CN104158286B - 一种调控一体化主站*** - Google Patents

一种调控一体化主站*** Download PDF

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Abstract

一种调控一体化主站***，***的网络配置方法为主站网络配置将整个主站***划分成三个安全区，即I区为控制区、II区为非控制区、III区为管理信息区；设置专门的前置通信网，实时控制区由两个网段所组成，即配调主站网和前置采集网，采用双网结构，双网负载均衡，并互为备用；计算机间用冗余的、网络交换机连接起来，按功能模块来分配服务器和工作站，划分网段；等等。本发明的调控一体化主站***设计(装置)可应用于电网调度主站***、集控中心主站***设计中，省去了电网调度主站***、集控中心主站相同的硬件设备，为节省了大量财力.和电网公司安全生产提供一定的基础。

Description

一种调控一体化主站***
技术领域
本发明涉及用于电网调度主站***、集控中心主站***一体化设计，电网调度主站***设计为调控一体化提供支撑，支持通过远程工作站及Web终端方式为监控/集控中心和巡维中心提供监控和巡视终端，并满足相应的功能要求。
背景技术
电网调度中心设在调度机构所在地(如地市)，集控站是变电站异地值班，对它所管辖的几个变电站进行集控，设在（变电站内或县城)。目前国内电网调度主站***设计(装置)和集控站主站系设计(装置)统分别独立配置，对同一变电站调度和集控时，变电站的计算机监控***同时向调度主站和集控站主站传输变电站运行状态，即远动数据。调度主站和集控站主站设备接收相同的数据，调度主站和集控站主站设备配置相同。调控一体化主站***设计(装置)是在调度中心配置一套电网调度主站***，在集控站配置调度主站远程工作站，通过电力***通信通道，集控站主站接收变电站数据，达到集控站主站功能，节省集控站主站的设备投资。目前尚未见有相关调控一体化主站***设计(装置)。
发明内容
本设计(装置)方法针对目前在电网调度主站***和集控站的实际现状，根据电网调度主站***硬件和软件以及电力***通信通道，能够兼顾集控站功能。
基于上述传统方法的不同，本设计(装置)采用了如下技术方案：
一种调控一体化主站***，本发明***的网络配置为，
主站网络配置将整个主站***划分成三个安全区，即I区为控制区、II区为非控制区、III区为管理信息区；设置专门的前置通信网，实时控制区由两个网段所组成，即配调主站网和前置采集网，采用双网结构，双网负载均衡，并互为备用；计算机间用冗余的、网络交换机连接起来，按功能模块来分配服务器和工作站，划分网段；
***由硬件***和软件***组成：
其中：
I区内设备为控制区设备，包括前置交换机、前置及通信服务器，核心交换机、SCADA服务器、历史服务器、高级应用服务器、维护报表工作站、调度员工作站；
III区内设备为控制区设备，包括WEB服务器、III区维护工作站、III区交换机；
采用开放式、分布式体系结构的硬件***由前置采集设备通过前置交换机与前置及通信服务器连接，前置及通信服务器通过核心交换机分别与SCADA服务器、历史服务器、高级应用服务器、维护报表工作站、隔离装置、调度员工作站依序连接，WEB服务器、III区维护工作站通过Ⅲ区交换机与隔离装置连接组成；
软件***结构采用分布式、分层设计原则，包括***软件和应用软件：
主站***软件包括数据库软件、开发工具软件；
主站应用软件基于支持电力***二次一体化开发的统一平台开发，应用软件模块包括数据采集与监控、电网安全分析、电网经济分析及优化和***互联模块。
其中：
(1)体系结构
调控一体化主站***设计(装置)支持调控***一体化实现模式。能够根据调度自动化发展需求接入和扩充变电站，能够根据运行管理需求，进行信息分流分层控制。
该模式下，构成调度自动化***完整的数据采集、处理及分析应用的设备全部在电网调度中心布置，在电网调度中心建立统一的电网模型，集控中心的信息模型从电网调度中心主站***获取。
集控中心***主要配置调度工作站和维护报表工作站，实现管辖范围内变电站数据的监控。在电网调度中心形成统一的电网模型，并将集控中心管辖范围的电网模型分发给相关集控中心***；集控中心调度员工作站通过专用数据网采用远程工作站方式运行，集控中心WEB浏览功能（分责任区）通过综合数据网接入电网调度中心WEB服务器实现。电网调度中心调控一体化主站***根据各集控中心管辖范围分配调度及运行维护权限，按照集控中心管辖范围进行信息及控制分区分流，各集控中心采用远程工作站方式实现调度及管辖范围电网的维护。在电网调度中心和集控中心通信网络中断的情况下，集控中心能够启动备用调度SCADA，实现管辖范围变电站的运行监控。
(2)***配置
1) 硬件配置要求
调控一体化***硬件采用开放式、分布式体系结构，以满足***的维护、扩容和升级等方面的要求，***内服务器和工作站的所有内部通信和所有与外部***的通信基于广泛采用的国际标准和工业标准。***采用双网络结构，计算机间用冗余的、工业标准的局域网（LANs）连接起来，按功能模块来分配服务器和工作站，划分网段。
***硬件平台的选择应充分考虑目前和今后硬件计算机水平的发展，以及电网发展对调度自动化***提出的要求。整个硬件平台的选择应遵循以下的基本原则：
a) 设备采用冗余配置方式，设备故障不能相互影响；
b) ***的硬件设备要选择通用标准且互换性高的产品，具有良好的开放以及低维护成本；
c) ***的生命周期要求至少可以运行10年不需要进行大的升级改造；
d) 硬件配置必须符合***体系原理，满足***性能和功能要求，并且符合实时性、安全性和可靠性原则；
e) 考虑到***的重要性，主要服务器采用基于RISC 64bit技术UNIX服务器；
f) ***服务器选用集群技术、负载均衡，硬件配置需满足未来功能软件扩展要求。
主站***主要包括数据服务器、各应用服务器、各应用工作站、网络设备。
历史数据服务器：存放历史数据。
应用服务器：存放应用实时数据，运行各应用的服务进程。
应用工作站：有SCADA调度工作站、PAS工作站、维护工作站、报表工作站等，完成各应用功能。
***为完全跨平台实现，所有机器可以用UNIX、LINUX或WINDOWS操作***。
网络配置方案：
主站网络配置完全遵循国家二次***安全防护规定，将整个主站***划分成三个安全区，即I区为控制区、II区为非控制区、III区为管理信息区。
为安全考虑，设置专门的前置通信网，实时控制区由两个网段所组成，即配调主站网和前置采集网，采用双网结构，双网负载均衡，并互为备用。
前置服务器
在调控一体化主站***配置两台前置服务器，互为备用，完成各变电站子站、终端等其它***上送的各种实时数据的采集、基本处理，并发送给主站主网的SCADA***。
SCADA服务器
在调控一体化主站***配置两台SCADA服务器，互为备用，完成SCADA***的数据采集、数据处理、告警、监视控制、拓扑着色等SCADA主要功能。
高级应用PAS服务器
在调控一体化主站***配置两台PAS服务器，互为备用，完成PAS高级应用需要的服务功能。
历史服务器
在调控一体化主站***配置两台历史服务器，互为备用，负责保存各种SCADA***的历史数据和管理信息***的数据。历史服务器采用主备冗余配置，互为备用。
WEB服务器
在调控一体化主站***的III区配置一台WEB服务器，把实时信息通过网络发布，用户端通过通用浏览软件访问该服务器，可以查询SCADA***图、厂站图、实时数据、实时告警、曲线、报表等，自动生成WEB查询画面，也可查询权限设置和管理功能，并能实现SCADA***与信息管理网(MIS)连接，使SCADA***成为一个开放性***。
调度工作站
完成对电网的监控和调度。在调控一体化主站***配置4台主网调度工作站，在4个集控中心，每个集控中心配置2台调度工作站。
高级应用工作站
完成调度高级应用功能。在调控一体化主站***配置2台PAS工作站。
维护、报表工作站
负责***的维护和报表功能。在调度机构配置2台维护报表工作站，在4个集控中心，每个集控中心配置1台维护报表工作站。
五防工作站
负责操作的防误闭锁功能。在4个集控中心，每个集控中心配置1台五防工作站。
网络交换机
共需14台：在调控一体化主站***配置6台，包括前置采集网2台、数据主干网2台、web***2台；在4个集控中心，每个集控中心配置2台。
GPS天文时钟
用于***对时，采用现有GPS天文时钟。
电力***专用物理隔离装置
在调度机构配置2台，用于隔离安全区I（控制区）和安全区III（管理信息区）。
远程拨号MODEM
用于主站***的故障远程诊断。
网络打印机
包括一台A3/A4幅面的激光打印机和一台针式打印机，用于打印报表和实时告警。
服务器和通讯机柜
用于放置各服务器和前置通讯、网络交换设备。
(2) 软件配置要求
主站软件包括***软件和应用软件，均要求为正版软件。
主站***软件包括数据库软件、开发工具等。
主站应用软件应基于支持电力***二次一体化开发的统一平台开发，应用层软件模块应包括数据采集与监控（SCADA）、电网安全分析、电网经济分析及优化和***互联等模块。
***软件结构采用分布式、分层设计原则，如图2所示。
在主站软件体系结构中，共包括5个层（layer），自底向上分别是：
1）硬件平台
可以是现今流行的各种硬件平台，如可以是RISC体系结构的计算机，也可以是CISC体系结构的计算机；可以是32位机，也可以是64位机；
2）操作***平台
操作***可以选用多种现今流行的操作***，如几种主流的UNIX，LINUX和Microsoft Windows等；
3） 通用中间件层
通用中间件层包括操作***屏蔽中间件层和CORBA中间件层。正是由于操作***屏蔽中间件层的存在，才使得电力调度集成***能够运行在多种操作***和硬件平台上，具有很好的可移植性。CORBA中间件层的存在，使得电力调度集成***具有应用组件技术所带来的优越性，如可伸缩性、异构***、可互操作性等；
4）统一支撑平台层
统一支撑平台层构筑在通用中间件层之上，为各类电力***应用软件的开发和运行提供统一的支撑平台。统一支撑平台层主要包括数据库管理、网络管理、***管理、报警、人机界面等多个子***；
5）电力***应用软件层
电力***应用软件层构筑在统一支撑平台层之上，实现各类电力***应用软件，如SCADA、PAS、DTS、DMS应用等。
本发明的有益效果：本调控一体化主站***设计(装置)为电网调度主站***、集控中心主站***统一建设提供设计模式。
调控一体化主站***设计(装置)可应用于电网调度主站***、集控中心主站***设计中，由于省去电网调度主站***、集控中心主站相同的硬件设备，为节省了大量财力.和电网公司安全生产提供一定的基础。
附图说明
图1是本发明采用远程工作站方式实现调控一体化设计(装置) ，设计(装置)的原理图；
图2是本发明软件***的结构图；
图3是本发明中基于A变电站运行状态远动数据传输到电网调度主站和集控中心1数据流图。
具体实施方式
下面通过具体的实施方式并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
一种调控一体化主站***，本发明***的网络配置方案为，
主站网络配置将整个主站***划分成三个安全区，即I区为控制区、II区为非控制区、III区为管理信息区；设置专门的前置通信网，实时控制区由两个网段所组成，即配调主站网和前置采集网，采用双网结构，双网负载均衡，并互为备用；计算机间用冗余的、网络交换机连接起来，按功能模块来分配服务器和工作站，划分网段；
***由硬件***和软件***组成：
其中：
I区内设备为控制区设备，包括前置交换机、前置服务器、通信服务器，核心交换机、SCADA服务器、历史服务器、高级应用服务器、维护报表工作站、调度员工作站；
III区内设备为控制区设备，包括WEB服务器、III区维护工作站、III区交换机；
采用开放式、分布式体系结构的硬件***由前置采集设备通过前置交换机与前置服务器、通信服务器连接，前置及通信服务器通过核心交换机分别与SCADA服务器、历史服务器、高级应用服务器、维护报表工作站、隔离装置、调度员工作站依序连接，WEB服务器、III区维护工作站通过Ⅲ区交换机与隔离装置连接组成；
软件***结构采用分布式、分层设计原则，包括***软件和应用软件：
主站***软件包括数据库软件、开发工具软件；
主站应用软件基于支持电力***二次一体化开发的统一平台开发，应用软件模块包括数据采集与监控、电网安全分析、电网经济分析及优化和***互联模块。
根据上述构思，本实施例采用远程工作站方式实现调控一体化设计(装置) ，设计(装置)原理如图1所示。
调控一体化主站***采用统一数据采集方式采集厂站数据，集控站采用远程工作站方式进行监控维护。这种方式模式简单，技术难度小。但需要各厂站建立到达调控一体化主站***的通道。
***由1个调控一体化主站***和4个集控中心构成。
调控一体化主站***由硬件***和软件***组成，硬件***由前置采集设备、前置及通信服务器、SCADA服务器、历史服务器、高级应用服务器、维护报表工作站、调度员工作站、核心交换机、WEB服务器和III区隔离装置组成，软件***由***操作软件和调控一体化软件组成。
集控中心采用远程工作站型式，由维护报表工作站、调度员工作站、五防工作站，核心交换机构成。
调控一体化主站***至集控中心通道采用10M网通信通道。
电网调度与运行监控业务功能分开，调度中心实现电网调度业务；在“集控中心”实行“集中监控、分区操作”。
如图3，本例的基于A变电站运行状态远动数据传输到电网调度主站和集控中心1数据流：
1)A变电站的运行状态远动数据通过通信通道传输至调控一体化主站***；
2)调控一体化主站***获得A变电站数据后，可对A变电站进行调度。同时，调控一体化主站***将集控中心管辖范围的电网模型分发给相关集控中心***，电网调度中心调控一体化主站***根据各集控中心管辖范围分配调度及运行维护权限，按照集控中心管辖范围进行信息及控制分区分流，将A变电站运行状态远动数据传输到集控中心1；
3) 集控中心1远程工作站获得A变电站数据后，集控中心1对A变电站集控。

Claims (1)

1.一种调控一体化主站***，其特征在于，
***的网络配置为：
将整个主站***划分成三个安全区即I区为控制区、II区为非控制区和III区为管理信息区；设置专门的前置通信网，控制区由两个网段所组成，即配调主站网和前置采集网，配调主站网和前置采集网采用双网结构，双网负载均衡，并互为备用；计算机间用冗余的网络交换机连接起来，按功能模块来分配服务器和工作站，划分网段；
***由硬件***和软件***组成：
其中：
I区设备为控制区设备，包括前置交换机、前置及通信服务器、核心交换机、SCADA服务器、历史服务器、高级应用服务器、维护报表工作站和调度员工作站；
III区设备包括WEB服务器、III区维护工作站和III区交换机；
采用开放式、分布式体系结构的硬件***由前置采集设备通过前置交换机与前置及通信服务器连接，前置及通信服务器通过核心交换机与SCADA服务器、历史服务器、高级应用服务器、维护报表工作站、隔离装置和调度员工作站依序连接，WEB服务器和III区维护工作站通过Ⅲ区交换机与隔离装置连接组成；
软件***结构采用分布式、分层设计原则，包括主站***软件和主站应用软件：
主站***软件包括数据库软件和开发工具软件；
主站应用软件基于支持电力***二次一体化开发的统一平台开发，主站应用软件包括数据采集与监控、电网安全分析、电网经济分析及优化和***互联模块。
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