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1、配电自动化技术体系2017年12月第一章 配网自动化相关概念1.1 配电管理系统的概念（DMS）通常把从变电、配电到用电过程的监视、控制和管理的综合自动化系统称为配电管理系统，其内容包括配电网数据采集和监控（SCADA，包括配网进线监视、配电变电站自动化、馈线自动化和配变巡检及低压无功补偿）、地理信息系统、网络分析和优化、工作管理系统、需方管理（负荷监控及管理和远方抄表及计费自动化）和调度员培训模拟系统几个部分。1.2 配电管理系统DMS1配电自动化系统：DAS（Distribution Automation System）利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，将配电网实时信息和离线信
2、息、用户信息、电网结构参数和地理信息进行安全集成，构成完整的自动化及管理系统，实现配电网正常运行及事故状态下的监测、保护、控制和配电管理。主要由配电主站、配电终端、配电子站（可选）和通信通道等部分组成。2配电SCADA系统SCADA系统：Supervisory Control and Data Acquisition系统，全名为数据采集与监视控制系统。电力SCADA按照IEEE的定义，是指一种可以使电网公司实时地监视、协调和操作各种电网设备的系统。其功能分为三类：监视：采集模拟量和开关量，判断电网的实时状态控制：必要时可以自动控制断路器等配电设备，改变当前电网的运行工况保护：可以自动识别电网系
3、统的故障点，并进行故障隔离配电自动化系统中，从为配电网供电的110kV主变电站的10kV部分监视，到10kV馈线自动化以及10kV开闭所、配电变电所和配变的自动化，称为配电SCADA系统。3馈线自动化FA（Feeder Automation）指在正常情况下，远方实时监控馈线分段开关与联络开关的状态和馈线电流、电压情况，并实现线路开关的远方合闸和分闸操作；在故障时获取故障记录，并自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对非故障区域供电。4变电所自动化SA（Substation Automation）国际电工委员会TC57技术委员会（电力系统控制和通信技术委员会）制定“变电站通信网络和系统”标准所采纳，
4、对“变电站自动化系统”一词进行了如下的定义：所谓“变电站自动化系统（Substation automation systems-SAS）”就是指“在变电站内提供包括通信基础设施在内的自动化”。5需方用电管理DSM（Demand Side Management）是指通过提高终端用电效率和优化用电方式，在完成同样用电功能的同时减少电量消耗和电力需求，达到节约能源和保护环境的目的，实行低成本电力服务所进行的用电管理活动。其内容包括负荷监控、管理和远方抄表、计费自动化两方面。6负荷监控与管理系统LCM（Load Control & Management）根据用户的用电量、分时电价、天气预报以及建筑物内
5、的供暖特性等进行综合分析，确定最优运行和负荷控制计划，对集中负荷及部分工厂用电负荷进行监视、管理和控制，并通过合理的电价结构引导用户转移负荷、平坦负荷曲线。7远方抄表与计费自动化AMR（Automatic Message Recording）指通过各种通信手段读取远方用户电表数据，并将其传至控制中心，自动生成电费报表和曲线等。8进线监视一般完成对配电网进线变电所的开关位置、母线电压、线路电流、有功和无功功率以及电度量的监视。9配电自动化DA（Distribution Automation）配电自动化系统是配电管理系统（DMS）的主要组成部分，主要包括变电站自动化和馈电线自动化。主要功能有：运行
6、状态监测和控制、故障定位和隔离、无故障区自动恢复供电、网络重构、无功功率控制和电压调整等。10配网管理系统MIS（Management Information System）配网信息的管理系统，管理对象为配电网地理信息、运行数据历年数据库、用户设备及负荷变动、停电管理信息，进行业扩、供电方式与路径、统计分析等数据显示及建议。11地理信息系统AM/FM/GISAM（Automated Mapping），自动绘图，包括制作、编辑、修改与管理图形，包括地图、设计图或其它各种图形。FM（Facilities Management），设备管理，包括各种设备及其属性的管理。指将变电站、馈线、变压器、开关、
7、电杆等设备的技术数据反映在地理背景图上。GIS（Geographic Information System），地理信息系统，为了获取、存取、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机数据库管理系统。该系统是配电系统数据模型的重要组成部分，其应用目的是形成以地理背景为依托的分布概念以及电网资料分层管理的基础数据库，为配电系统提供各种在线图形与数据信息。12用户信息系统CIS（Customer Information System）指借助GIS，对大量用户信息，如名称、地址、帐号、电话、用电量和负荷、供电优先级、停电记录等进行处理，便于迅速判断故障的影响范围，而用电量和负荷的统计信息还可作为网络潮
8、流分析的依据。13停电管理系统OMS（Outage Management System）指接到停电投诉后，GIS通过调用CIS和SCADA功能，迅速查明故障地点和影响范围，选择合理的操作顺序和路径，显示处理过程中的进展，并自动将有关信息转给用户投诉电话应答系统。功能：处理投诉电话、确定故障位置、提出解决方案，降低对客户的影响，提高抢修效率。14网络分析和优化NA（Network Analyse）包括潮流分析和网络拓扑优化，目的在于通过以上手段达到减少线损、改善电压质量等目的。此外，还包括降低运行成本、提高供电质量所必须的分析等。15工作管理系统WMS（Work Management Syste
9、m）是指对设备进行监测，并对采集的数据进行分析以确定设备实际磨损状态，并据此检修规划的顺序进行计划检修。1.3 设备1中心站在特大城市的配电自动化及管理系统中可设中心站，是下属主站经加工处理后的信息汇集、管理中心。主要负责全局重要信息的监视与管理，特大城市电力部门可根据各自实际情况，确定本局配电自动化及管理系统中是否设置中心站。2配电主站配电主站是整个配电自动化系统的监控管理中心。3配电子站或称配电自动化系统中压监控单元。是为分布主站功能、实现所辖范围内的信息汇集、处理以及故障处理、通信监视等功能而设置的中间层。4通讯子站配电子站的一种，为优化信息传输及系统结构层次、方便通信系统组网而设置的中
10、间层，不具备信息处理和故障处理功能，只起到信息汇集作用。5配电终端（1）馈线终端FTU（Feeder Terminal Unit）安装在馈线柱上开关旁，能与上级站进行通信，将采集和处理信息向上发送并接受上级站的控制命令。（2）配变终端TTU（Transformer Terminal Unit）用于对配电变压器的信息采集和控制，它实时监测配电变压器的运行工况，并能将采集的信息传送到主站或其他的智能装置，提供配电系统运行控制及管理所需的数据。（3）站所终端DTU（Distribution Terminal Unit）一般安装在常规的开闭所（站）、户外小型开闭所、环网柜、小型变电站、箱式变电站等处，
11、完成对开关设备的位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量等数据的采集与计算，对开关进行分合闸操作，实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。6四遥“四遥”即：遥信、遥测、遥控、遥调（1）遥信：是指远方监视电气开关和设备、机械设备的工作状态和运转情况状态等。（2）遥测：指利用电子技术远方测量集中显示诸如电流、电压、功率、压力、温度等模拟量。（3）遥控：是指远方控制或保护电气设备及电气化机械设备的分合起停等工作状态。（4）遥调：是指远方设定及调整所控设备的工作参数、标准参数等。1.4 其它系统1大客户负荷管理及配变检测系统负责采集处理负荷控制终端的数据信息，对大客户
12、的用电负荷进行监控和管理。直接面对客户，为客户提供相应的技术服务，帮助客户提高用电管理水平。接收和处理配变监测计量终端采集的变压器运行数据及变压器端的电能量数据。2电能量计量遥测系统负责采集处理变电站计量终端的数据。该系统以电能量数据为核心，主要作用在于对电能量的实时管理和提高经营服务水平。3营销管理系统通过呼叫中心收集用户信息，通过GIS系统及时获取配网线路、负荷等有关信息，实时了解配网线路运行负荷、停送电情况以及受影响用户情况，及时响应客户业扩报装、送电、报修、投诉、举报等需求信息。实现电量电费、用电检查、计量表库、银行收费等功能。通过GIS应用平台，开展与用户相关的配网运行状况的查询应用
13、。4配电网分析软件系统DPAS该系统包括：网络在线分析、配电网潮流分析、短路电流计算、负荷模型的建立与校核、配电网状态估计、配电网负荷预测、安全分析、网络结构优化和重构、配电网电压调整及无功优化。1.5 通信1调制为了使信号便于传输、减少干扰和易于放大，使一种波形（载波）参数按另一种信号波形（调制波）变化的过程。2解调从调制的载波信号中复原原调制信号的过程。3调制解调器对远动设备所传送的信号进行调制和解调的设备。4数据终端设备数据站的一种功能单元，它具有向计算机输入和接收计算机输出数据的能力；与数据通信线路连接的通信控制能力。5接口指两个不同系统或实体间的界面或连接设备。由功能特征、通用的物理
14、互联特征、信号特征和其他特征等定义。1.6 其它1数值量能反映数据断续变化的量，如断路器、隔离开关分/合，保护动作等。2模拟量能反映数据连续变化的量，通常可以反映到小数点后的变化，在线运行时可反映的物理量有电压、电流、温度、功率、频率等。3模拟信号以连续变量形式出现的信号。4数字信号在数字和时间上均是断续的电信号。5脉冲量反映累计变化的量，物理上对应的是有功、无功等。6规约在通信网络中，为了通信双方能正确有效可靠的进行数据传输，在通信的发送和接收过程中有一系列的规定，以约束双方正确，协调的工作。7通信规约启动和维持通信所必要的严格约定，即必须有一套信息传输信息格式和信息内容等约定。8以太网IE
15、C-TC57推荐使用的变电站通信网络，局域网的一种。9线损“四分”管理指对所管辖电网采取包括分压、分区、分线和分台区的线损管理在内的综合管理方式。（1）分压管理：指对所管辖电网按不同电压等级进行统计考核的管理方式。（2）分区管理：指对所管辖电网按供电区域划分为若干个行政管理单位（部门）进行线损统计考核的管理方式。（3）分线管理：指对所管辖电网中各电压等级主设备（线路、变压器）的电能损耗进行单个元件统计分析的管理方式。（4）分台区管理：指对所管辖电网中各个公用配电变压器的供电区域线路损耗进行统计分析的管理方式。第二章 配网自动化体系结构分析2.1 层次结构划分配网自动化总体可划分为三个层次，分别
16、为：第一层：系统主站系统主站是整个系统的最高层，从整体上实现配电网的监视和控制，分析配电网的运行状态，协调配电子网之间的关系，对整个配电网络进行有效的管理，使整个配电系统处于最优的运行状态。它是整个配电网监控和管理系统的核心。第二层：配电子站/通讯子站配电子站是整个系统的中间层，将配电终端采集的各种现场信息中转（上传/下达）给配电主站的通信处理机；配电子站还可具有所辖区域内故障诊断、隔离、恢复的功能。配电子站设在变电站或大型开闭所内，可采用多种通信方式向下与所属馈线监控终端、向上与配网自动化主站通信。总体而言，配电子站是为分布主站功能、优化信息传输、清晰系统结构层次、方便通信系统组网而设置的中
17、间层，还可以进一步细分为配电子站和通讯子站两种。其中，配电子站可以对区域内的故障进行处理；通讯子站对配电终端的信息不做任何处理，只收集终端信息，起到上传下达的作用。第三层：配电终端配电终端是用于中低压电网的各种远方监测、控制单元的总称，包括配电柱上开关监控终端FTU、配电变压器监测终端TTU、开闭所、公用及用户配电所的监控终端DTU等。另外，在特大城市的配电自动化及管理系统中可设中心站，中心站是下属主站经加工处理后的信息汇集、管理中心。配网自动化体系的层析结构如图2-1所示。图2-1 配网自动化体系的层析结构2.2 典型系统结构目前，国内外已经建成和正在实施的配网自动化系统，其系统结构主要包括
18、三种形式。1集中式（集中采集、集中监控模式）在配网调度中心建设一套配网自动化主站系统，集中采集、监控和管理辖区所有的配网终端的运行数据。系统结构如图2-2所示。图2-2 集中采集、集中监控模式结构示意集中式只在调度管理中心建设一套主站系统，适用于中、小型配电网的监控，数据处理容量较小，且系统风险比较集中，不符合目前配网自动化技术的发展方向。2集中分布式（集中采集、分散监控模式）在配网调度中心建设一套配网自动化主站系统，集中采集、处理辖区所有的配网终端的运行数据。在配网运行管理二级单位（区调/营配中心）设置区域远程监控工作站，维护管理辖区配网运行状况。系统结构如图2-3所示。图2-3 集中采集、
19、分散监控模式结构示意集中分布式适用于大、中型配电网的监控，其优点、缺点分别体现为：技术方面采用的是一个统一平台，不存在系统间的统一问题，系统升级方便，维护方便；但要求软件系统的信息分流功能较强。成本方面许多资源可以共享，系统的运行维护成本低，增加的投资主要是对调度中心系统功能的技术加强。相对区域主站控制方式，节省人力和物力，在通道上不需要增加建设投资，必要时完善远方工作站网络，即可实现相应的模式。运行管理方面可以不改变现有的运行管理模式，在时机和条件成熟后，通过设置调度工作站进行区域管辖。方案比较主要缺陷在于信息比较集中；系统需承载很大的信息量，对主站系统的软、硬件要求较高；运行平台的技术要求
20、较高，运行环境要求高。3完全分布式（分层采集、分层监控模式）在配网调度中心建设一套配网自动化主站系统（中心站），在二级管理单位（区调）建设配网自动化区域主站系统。各个区域主站系统根据管辖权限分别采集、处理和监控辖区所有的配网终端数据。各个区域主站系统与配网调度中心采用网络连接，根据配网调度中心的需要向上传送数据。在紧急情况下，各个区域二级主站系统可以起到主站系统备份的作用。系统结构如图2-4所示。图2-4 分层采集、分层监控模式结构示意完全分布式适用于特大型配电网的监控，其优点、缺点分别体现为：技术方面各个子系统需要与主站图形、数据、编码等各方面进行统一，如厂家不同难度很大，系统功能升级复杂。
21、成本方面建立分布式的多个小型主站系统，会带来运行成本较高。同时需要增加一批系统维护的人员，相应增加了成本，尤其在各个子站系统选型不一致时，维护费用会很高，而且需要的高技术水平维护人员较多；在系统建设上需增加较多投资；需要在各子站建设小型的通信中心、调度中心。运行管理方面需要改变现有的运行管理模式，重新进行整个城区供电公司运行管理模式设计，改革风险较大。方案比较突出优势在于分布式系统运行风险较小。2.3 系统结构的选择灵活性以某项目为例：方案一：如图2-5所示。图2-5 深圳配网自动化体系结构方案一分析：该方案采用传统的“集中采集、分散监控”模式，具有以下特点：1数据集群深圳供电局配网自动化系统
22、整体结构采用数据集中方式，在市局建设配网自动化主站系统，分区采集的数据在市局主站进行集中。2管理分区各区局分别设立配调，各配调中心负责本区配网监控，操作相互独立。3信息分流信息按各区分流，各区配调工作站人机界面能自由配置成只显示与本配调中心相关的信息，实现控制、测量、报警信息分区，画面、权限定制。4功能分层（1）市局负责配网自动化主站系统的整体运行维护以及配网自动化系统与其它系统信息交换工作。（2）各区调通过人机画面负责本区配网调度管理工作及画面数据定制维护。（3）分区供电所通过配网自动化系统浏览监视配网运行状态，进行配网日常运行维护操作等工作。优点：有利于各系统之间信息统一管理和交换共享。技
23、术可行，综合成本低。方案二：如图2-6所示。图2-6 深圳配网自动化体系结构方案二方案二是“分层灵活采集、分散分布监控”的结构模式。该结构模式是分散监控模式向分层监控模式过渡的中间模式。这种创新模式具备足够的可扩展能力，其发展的最终结果将超越分散监控模式，也不会是简单的分层监控模式，而是“分散”和“分层”相结合的适应性模式。2.4 配电自动化系统与相关应用系统的信息交互第三章 主站结构与功能3.1 配网自动化体系结构图3-1 配网自动化系统结构示意（一）图3-2 配网自动化系统结构示意（二）图3-3 配网自动化系统结构示意（三）3.2 主站系统平台统一实时平台3.2.1 C/S和B/S结构C/
24、S结构，即Client/Server（客户机/服务器）结构，是大家熟知的软件系统体系结构，通过将任务合理分配到Client端和Server端，降低了系统的通讯开销，需要安装客户端才可进行管理操作。B/S结构，即Browser/Server（浏览器/服务器）结构，是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下，用户界面完全通过WWW浏览器实现。像ICQ，OICQ这类的即时通讯软件就属于C/S的。而像百度，Google这样的搜索引擎就是B/S的。简单的说，B/S只需开放服务器端，用户用浏览器（如IE）访问，可以理解为做动态网站。C/S还要开发客户端，用户用客户
25、端访问。3.2.2 什么是C/S和B/S要想对“C/S”和“B/S”技术发展变化有所了解，首先必须搞清楚三个问题。第一、什么是C/S结构。C/S（Client/Server）结构，即大家熟知的客户机和服务器结构。它是软件系统体系结构，通过它可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到Client端和Server端来实现，降低了系统的通讯开销。目前大多数应用软件系统都是Client/Server形式的两层结构，由于现在的软件应用系统正在向分布式的Web应用发展，Web和Client/Server应用都可以进行同样的业务处理，应用不同的模块共享逻辑组件；因此，内部的和外部的用户都可以访问新的和
26、现有的应用系统，通过现有应用系统中的逻辑可以扩展出新的应用系统。这也就是目前应用系统的发展方向。传统的C/S体系结构虽然采用的是开放模式，但这只是系统开发一级的开放性，在特定的应用中无论是Client端还是Server端都还需要特定的软件支持。由于没能提供用户真正期望的开放环境，C/S结构的软件需要针对不同的操作系统系统开发不同版本的软件，加之产品的更新换代十分快，已经很难适应百台电脑以上局域网用户同时使用。而且代价高，效率低。第二、什么是B/S结构。B/S（Browser/Server）结构即浏览器和服务器结构。它是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。在这种
27、结构下，用户工作界面是通过WWW浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，但是主要事务逻辑在服务器端（Server）实现，形成所谓三层3-tier结构。这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本（TCO）。以目前的技术看，局域网建立B/S结构的网络应用，并通过Internet/Intranet模式下数据库应用，相对易于把握、成本也是较低的。它是一次性到位的开发，能实现不同的人员，从不同的地点，以不同的接入方式（比如LAN，WAN，Internet/Intranet等）访问和操作共同的数据库；它能有效地保护数据平台和管理访问权限，服
28、务器数据库也很安全。特别是在JAVA这样的跨平台语言出现之后，B/S架构管理软件更是方便、快捷、高效。第三、管理软件主流技术。管理软件技术的主流技术与管理思想一样，也经历了三个发展时期。首先，界面技术从上世纪DOS字符界面到Windows图形界面（或图形用户界面GUI），直至Browser浏览器界面三个不同的发展时期。其次，今天所有电脑的浏览器界面，不仅直观和易于使用，更主要的是基于浏览器平台的任何应用软件其风格都是一样的，使用人对操作培训的要求不高，而且软件可操作性强，易于识别；再者，平台体系结构也从过去单用户发展到今天的文件/服务器（F/S）体系、客户机/服务器（C/S）体系和浏览器/服务
29、器（B/S）体系。3.2.2.1 C/S和B/S之比较C/S和B/S是当今世界开发模式技术架构的两大主流技术。C/S是美国Borland公司最早研发，B/S是美国微软公司研发。目前，这两项技术以被世界各国所掌握，国内公司以C/S和B/S技术开发出产品也很多。这两种技术都有自己一定的市场份额和客户群，各家企业都说自己的管理软件架构技术功能强大、先进、方便。1、C/S架构软件的优势与劣势（1）应用服务器运行数据负荷较轻。最简单的C/S体系结构的数据库应用由两部分组成，即客户应用程序和数据库服务器程序。二者可分别称为前台程序与后台程序。运行数据库服务器程序的机器，也称为应用服务器。一旦服务器程序被启
30、动，就随时等待响应客户程序发来的请求；客户应用程序运行在用户自己的电脑上，对应于数据库服务器，可称为客户电脑，当需要对数据库中的数据进行任何操作时，客户程序就自动地寻找服务器程序，并向其发出请求，服务器程序根据预定的规则做出应答，送回结果，应用服务器运行数据负荷较轻。（2）数据的储存管理功能较为透明。在数据库应用中，数据的储存管理功能，是由服务器程序和客户应用程序分别独立进行的，前台应用可以违反的规则，并且通常把那些不同的（不管是已知还是未知的）运行数据，在服务器程序中不集中实现，例如访问者的权限，编号可以重复、必须有客户才能建立定单这样的规则。所有这些，对于工作在前台程序上的最终用户，是“透
31、明”的，他们无须过问（通常也无法干涉）背后的过程，就可以完成自己的一切工作。在客户服务器架构的应用中，前台程序不是非常“瘦小”，麻烦的事情都交给了服务器和网络。在C/S体系的下，数据库不能真正成为公共、专业化的仓库，它受到独立的专门管理。（3）C/S架构的劣势是高昂的维护成本且投资大。首先，采用C/S架构，要选择适当的数据库平台来实现数据库数据的真正“统一”，使分布于两地的数据同步完全交由数据库系统去管理，但逻辑上两地的操作者要直接访问同一个数据库才能有效实现，有这样一些问题，如果需要建立“实时”的数据同步，就必须在两地间建立实时的通讯连接，保持两地的数据库服务器在线运行，网络管理工作人员既要
32、对服务器维护管理，又要对客户端维护和管理，这需要高昂的投资和复杂的技术支持，维护成本很高，维护任务量大。其次，传统的C/S结构的软件需要针对不同的操作系统系统开发不同版本的软件，由于产品的更新换代十分快，代价高和低效率已经不适应工作需要。在JAVA这样的跨平台语言出现之后，B/S架构更是猛烈冲击C/S，并对其形成威胁和挑战。2、B/S架构软件的优势与劣势（1）维护和升级方式简单。目前，软件系统的改进和升级越来越频繁，B/S架构的产品明显体现着更为方便的特性。对一个稍微大一点的单位来说，系统管理人员如果需要在几百甚至上千部电脑之间来回奔跑，效率和工作量是可想而知的，但B/S架构的软件只需要管理服
33、务器就行了，所有的客户端只是浏览器，根本不需要做任何的维护。无论用户的规模有多大，有多少分支机构都不会增加任何维护升级的工作量，所有的操作只需要针对服务器进行；如果是异地，只需要把服务器连接专网即可，实现远程维护、升级和共享。所以客户机越来越“瘦”，而服务器越来越“胖”是将来信息化发展的主流方向。今后，软件升级和维护会越来越容易，而使用起来会越来越简单，这对用户人力、物力、时间、费用的节省是显而易见的，惊人的。因此，维护和升级革命的方式是“瘦”客户机，“胖”服务器。（2）成本降低，选择更多。大家都知道windows在桌面电脑上几乎一统天下，浏览器成为了标准配置，但在服务器操作系统上window
34、s并不是处于绝对的统治地位。现在的趋势是凡使用B/S架构的应用管理软件，只需安装在Linux服务器上即可，而且安全性高。所以服务器操作系统的选择是很多的，不管选用哪种操作系统都可以让大部分人使用windows作为桌面操作系统电脑不受影响，这就使的最流行免费的Linux操作系统快速发展起来，Linux除了操作系统是免费的以外，连数据库也是免费的，这种选择非常盛行。比如说很多人每天上“网易”网，只要安装了浏览器就可以了，并不需要了解“网易”的服务器用的是什么操作系统，而事实上大部分网站确实没有使用windows操作系统，但用户的电脑本身安装的大部分是windows操作系统。（3）应用服务器运行数据
35、负荷较重。由于B/S架构管理软件只安装在服务器端（Server）上，网络管理人员只需要管理服务器就行了，用户界面主要事务逻辑在服务器（Server）端完全通过WWW浏览器实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，所有的客户端只有浏览器，网络管理人员只需要做硬件维护。但是，应用服务器运行数据负荷较重，一旦发生服务器“崩溃”等问题，后果不堪设想。因此，许多单位都备有数据库存储服务器，以防万一。3.2.2.2 C/S与B/S区别Client/Server是建立在局域网的基础上的，Browser/Server是建立在广域网的基础上的。（1）硬件环境不同：C/S一般建立在专用的网络上，小范围里
36、的网络环境，局域网之间再通过专门服务器提供连接和数据交换服务。B/S建立在广域网之上的，不必是专门的网络硬件环境，例如电话上网，租用设备，信息自己管理，有比C/S更强的适应范围，一般只要有操作系统和浏览器就行。（2）对安全要求不同C/S一般面向相对固定的用户群，对信息安全的控制能力很强。一般高度机密的信息系统采用C/S结构适宜，可以通过B/S发布部分可公开信息。B/S建立在广域网之上，对安全的控制能力相对弱，面向是不可知的用户群。（3）对程序架构不同C/S程序可以更加注重流程，可以对权限多层次校验，对系统运行速度可以较少考虑。B/S对安全以及访问速度的多重的考虑，建立在需要更加优化的基础之上。
37、比C/S有更高的要求，B/S结构的程序架构是发展的趋势，从MS的.Net系列的BizTalk2000，Exchange2000等，全面支持网络的构件搭建的系统。SUN和IBM推的JavaBean构件技术等，使B/S更加成熟。（4）软件重用不同C/S程序可以不可避免的整体性考虑，构件的重用性不如在B/S要求下的构件的重用性好。B/S对的多重结构，要求构件相对独立的功能。能够相对较好的重用。就如买来的餐桌可以再利用，而不是做在墙上的石头桌子。（5）系统维护不同系统维护是软件生存周期中，开销大，相当重要。C/S程序由于整体性，必须整体考察，处理出现的问题以及系统升级难，可能是再做一个全新的系统。B/
38、S构件组成方面构件个别的更换，实现系统的无缝升级。系统维护开销减到最小，用户从网上自己下载安装就可以实现升级。（6）处理问题不同C/S程序可以处理用户面固定，并且在相同区域，安全要求高的需求，与操作系统相关，应该都是相同的系统。B/S建立在广域网上，面向不同的用户群，分散地域，这是C/S无法作到的，与操作系统平台关系最小。（7）用户接口不同C/S多是建立在Windows平台上，表现方法有限，对程序员普遍要求较高。B/S建立在浏览器上，有更加丰富和生动的表现方式与用户交流，并且大部分难度减低，降低开发成本。（8）信息流不同C/S程序一般是典型的中央集权的机械式处理，交互性相对低。B/S信息流向可
39、变化，BB、BC、BG等信息流向的变化，更象交易中心。3.2.3 主站实施平台设计统一实时平台是系统实时信息交互的基础，在基于连接的TCP/IP协议的客户/服务器（C/S）模式下，实现数据采集、处理、转发、操作、报警、信息流控制、全网发布等一系列功能。各种电力实时监控主站系统的设计均基于C/S机制，通过广义软总线，系统的各个节点实现实时数据的共享与访问，如图3-4所示。图3-4 基于C/S的主站系统模式上述方式在调度自动化、配网自动化和电能量集抄等系统中得到了广泛的应用。不同系统之间的信息交互是通过协议的方式相互转发，以实现信息共享。目前，研究人员提出了按应用分组和集群控制的设计模式，在统一平
40、台的基础上，实现调度自动化、配网自动化和电能量集抄等系统的集成，实现实时监控平台的一体化设计，如图3-5所示。图3-5 统一实施平台的主站系统3.3 主站系统硬件组成3.3.1 主站系统主站系统硬件配置包括：服务器、工作站、网络设备及安全设备、安装设备、UPS等。1服务器服务器主要包括前置服务器、SCADA服务器、历史数据服务器及磁盘阵列、DPAS服务器、GIS服务器、数据通信服务器、WEB服务器。前置服务器任务是接收各配电终端、配电子站上传的数据，根据相应的规约进行数据解释，向SCADA服务器发送最新的实时数据。并向配电终端、配电子站发送遥控命令。SCADA服务器任务是接收前置服务器发送的实
41、时数据，并根据监视、报警、控制等功能的需要对数据进行多方面的分析和处理，向DPAS服务器、GIS服务器、DA工作站发送处理过的数据，以实现各种功能。同时向历史数据服务器定时保存数据。历史数据服务器及磁盘阵列任务是海量存储各种数据，包括：历史数据、图形数据、线路及设备的参数数据，统计数据等。DPAS服务器任务是进行配电网的高级分析和计算，例如网络拓扑、状态估计、潮流计算等，计算结果数据发送给GIS服务器、DA工作站，并在历史数据服务器定时保存。GIS服务器完成对GIS功能，以及图资管理、停电管理等功能的后台支持。数据通信服务器主要是实现与其他计算机系统的接口功能，完成与其他系统的数据交换。WEB
42、服务器任务是提供配电网自动化信息上网服务，这些信息可能包括：实时图形和数据、配电管理、统计分析及预测数据等。一般，各种服务器均应按“双机热备”配置，可选用主流的UNIX部门级服务器，可选的生产厂商有HP、SUN、IBM等国际著名IT厂商。2工作站工作站类型的计算机主要包括：DA工作站（合并GIS工作站）、报表工作站、维护工作站、开发工作站。其主要用途如其名称所示。其中DA工作站建议配置两个以上的显示器，以便显示多种类型的画面，提高信息显示能力。工作站可选用INTEL硬件平台的计算机，操作系统可选用微软家族的windows。也可以选用与服务器相同硬件平台的UNIX工作站。3网络设备网络设备主要包
43、括：主干网络交换机、专线接入路由器、主站路由器等。网络安全设备包括：防火墙和网络隔离设备。主干网络交换机用于建立主站系统的“主备双网”，双网同时工作，网络负载自动平衡。专线接入路由器用于和中国移动（或中国联通）的专线设备对接，用于接收通过GPRS（或CDMA）方式发送到主站的实时数据。由于是和外部网络连接，必须安装防火墙设备。主站路由器主要是用于和监控分中心、调度自动化主站系统的网络连接。当需要和位于安全I区以外的自动化系统（例如，OA系统、MIS系统等）连接时，必须加装网络隔离设备。*网络设备含义解释：交换机：数据链路层设备，按照桥表（Mac）简单转发数据，数据格式为帧，由集线器发展而来。现
44、在的交换机可以通过VLAN、STP等技术，减少网络广播。一般用在局域网中。路由器：网络层设备，负责寻址（IP）并转发数据，数据格式为包。现在的路由器可以通过NAT、VPN等技术实现更多的安全功能。应用在不同的网段之间。防火墙：一个由软件和硬件设备组合而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构造的保护屏障。它是一种计算机硬件和软件的结合，使Internet与Intranet之间建立起一个安全网关（Security Gateway），从而保护内部网免受非法用户的侵入，防火墙主要由服务访问政策、验证工具、包过滤和应用网关4个部分组成。该计算机流入流出的所有网络通信均要经过此防火墙。*4
45、其他设备其他设备主要包括：前置通信机柜、网络机构、服务器机柜、GPS卫星钟、打印机、UPS等等。UPS及蓄电池的配置应能够保证主站系统硬件设备在没有市电供应的情况下，维持2小时以上的备用电力供应。3.3.2 监控工作站监控工作站的硬件组成包括：分中心路由器、分中心网络交换机、DA工作站（合并GIS工作站）。分中心网络交换机的作用是建立分中心的网络，该网络与深圳城市电网监控中心的主站系统网络虽然在地理位置上有所不同，但是属于同一局域网。分中心路由器和主站路由器之间必须由高速光纤连接，建议带宽为1000Mbps。主站与监控工作站的硬件配置如图3-6所示。其他监控分中心历史数据服务器磁盘阵列终端服务
46、器前置通信服务器SCADA服务器DPAS服务器GIS服务器维护工作站GPS卫星时钟DA、GIS工作站DA、GIS工作站DA、GIS工作站开发工作站报表工作站主站路由器分中心路由器物理隔离设备WEB服务器外部系统交换机福田监控分中心主干网络交换机分中心网络交换机数据通信服务器处于其他安全区的系统：如MIS系统等处于安全I区的系统：如地调主站系统前置通信机柜防火墙专线接入路由器分中心路由器图3-6 主站与监控工作站的硬件配置示意3.4 主站系统软件平台3.4.1 基于组件式的结构新一代的配网自动化系统应结合当前计算机技术的发展方向，积极采用国际标准及中间件技术，采用分层设计，整个系统由计算机硬件/
47、操作系统/通用平台/SCADA应用/电力应用软件系统组成，通用平台采用实时应用平台和商用关系库模式，提供基于IEC61968标准的、透明的数据库访问中间件，提供图形管理和界面管理。SCADA应用提供数据采集、报表和打印等应用功能。通用平台层、SCADA应用平台层以及电力应用软件系统均采用模块化的构件技术，使系统的升级可以局限在某个应用功能或模块，从而使系统的开放性、可扩性和升级能力大大提高。软件支撑平台包括两部分，即系统软件和DMS应用支撑软件平台。由于硬件及系统结构、硬件设备及接口符合国际工业标准，操作系统应采用符合OSF及POSIX标准的产品，应采用纯UNIX平台或者Windows/UNIX混合平台，即UNIX作为服务器操作系统，Windows平台作为客户端界面系统，既能满足系统的安全性及性