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1、电网调度自动化系统典型设计电力公司农电工作部二一年元月名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 34 页 - - - - - - - - - 目录1总则 . 41.1适用范围 . 41.2引用标准 . 41.3建设原则 . 42系统体系结构. 52.1总体要求 . 52.1.1标准性 . 52.1.2一体化设计 . 52.1.3可靠性 . 52.1.4安全性 . 62.1.5开放性 . 62.1.6易用性 . 62.2系统软件结构. 72.3系统硬件结构. 72.3
2、.1网络数据传输设备. 72.3.2数据通信与采集. 82.3.3数据服务器 . 82.3.4网关 /应用服务器 . 82.3.5人机界面交互工作站. 82.3.6WEB 服务器 . 83支撑平台 . 93.1系统运行环境. 93.1.1操作系统 . 93.1.2商用数据库 . 93.1.3其它工具软件. 93.2支撑平台 . 93.2.1网络数据传输. 93.2.2实时数据处理. 103.2.3历史数据处理. 103.2.4图形界面 . 113.2.5报表服务 . 123.2.6权限管理 . 123.2.7告警 . 123.2.8计算服务 . 124系统应用功能. 134.1数据采集功能.
3、134.2SCADA 功能 . 144.2.1数据采集 . 144.2.2数据处理 . 154.2.3计算与统计 . 174.2.4人机界面 . 184.2.5事件顺序记录（SOE） . 194.2.6事件及报警处理，. 194.2.7事故追忆及事故反演PDR . 214.3集控 /监控功能 . 224.3.1控制与调节功能. 22名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 34 页 - - - - - - - - - 第页 共 34 页3 4.3.2防误操作功能.
4、234.3.3责任区管理和信息分层. 244.4网络建模 . 244.5网络拓扑 . 255与外部系统的网络通信功能. 255.1地调自动化系统的数据的转发和接收. 255.2与 MIS 系统的互联 . 255.3与信息数据中心的通信功能. 255.4与机房值班报警系统的互联. 256基于网络安全隔离装置的SCADA-Web 浏览软件 . 267系统技术指标. 277.1可用性 . 277.2可靠性和运行寿命指标. 277.3信息处理指标. 277.4实时性指标 . 277.5负载率指标 . 287.6系统存储容量指标. 287.7系统容量支持能力. 288典型系统结构图. 299典型设备清单
5、. 2910附件 -名词术语 . 33名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 34 页 - - - - - - - - - 第页 共 34 页4 1总则1.1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。1.2引用标准IEEE- 802.X 系列局域网通信标准I
6、EC 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
7、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 200634 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1.3建设原则县级电网调度
8、自动化系统的规划、设计和建设应参照相关国际标准，遵循名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 34 页 - - - - - - - - - 第页 共 34 页5 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
9、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系统体系结构2.1总体要求2.1.1标准性系统应遵循国际国内标准，操作系统采用Unix
10、/ 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。2.1.2一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。2.1.3可靠性系统的重要单
11、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量保证和完善的售后服务保证。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 34 页 - - - - - - - - - 第页 共 34 页6 软件设计的可靠性：软件的开发应遵循
12、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。2.1.4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
13、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。2.1.5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
14、设计、分步实施。2.1.6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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心
15、整理 - - - - - - - 第 6 页，共 34 页 - - - - - - - - - 第页 共 34 页7 2.2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
16、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操作系统支撑平台应用功能网络数据传输乯实时数据处理 / 历史数据处理乯乯乯乯SCADA 功能集控监控功能电网分析功能安全WEB数据发布配电自动化功能电压无功优化功能图形界面报表系统管理权限管理告警计算图 1：系统软件层次结构图2.3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
17、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。2.3.1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：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 34 页 - - - - - - - - - 第页 共 34 页8 1. 单网故障或单点网络故障不影响系统功能运行。2. 主
18、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。2.3.2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 、
19、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。2.3.3数据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。2.3.4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。2.3.5人机界面交互工作站人机界面交互工作站选用
20、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；2.3.6WEB 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
21、、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网名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 34 页 - - - - - - - - - 第页 共 34 页9 之间安装硬件防火墙，避免WEB 服务器免受病毒的入侵。3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。支撑平台网络数据传输乯实时数据处理 /
22、历史数据处理图形界面报表系统管理权限管理告警计算图 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。3.1系统运行环境3.1.1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。3.1.2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。3.1.3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
23、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。3.2支撑平台3.2.1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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -
24、- 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 34 页 - - - - - - - - - 第页 共 34 页10 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。3.2.2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
25、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，
26、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。3.2.3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
27、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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 34 页 - - - - - - - - - 第页 共 34 页11 功能。提供灵活方便的数据库维护工具。7.
28、 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。3.2.4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，
29、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
30、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，
31、自动生成设备的标注和测点。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 34 页 - - - - - - - - - 第页 共 34 页12 3.2.5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
32、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。3.2.6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。3.2.7
33、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。3.2.8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
34、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。 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 34 页 - - - - - - - - - 第页 共 34 页13 3. 计算周期可由用户在线设定或修改。4. 通过图形拖拽等
35、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。4.1数据采集功能SCADA 前置系统完成数据采集功能
36、。 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
37、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。名师资料总结 - - -精品
38、资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 34 页 - - - - - - - - - 第页 共 34 页14 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
39、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
40、.2SCADA 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。4.2.1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
41、冲量包括：各厂站RTU 脉冲电度量等。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 34 页 - - - - - - - - - 第页 共 34 页15 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4.2.2数据处理4.2.2
42、.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
43、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。4.2.2.2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. 状态量操作名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - -
44、 - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 34 页 - - - - - - - - - 第页 共 34 页16 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
45、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。4.2.2.3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。4.2.2.4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。
46、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。名师资料总结 -
47、- -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 34 页 - - - - - - - - - 第页 共 34 页17 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。4.2.3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
48、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
49、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。名师资料总结 - - -精品资料
50、欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 34 页 - - - - - - - - - 第页 共 34 页18 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。4.2.4人机界面人机界面采用统一的Windows或 X