4000 小時內(nèi)不需要人工調(diào)整和維護 系統(tǒng)實時性指標系統(tǒng)實時性指標 遙測量越死區(qū)傳送時間 3 秒 遙信變位傳送時間 2 秒 遙控 遙調(diào)命令傳送時間 1 秒 系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)掃描時間 1 10 秒 可調(diào) 計算機遠程網(wǎng)絡通信中實時數(shù)據(jù)傳送時間 3 秒 畫面調(diào)用響應時間 2 秒 畫面實時數(shù)據(jù)刷新周期 1 10 秒 可