新型配电自动化主站（精选四篇）
新型配电自动化主站 篇1
从系统运行的体系结构看, 配电自动化主站系统是由硬件层、操作系统层、支撑平台层和应用层共四个层次构成。其中, 硬件层包括服务器, PC等在内的各种硬件平台以及其它硬件设备, 操作系统层包括UNIX、LINUX各种操作系统。
系统中的支撑平台层在整个体系结构中处于核心地位, 支撑平台可归纳为集成总线层、数据总线层、公共服务层等三层, 集成总线层提供各公共服务元素、各应用系统以及第三方软件之间规范化的交互机制, 数据总线层为它们提供适当的数据访问服务, 公共服务层为各应用系统实现其应用功能提供各种服务, 比如图形界面、告警服务等。
集成总线层提供公共服务、各应用系统以及第三方软件之间规范化的交互机制, 是系统内部以及与第三方软件之间的集成基础。
集成总线层首先遵循IEC 61970的组件化原则, 既可以支持与第三方独立系统的集成, 也支持第三方应用集成到本系统内, 同时作用于系统中各内部组件的集成, 从而将各种组件有机地集成到一起构成整个系统;集成总线层同时也遵循IEC61968标准, 建立基于消息的信息交换机制。IEC 61968标准的目标是针对独立的应用系统之间的集成, 而不是应用系统内部各组件之间的集成, 它定义了系统之间接口参考模型 (IRM) 以及一整套消息格式及语义。通过实现消息中间件完成不同应用系统之间的消息代理、传送功能, 从而提供了异构环境下独立应用系统之间的松耦合机制。
总而言之, 集成总线层起到了关键性的粘合剂的作用, 既提供了系统内部各公共服务元素与各应用系统之间的规范化的交互机制, 又提供了第三方软件紧密集成到本系统内的有效机制, 同时也提供了系统本身与第三方独立系统之间规范化集成的合理途径。
数据总线层由实时数据库、动态信息数据库 (选项) 、商用数据库以及相应的数据访问中间件等构成。商用数据库用来存放非实时和偶然同步的数据, 动态信息数据库提供历史数据服务, 具有可靠性高、容量大、接口标准、安全性好等特点。依托底层的集成总线层构成的分布式实时数据库, 保证了实时数据的同步。
公共服务层指为应用软件提供显示、管理等服务的各种工具, 公共服务偏向于通用的工具, 而不像应用软件则是偏向于解决业务领域的问题。在服务设计时对各应用的需求进行分析、归纳、总结, 从而设计出各种满足应用需求的公共服务层, 如图形工具, 报表工具, 权限服务, 告警服务, WEB服务, 系统管理, 配网分析应用服务, 流程服务, 表单定制等
应用系统层可包括DSCADA、DA、配网分析应用、智能化应用、模型管理、电网仿真培训等, 它们在由集成总线、数据总线和公共服务的支撑下完成各自的应用功能, 并有机地集成在一起, 成为一个一体化的系统。
综上所述, 新型配电自动化主站通过以上层次与架构, 利用符合IEC61968标准的信息交互总线将配电自动化系统、调度自动化系统、GIS地理信息系统、CIS营销管理系统、PMS生产管理系统等有效集成, 突出了“信息化”、“自动化”、“互动化”的特点, 实现对整个电网的智能化管理和应用。
参考文献
[1]陈堂, 赵祖康, 陈星莺, 胡大良.配电系统及其自动化技术.中国电力出版社, 2003年.
调度自动化主站系统黑启动 篇2
关键词：黑启动；SCADA实时应用；应急设备；服务器；工作站
中图书分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）32-0112-02
文章所讲的黑启动不是平时常讲的电网黑启动，电网的黑启动是指整个电网因故障崩溃停运后，系统全部停电，处于全“黑”状态，此时通过系统中具有自启动能力机组的启动和外来电源，带动无自启动能力的机组，逐步扩大系统的恢复范围，最终实现整个系统的恢复和供电。而文章介绍的黑启动是指调度自动化SCADA系统的所有设备都停止运行，自动化值班员在自动化机房现场确认后，如何有效、快速地执行系统黑启动操作，恢复自动化系统的运行。
1 调度自动化主站系统
汕头电网目前使用的调度自动化主站系统是OPEN3000，集调度、监控、配调一体化。系统的配置主要有主干交换机、调度交换机、前置交换机、集控交换机、天文钟、前置服务器、前置通道柜、主网调度员工作站、配网调度员工作站、监控员工作站，磁盘阵列、数据库（ORACLE）服务器、SCADA服务器等。
2 黑启动条件及故障检测
2.1 黑启动条件
自动化值班员在日常监视时发现或接到值班报警电话、调度员电话，在自动化机房现场确认系统全停后，执行系统黑启动操作。
2.2 故障检测
导致系统停止运行有两种可能，一是所有设备电源指示灯灭，则说明OPEN3000系统失电；另一种是设备带电，但系统可能是短暂掉电后复电，操作系统已停止运行。
3 黑启动
黑启动过程要求工作人员要清楚系统的配置，机房设备的安放位置；熟悉系统的各个应用、相关进程、系统命令，尽快实现系统正常运行，调度员可以通过系统监视电网状况。
系统启动分两部分：SCADA系统实时业务的应急设备和SCADA系统其他设备，设备启动顺序如图1所示。
3.1 设备加电启动
实际操作中，应急设备和其他设备的加电启动可同时进行，按机柜（服务器机柜、前置机柜、网络机柜）、网络（主网交换机、前置交换机、调度交换机、监控交换机、天文钟）、服务器（前置服务器、磁盘阵列、历史服务器、SCADA服务器）、工作站（调度员工作站、监控员工作站）的顺序依次加电，有双机冗余配置的机器启动过程中如果出错提示或出现僵死现象，则单机完成黑启动。
3.2 SCADA实时业务的应急设备启动应用部分。
这是黑启动中的关键环节，设备包括前置服务器、调度员工作站和监控员工作站。
3.2.1 前置服务器启动OPEN3000应用
启动顺序：前置服务器1、前置服务器2。
①登录进入操作系统。
②启动OPEN3000环境，输入命令：sam_ctl start fast（系统启动时不下装，使用本地文件生成实时库，前置服务器作为SCADA冷备节点每天备份一个实时库断面）。
③当系统应用启动后，输入命令：showservice，系统会显示当前系统管理应用状态信息，确认SCADA和FES应用启动正常。
恢复实时监视业务必须启动SCADA、DB_SERVICE、PUBLIC、FES、BASE_SERVICE系统应用及相关进程。如系统关键启动异常时，需核查关键进程运行状态。
3.2.2 调度员工作站和监控员工作站启动OPEN3000应
用
①登录操作系统。
②启动OPEN3000环境，输入命令：START。
③当系统应用启动后，输入命令：showservice可以检查是否可以通过OPEN3000环境获得SCADA应用和前置应用的刷新信息，如果刷新则表示工作站OPEN3000应用启动成功。
④如调度员工作站或监控员工作站界面或者数据不正常应检查工作站与OPEN3000系统内部网络连接是否成功，在工作站上ping服务器或在服务器上ping工作站是否成功可以测试网络；如果工作站故障无法使用可以使用其他工作站临时顶替。
⑤通道、画面、数据检查： 如果画面数据恢复正常刷新，通报调度员、监控员OPEN3000系统数据采集功能恢复。
以上设备恢复运行，核对数据正确后，便可确认黑启动中最关键的环节（SCADA实时应用）已经恢复，此时调度员可以通过系统监视电网状况。
3.3 SCADA系统其他设备
包括：磁盘阵列、数据库（ORACLE）服务器、SCADA服务器。磁盘阵列已在前面加电启动。
3.3.1 启动数据库服务器
①登录数据库服务器1，在确保操作系统启动完成超过三分钟后，启动ORACLE数据库实例。
②登录数据库服务器2，在历史服务器1数据库实例启动完成后，启动本机的ORACLE数据库实例。
3.3.2 SCADA服务器启动OPEN3000应用
①登录进入操作系统。
②登陆成功后，打开一个终端，测试oracle数据库连接；输入命令：sqlplus ems/naritech@o20001，正常连接可以进入ORACLE命令行界面。
③如果系统能成功访问ORACLE数据库，则打开一个终端，输入命令：sam_ctl start down。
④当系统应用启动后，输入命令：showservice。系统会显示当前系统管理应用状态信。
3.4 检查确认系统恢复正常运行
检查系统是否恢复正常运行，需要查看下面几个部分：
①前置采集。查看所有直采厂站的通道状态，并抽查部分厂站的规约报文、实时数据，确认直采厂站的实时采集正常。
②联网转发。查看中调及各县调的联网状态，电话联系中调了解中调数据接收情况，并抽查每个县调一个厂站的实时数据，确认联网数据的发送和接收正常。
③人机界面。抽查部分厂站图画面、总供电负荷表等画面，确认图形显示正常、画面上的实时数据正常刷新、拓扑着色功能正常等。
④告警功能。观察告警窗、有关厂站图画面，必要时在前置机上模拟遥测数值、遥信变位，确认告警功能正常。
⑤数据存储。查看总供电负荷的今日曲线、今日报警事件，确认历史数据的访问和存储正常。
⑥遥控功能。联系调度员抽查某一设备的遥控操作，确认遥控功能正常。
4 结 语
现代社会对电力供应的依赖程度不断加大，向生产企业和居民提供稳定供电，电网的安全、经济、稳定运行都离不开调度自动化主站系统。一旦调度自动化主站系统停止运行，调度员有如失去监控电网的眼睛。根据本文提供的合理有效的步骤实行黑启动，及时恢复调度自动化主站系统的运行，为调度员提供实时、准确的调度依据。
参考文献：
[1] 韩祯祥.电力系统分析[M].杭州：浙江大学出版社，2011.
[2] 文平.UNIX/Linux 系统管理技术手册[M].北京：电子工业出版社，2012.
[3] 刘传尧.基于日志解析的Oracle远程数据库同步方法研究及实现[D].厦门：厦门大学，2009.
SVG在配电自动化主站中的应用 篇3
为了实现图形数据共享,配电自动化主站系统需基于IEC 61968标准数据总线,与调度自动化系统、配电GIS等系统进行图形交互[1,2]。为了实现图形交互的标准化,IEC第57技术委员会第13工作组提出采用SVG作为图形交互的格式[3,4]。目前图形交互存在着的瓶颈是如何表达图形元素间的拓扑连接关系,方便导入系统直接通过图形生成拓扑关系。
文献[5]论述了将主站原有的自定义格式的图形转换成SVG进行图形交互的方法;文献[6,7,8]提出了完全基于SVG技术实现图形系统的方案。文献[9]论述了SVG与CIM(Common Information Model)映射的一种方式。以上文献对于SVG图形与CIM映射,尤其是SVG图形中描述图形元素的拓扑关系,都讲述得较少,而且大部分文献中,SVG图形与CIM映射都采用Metadata(元数据)关联方法。本文在这些文献的基础上提出了完全基于SVG技术的配电自动化主站图形系统实现方案,重点讲述采用Id关联的方法实现SVG图形与CIM映射,在SVG文件中描述图形元素间的拓扑关系的问题。
1 SVG图形技术概述
SVG(Scalable Vector Graphics,可升级矢量图像)是由W3C组织推出的最新一代矢量图形标准,是一种开放标准的文本式矢量图形描述语言。SVG基于XML标准,因而使文件具有更好的灵活性和可扩展性,也符合IEC61970、61968标准中数据交互的标准;SVG基于矢量,图形显示支持无级缩放,而且所形成的文件很小,适合网络传输;SVG是一种文本格式图像,可用任何一种文本编辑工具打开SVG图形文件,方便用户对图形的编辑修改;SVG支持DOM (Document Object Model,文档对象模型),因此可通过脚本或程序直接高效地动态访问文件,鼠标点击等外部事件可驱动任何SVG图形对象[10]。
2 SVG技术图形系统实现
配电自动化主站图形系统主要功能有电力图元设计、图模一体化实现。下面介绍基于SVG技术的配电自动化主站图形系统的实现方案。
2.1 电力图元的设计
SVG定义了6种基本形状,分别是圆、椭圆、矩形、线、折线、多边形。电力系统中存在很多设备图元,主要有开关、刀闸、母线、变压器、绕组、TV、TA等。这些设备图元形状要比上述6种基本形状复杂得多,因此设计一个图元编辑器,将上述6种基本形状任意组合成所需要的电力图元。文献[6,7,8]介绍了通过SVG技术描述电力图元的方法。
为了提高绘图效率,对于一些常用的接线图的图元组合,可设计成组合图元。对于组合图元,在SVG中可采用
2.2 图模一体化的实现
配电自动化主站的图形系统都是基于图模一体化架构进行设计的,即在图形的绘制过程中可实现模型的创建,从而实现图形和模型的一致性。利用SVG技术实现的绘图系统,除了能绘制、显示图形本身外,同样需要支持图模一体化。
图形的绘制,就是先将需要的图元拖动到画布上,再按接线图的布置,用连接线连接各图元,从而形成完整的接线图。对于图形中涉及的电力设备图元,系统从前面设计的图元库中抽取相应图元的定义,然后用
电力设备图形创建好后,就可建立此设备的模型映射。SVG图形和CIM映射通常有2种方式:一是Id关联,即通过SVG的Id属性与CIM对象关联;二是Metadata(元数据)关联,即利用SVG的
id=“CIM ResourceID”xlink:href=“#已定义图元id”…/>
上述代码中的id属性值对应着CIM模型中相应设备的ResourceID;pathName属性代表了此设备在CIM模型中的层次关系。
CIM模型中表述了设备的拓扑关系,每个设备图元都存在端子信息Terminal,而图元的端子和端子连接后,就形成连接点ConnectivityNode[11]。CIM模型关系图如图1所示。
为了保证图形和模型的一致,在SVG图形中描述出设备间的拓扑连接关系,特为每个设备图元在图形上增加了端子和连接点的描述。利用SVG的可扩展性,采用扩展的
端子信息在SVG文件中存储方式为:
连接点信息在SVG文件中存储方式为:
通过上述方法,在SVG文件中表示出设备、端子和连接点间的关系,从而实现在SVG图形文件中描述设备间的拓扑连接关系的功能。
上述SVG文件代码的生成,都可利用SVG文件解析工具,通过程序DOM的方式直接动态访问文件来实现,保持了图形显示与SVG文档的同步。这样,通过图形系统绘制的SVG文件主要包括2部分内容:一是SVG图形描述信息,定义图形的绘制过程,这些信息使得绘制的SVG图形文件可通过SVG浏览器进行浏览;二是设备模型信息,指与CIM对象间的映射信息、电气设备对象以及设备的拓扑关系。通过设备模型信息可完成图形对象与CIM对象间的映射,实现图模一体。
3 与其它系统的图形交互
原通过自定义格式实现的主站图形系统与其它系统进行图形交互时,需设计编写SVG导出工具和SVG导入工具,以便将源系统的图形转成SVG格式的图形文件导出到目标系统,或将SVG格式的图形文件转换成自定义格式的图形文件导入自己的系统[12]。原主站系统导出、导入SVG图形文件过程如图2、图3所示。
本文设计的主站图形系统由于其图形文件格式就是SVG,无论是图形编辑系统还是图形浏览系统操作的都是SVG文件,因此在与其它系统进行图形交互时,可直接实现SVG文件的导入与导出,不再需要转换,如图4所示。这样可大幅简化图形文件交互过程,并能避免文件转换过程中可能出现的错误。
另外,此图形系统绘制的SVG文件中保存了图形元素间的拓扑连接关系,方便导入系统直接通过图形生成拓扑关系,避免通过解析CIM/XML文件来得到拓扑关系的麻烦。
4 结束语
图形的标准化是电力图形系统的发展趋势。本文提出了一套完全基于SVG技术的配电自动化主站图形系统的实现方案。在SVG图形文件中,建立CIM模型与电力图元的映射关系,描述图形元素的拓扑关系,从而大幅简化了不同系统间的图形交互。
摘要：阐述当前配电自动化主站图形系统在实现图形交互方面的不足,提出完全基于SVG技术的配电自动化主站图形系统的实现方案,并提出一种通过扩展SVG元素的方式在SVG文件中描述电气设备网络拓扑关系的方法,保证SVG文件与CIM模型完全一致,真正实现图模一体化。使用结果表明,基于SVG技术的配电自动化主站图形系统在与其它系统进行图形交互时,可大幅简化图形交互过程。
关键词：图形系统,SVG,CIM,图形交互,图模一体化
参考文献
[1]范颖,高新华.广州供电局配网自动化系统的新技术应用及研究[J].南方电网技术,2009,3(5):64-68
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[4]Q/ZDJ 48—2006基于SVG的公共图形交互规则[S]
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[8]郭创新,齐旭,朱传柏,等.基于SVG的电力调度图形支撑平台设计与实现[J].电力系统及其自动化学报,2007,19(2): 28-35
[9]黄缙华,赵强.基于开放标准的电力系统图数模一体化研究[J].现代电力,2010,27(6):73-78
[10]W3C.Scalable Vector Graphics(SVG) 1.2 Specification [EB/OL].[2005-04-13].http://www.w3.org/TR/ SVG12/
[11]IEC 61970.Energy Management System Application Program Interface(EMS-API),Part 301:Common Information Model(CIM) Base 2003
新型配电自动化主站 篇4
关键词：调度自动化系统；主站；测试评价体系
中图分类号：TM734文献标识码：A文章编号：1006-8937（2012）05-0099-01
1建立电力调度自动化主站系统总体测试评价体
系的原则和作用
应立足于客观、实用、易操作的原则，应建立标准配置环境下的各分项详细技术指标。在此基础上，再根据各具体系统的配置与要求，测试出与标准系统的差异。
对系统的评价，应主要把握住以下几个方面：即是否采用了先进、成熟、主流的技术和平台，是否遵循国际标准、国家标准和行业标准，是否具备良好的开放性、安全性、灵活性、稳定性、可靠性、可管理性及可扩充性。
适合我国国情、实用性和可操作性强的测试评价体系，应能起到以下作用:缩短电力调度自动化应用系统开发周期，节约应用系统开发成本，降低应用系统开发失败率，提高应用系统开发质量，简化应用系统集成，保护已有投资，减少系统初期建设成本，减少系统的维护升级扩展费用，保证技术进步的连续性，提高应用水平，增强应用系统的生命力。
2电力调度自动化系统进行测试评价时技术方面
需考虑的主要内容
2.1系统总体结构
逻辑结构和物理结构、产品化程度、机械结构外观等因素。
2.2系统硬件
系统硬件的基本参数标准应随着相应技术的发展适时调整；主计算机，主CPU、内存、硬盘容量及接口、串行口、并行口、USB口、CD-ROM/DVD、显示、软驱等；外设，显示器、打印机、辅存等；网络设备，集线器、路由器、交换机、网络介质及布线方式、冗余设备切换方式等；其它，多媒体、热插拔、电源管理、设备管理等。
2.3系统软件
对系统软件的测试评价可分以下几个部分。主要评价所选择的系统平台能否满足实时监控系统的要求。包括操作系统、数据库、图形图像系统、网络管理系统、网络通信标准等。
2.4支持软件
支持软件是系统的关键部分。由各供应商自行设计开发完成，主要性能也由此体现。主要包括数据库管理工具、画面编辑工具、报表编辑工具、任务调度与管理、系统运行管理监视诊断、人机界面等。
2.5SCADA应用软件
此软件是人机直接交互的部分，面向应用，至少包括数据采集、数据处理、状态监视、事件顺序记录、事件及报警处理、控制、调节、计算统计累计、事故记录与追忆、显示打印、历史数据记录查询修改、计算机网络通信接口、模拟盘通信、与其它系统通信等。
2.6高级应用软件
高级应用软件属于高级应用部分，往往需要联入第三方产品。各应用单位根据自己的实际需求对其有不同的选择，主要包括状态估计、网络拓扑、经济调度、自动发电控制、安全分析、调度员潮流、无功优化、负荷预报、机组计划及培训仿真等。
2.7文档及程序备份
文档手册及程序备份是系统运行中使用操作、维护管理、功能扩展、网络互连等方面必不可少的组成部分，是评价中考虑的因素之一。评价它主要是看使用手册、维护管理手册、开发手册、测试试验验收文档、程序备份介质等是否齐全、完整、便于使用。
3对电力调度自动化系统进行测试评价时非技术
方面需考虑的主要内容
系统提供者的经营管理体系、质量保证体系、对应用对象及现场的熟悉与把握程度、对本行业的现状及发展趋势的熟悉与把握程度，以及能提供的培训、文档资料、项目管理、售后服务等均对系统的长期稳定运行有较大的影响，也应给予足够的重视。
此外，还需要把好生产及集成过程中的每道工艺和步骤，实行全面的质量管理。
4测试方法
整个系统的测试可分为功能测试、性能测试、可靠性测试、稳定性测试等。测试前，要接入足够的设备，配备足够的合格人员，确定详细的测试大纲。与此同时，配备的仪器仪表必须齐全而且经过严格检测，达到要求的精度。
①按部颁地调自动化系统功能规范及有关文件进行功能测试。SCADA功能测试的主要内容至少包括以下项目（其中有些项目在功能规范中未作明确要求但在实际运行中是必需的）：支持的RTU通信规约类型及管理模式；模拟量采集与处理；数字量采集与处理；脉冲量采集与处理；状态量采集与处理；控制（直接执行、选择-返校-执行、批次执行、顺序执行）；调节（设点、升降、带限位、带返校）；总加、计算、统计（定时、多段分时）；事故响应及处理；画面显示与操作；报表打印；数据库编辑；画面编辑；报表编辑；在线/离线系统诊断；系统资源管理；安全管理；继电保护、智能开关操作电源及其它智能电子设备的通信与管理；模拟盘通信；MIS系统通信；广域网通信。
②按部颁文件结合系统配置进行实时性指标测试。主要对系统总吞吐量指标、网络负载、各服务器负载、各工作站负载、各种操作及对系统事件的响应时间、各类数据的精度及处理时间、冗余设备的切换时间等项目进行测试。
③其它测试。包括按开放系统有关标准进行开放性测试、稳定性测试、方便性测试、可靠性测试（即极端运行条件下的测试）、安全性测试等。
5建立调度自动化主站系统测试评价体系的主要
难点
①标准系统配置的设立。实际应用的系统其配置是不相同的，不可能用唯一的一个系统配置评价所有的系统。目前比较可行的方法是建立一套标准的系统配置模型，据此测出相应的技术参数。但以不同的思路建立的模型，其参数分散性较大，需综合考虑。
②计算机参考参数的确定。计算机的硬件配置参数与软件设计开发平台都在迅速变化，一个时期制订的标准过不了太长时间就可能需要调整。为此，如何根据新技术、新产品的发展，合理确定调整周期，仍是一个有待探讨的问题。
③标准系统与实际应用系统之间的差异。实际应用的系统总是与标准系统配置之间存在差异，只能按相近的配置对实际应用系统进行测试，然后对照配置的差异评价实测数据的差异。这样就会产生一定的误差。如何将此误差限制在一定的范围内，仍需进一步试验。
④主观性评价的差异。在测试评价体系中，有一部分项目尤其是人机界面部分是通过主观判断确定的，就不可避免地会产生一些人为偏差。如何尽量减少主观性对总体测试评价的影响，也需进一步讨论。
6结语
建立一个科学、全面、实用、可操作性强的电力调度自动化主站系统测试评价体系，是一项复杂、艰巨、庞大的系统工程，需要多个部门共同努力。如能建立起一套完整、科学、可操作性强的电力自动化系统测试评价体系，将对电力自动化系统的设计开发、设备选型、调试维护等带来极大的益处。
参考文献：
[1] GB/T13730-92,地区电网数据采集与监控系统通用技术条
件[S].