电网调度自动化系统典型设计Word下载.docx

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IEC60870-5（所有部分）远动设备及系统第5部分：

传输规约

GB/T13730地区电网数据采集与监控系统通用技术条件

GB/T13729远动终端设备

DL/T634.5101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/T634.5104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IEC60870-5-101网络访问

DL/T516电力调度自动化系统运行管理规程

DL/T550地区电网调度自动化功能规范

DL/T5003电力系统调度自动化设计技术规程

DL/T5002地区电网调度自动化设计技术规程

DL/T635县级电网调度自动化系统功能规范

DL/T789县级电网调度自动化系统实用化要求及验收

DL/T721配电网自动化系统远方终端

DL451循环式远动规约

DL476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/GDW126-2005农村电网自动化及通信系统技术导则

1.3建设原则

⑴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。

⑵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。

⑶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。

⑷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。

⑸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/Linux；

数据模型设计参考IEC61970CIM标准的思想，系统接口设计参考IEC61970CIS标准的思想；

配网自动化数据模型参考IEC61968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ANSISQL标准；

人机界面GUI采用WindowsGDI+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

⑴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。

⑵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。

⑶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。

⑷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。

⑸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

⑴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。

⑵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。

⑶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。

⑷禁止非电力监控系统对调度自动化系统数据的直接调用。

⑸系统应实现主机加固。

⑹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

⑴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。

⑵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。

⑶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。

2.1.6易用性

⑴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。

⑵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。

⑶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）。

⑷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。

⑸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。

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

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：

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。

2.3.2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、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、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。

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。

图2：

支撑平台结构

支撑平台应提供以下通用服务：

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、MSOffice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，