電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主站功能擴(kuò)展案例分析

1、案例分析報(bào)告電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主站功能擴(kuò)展案例分析申請(qǐng)人：張金峰學(xué)科（專業(yè)）：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師：2011年2月網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文) 任 務(wù) 書專業(yè)班級(jí)： 層次： 姓名 學(xué)號(hào) 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作自 年 月 日起至 年 月 日止三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基本要求： 。 指導(dǎo)教師： 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院案例分析報(bào)告考核評(píng)議書指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：建議成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日審查委員會(huì)意見： 負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日論文題目：電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主站功能擴(kuò)展案例分析學(xué)科（專業(yè)）：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化申請(qǐng)人：張金峰指導(dǎo)教師：摘 要隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)

2、模的日益擴(kuò)大，為確保電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)性能也提出了越來(lái)越高的要求。目前，地區(qū)電網(wǎng)規(guī)模正在不斷擴(kuò)大，老舊變電站的改建，同時(shí)新建變電站的數(shù)目正大幅增加，這些廠站信息均需接入調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，信息量較傳統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)終端增加很多，各種功能的要求也更多、更強(qiáng)、更全面。然而，當(dāng)前的地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足快速接收、處理、分析以及存儲(chǔ)大量電網(wǎng)信息的要求，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行功能的擴(kuò)充與完善已是勢(shì)在必行。本文對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主站功能擴(kuò)展進(jìn)行了案例分析。關(guān) 鍵 詞：電網(wǎng) 調(diào)度自動(dòng)化 主站 功能擴(kuò)展 案例分析目 錄摘 要I目 錄III1 提出問(wèn)題11.1 概述11.2 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)

3、展12 分析成因32.1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)任務(wù)及組成32.2 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)配置32.3 系統(tǒng)軟件功能4 數(shù)據(jù)采集與傳輸功能4 數(shù)據(jù)處理功能5 遙控遙調(diào)功能63 解決問(wèn)題的方式及方法83.1 C/S結(jié)構(gòu)與B/S結(jié)構(gòu)分析83.1.1 C/S結(jié)構(gòu)83.1.2 B/S結(jié)構(gòu)83.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化94 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主站功能擴(kuò)展展望114.1 基于個(gè)人通信功能的應(yīng)用114.2 個(gè)人通信技術(shù)及系統(tǒng)功能115致 謝13參考文獻(xiàn)14 1 提出問(wèn)題1.1 概述電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是電力生產(chǎn)自動(dòng)化和管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障和手段之一。近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電壓等級(jí)不斷提高，電網(wǎng)規(guī)

4、模不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)的復(fù)雜程度不斷加強(qiáng)等，這些都對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性和可用性提出了越來(lái)越高的要求，現(xiàn)有調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)己經(jīng)不能滿足現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的需要，對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的進(jìn)一步完善便非常有實(shí)際的工程價(jià)值。1.2 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)概念的提出是在20世紀(jì)50年代中期，這標(biāo)志著現(xiàn)代電網(wǎng)自動(dòng)化的開始。加世紀(jì)60年代初，有些電力公司利用數(shù)字計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度，開始了計(jì)算機(jī)在調(diào)度中的應(yīng)用。1965在年美國(guó)東北部大停電后，出現(xiàn)了所謂電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)發(fā)展到今天歷經(jīng)四代。第一代是基于專用計(jì)算機(jī)和專用操作系統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)。第二代是20世紀(jì)80年代

5、基于通用計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)，SCADA系統(tǒng)在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析、自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)、網(wǎng)絡(luò)分析(NA)、調(diào)度員培訓(xùn)模擬(DTs)及配電自動(dòng)化等結(jié)合到一起構(gòu)成了EMs系統(tǒng)(能量管理系統(tǒng))。第一代與第二代SCADA系統(tǒng)都是基于集中式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并且系統(tǒng)不具有開放性，因而維護(hù)、升級(jí)及聯(lián)網(wǎng)都存在很大的困難。20世紀(jì)90年代按照開放的原則，基于分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍聯(lián)網(wǎng)的EMS/SCADA系統(tǒng)稱為第三代。這一階段是我國(guó) EMS/sCADA系統(tǒng)發(fā)展最快的階段，各種最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)都匯集進(jìn) EMS/sCADA系統(tǒng)中，標(biāo)志著我國(guó)SCAD刀EMS的開發(fā)應(yīng)用達(dá)到國(guó)際水平。目前己

6、開發(fā)出的第四代電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是一套支持EMS、配電網(wǎng)管理系統(tǒng) (DMS)、廣域監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)和公共信息平臺(tái)等應(yīng)用的電網(wǎng)調(diào)度集成系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)研究比較先進(jìn)的調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)如南瑞OPEN3000系統(tǒng)、山東積成電子的IES60O系統(tǒng)等，其系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為網(wǎng)絡(luò)分布式，采用客戶/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)，構(gòu)造了一個(gè)全面支持SCADA/以S/DTS一體化的電力調(diào)度自動(dòng)化主站應(yīng)用環(huán)境。為適應(yīng)特高壓和全國(guó)互聯(lián)大電網(wǎng)發(fā)展需要，新一代調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，應(yīng)具備數(shù)字化、集成化、網(wǎng)格化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化和市場(chǎng)化的特征。（1）數(shù)字化隨著信息化的普及和深入，越來(lái)越多的目光投向了數(shù)字化

7、變電站和數(shù)字化電網(wǎng)的研究開發(fā)。電網(wǎng)的數(shù)字化包括信息數(shù)字化、通信數(shù)字化、決策數(shù)字化和管理數(shù)字化4個(gè)方面。l)信息數(shù)字化：指電網(wǎng)信息源的數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)所有信息(包括測(cè)量信息、管理信息、控制信息和市場(chǎng)信息)從模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，以及對(duì)所有電網(wǎng)設(shè)備(包括一次設(shè)備、二次保護(hù)、自動(dòng)裝置及采集、監(jiān)視、控制)的數(shù)字化。2)通信數(shù)字化：指數(shù)字化變電站與調(diào)度自動(dòng)化主站或集控中心之間通信的數(shù)字化。3)決策數(shù)字化：電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行是電網(wǎng)數(shù)字化的根本目的，因此，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)必須具備強(qiáng)大的分析和決策功能，實(shí)施經(jīng)濟(jì)調(diào)度、穩(wěn)定控制和緊急控制的在線閉環(huán)。4)管理數(shù)字化：包括設(shè)備生產(chǎn)、運(yùn)行等大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的

8、各種應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)從電網(wǎng)規(guī)劃、勘測(cè)、設(shè)計(jì)、管理、運(yùn)行、維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)的全流程的信息化。（2）集成化集成化是指要形成互聯(lián)大電網(wǎng)調(diào)度二次系統(tǒng)，這種系統(tǒng)需要利用多角度、多尺度、廣域大范圍的電網(wǎng)信息及目前分離的各系統(tǒng)內(nèi)存在的各種數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)調(diào)度數(shù)據(jù)的整合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)相關(guān)系統(tǒng)的資源整合和數(shù)據(jù)共享。（3）網(wǎng)格化網(wǎng)格化是實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心之間廣域資源共享和協(xié)作，是一種在物理網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)基礎(chǔ)上的應(yīng)用和功能意義上的系統(tǒng)級(jí)聯(lián)網(wǎng)，包括數(shù)據(jù)網(wǎng)格和計(jì)算網(wǎng)格。利用網(wǎng)格技術(shù)動(dòng)態(tài)地建立包括計(jì)算、數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)等在內(nèi)的廣泛資源共享，使目前的信息“需則共享”的模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤靶鑴t可知”的模式，大大加強(qiáng)電力信息化的程度，從而使

9、信息共享的緊密禍合走向松散禍合。（4）標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化包括遵循標(biāo)準(zhǔn)和制定新標(biāo)準(zhǔn)。遵循標(biāo)準(zhǔn)并不是目的，而是一種技術(shù)手段，只有標(biāo)準(zhǔn)化才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的開放，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件的即插即用，從而實(shí)現(xiàn)完全的開放。目前與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)的最重要的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)包括 IEC61970、IEC61968和 IEC61850等。（5）市場(chǎng)化電力市場(chǎng)化改革也給電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制帶來(lái)一系列新問(wèn)題，這需要未來(lái)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)與電力市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)更加緊密地結(jié)合在一起，在傳統(tǒng)的EMS和認(rèn)伙MS應(yīng)用中更多地融入市場(chǎng)的因素。（6）智能化智能調(diào)度是未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。智能調(diào)度技術(shù)采用調(diào)度數(shù)據(jù)集成技術(shù)，有效整合并綜合利用電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)、

10、動(dòng)態(tài)和暫態(tài)運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的監(jiān)測(cè)與優(yōu)化、預(yù)警和動(dòng)態(tài)預(yù)防控制、事故的智能辨識(shí)、事故后的故障分析處理和系統(tǒng)恢復(fù)，緊急狀態(tài)下的協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)調(diào)度、運(yùn)行和管理的智能化、電網(wǎng)調(diào)度可視化等高級(jí)應(yīng)用功能，并兼?zhèn)湔＿\(yùn)行操作指導(dǎo)和事故狀態(tài)的控制恢復(fù)，包括電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)、電能質(zhì)量在內(nèi)的電網(wǎng)調(diào)整的優(yōu)化和協(xié)調(diào)。隨著計(jì)算機(jī)、通信和人工智能等領(lǐng)域的新技術(shù)和新思想的應(yīng)用，它們?yōu)殡娋W(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展提供了技術(shù)保障，而特高壓、電力體制改革等新形勢(shì)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)既提出了新的挑戰(zhàn)，也提供了前所未有的機(jī)遇。2 分析成因2.1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)任務(wù)及組成（1）電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化任務(wù)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的任務(wù)就是利用計(jì)算

11、機(jī)技術(shù)、遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)和通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)度管理自動(dòng)化，收集、處理電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)時(shí)信息，通過(guò)人機(jī)聯(lián)系對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀況集中而有選擇地顯示出來(lái)進(jìn)行監(jiān)控，并完成經(jīng)濟(jì)調(diào)度和安全分析，幫助調(diào)度人員完成復(fù)雜的調(diào)度任務(wù)。（2）電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)組成電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主要由遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置(RTU)、通訊設(shè)備、調(diào)度主機(jī)等組成。變電站端的遠(yuǎn)動(dòng)終端(RTU)，即遠(yuǎn)動(dòng)分站的作用是按規(guī)約完成遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)的采集、處理、發(fā)送、接收以及輸出執(zhí)行等功能。調(diào)度自動(dòng)化主站，即遠(yuǎn)動(dòng)主站的作用是將遠(yuǎn)動(dòng)分站的信息以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的形式傳到調(diào)度站，滿足調(diào)度端對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求。調(diào)度室內(nèi)設(shè)備的主要作用是向調(diào)度人員提供實(shí)時(shí)的電網(wǎng)信息，以滿足調(diào)度員對(duì)電網(wǎng)安全、經(jīng)

12、濟(jì)運(yùn)行的管理。調(diào)度自動(dòng)化主站對(duì)于無(wú)人值守變電站的實(shí)時(shí)監(jiān)控起著重要的橋梁作用，它是變電站信息傳遞給調(diào)度員的紐帶，它的正常運(yùn)行與否，對(duì)于電網(wǎng)的安全運(yùn)行有著極高的重要性，所以設(shè)計(jì)出可靠、安全運(yùn)行的調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)，對(duì)于電網(wǎng)的安全運(yùn)行非常重要。2.2 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)配置電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)主要由前置服務(wù)器、SCAD戶以DB服務(wù)器、調(diào)度員工作站、維護(hù)工作站、PAS工作站、WEB服務(wù)器、SCADA網(wǎng)等組成。（1）前置服務(wù)器：前置工作站實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通訊的處理和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的處理。終端服務(wù)器通過(guò)交換機(jī)接入該服務(wù)器，以實(shí)現(xiàn)前置通訊部份的網(wǎng)絡(luò)與SCADA實(shí)時(shí)網(wǎng)段的有效隔離。系統(tǒng)前置機(jī)柜主要完成遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)的調(diào)制、解

13、調(diào)，遠(yuǎn)動(dòng)信息的解幀與下發(fā)工作，一般配置有電平轉(zhuǎn)換箱、MODEM機(jī)籠、濾波電源盒、風(fēng)扇、GPS時(shí)鐘等。前置數(shù)據(jù)通訊采用終端服務(wù)器，適合數(shù)字通道和模擬通道，支持同步/異步方式，可接入網(wǎng)絡(luò)RTIJ。終端服務(wù)器通過(guò)交換機(jī)與前置服務(wù)器相連接，采用獨(dú)立的網(wǎng)段，避免由于終端服務(wù)器而引起系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的加重。RTU信號(hào)通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)通道傳上來(lái)后，模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)MODEM，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)光電隔離后，通過(guò)智能轉(zhuǎn)換控制箱一分為二接入兩個(gè)終端服務(wù)器異步口，實(shí)現(xiàn)終端服務(wù)器的冗余熱備用。（2）SCADA服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器：該服務(wù)器主要實(shí)現(xiàn)SCADA功能處理和實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的處理，承擔(dān)系統(tǒng)管理兼有人機(jī)接口界面，采用冗余熱備用的配置

14、模式。（3）調(diào)度員工作站：調(diào)度員工作站主要承擔(dān)電網(wǎng)運(yùn)行的監(jiān)視與控制，供調(diào)度員處理電網(wǎng)事故等，是一種全圖形操作的工作站。（4）維護(hù)工作站(管理員工作站)：維護(hù)工作站主要供調(diào)度人員維護(hù)系統(tǒng)，提供程序員編程接口，并可運(yùn)行服務(wù)器和調(diào)度人機(jī)接口界面，是一種全圖形操作工作站。（5）培訓(xùn)工作站(DTS工作站)：該工作站主要運(yùn)行調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)(DTS)。（6）VVEB服務(wù)器：WEB服務(wù)器主要實(shí)現(xiàn)SCADA與外部系統(tǒng)共享實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)、圖形、報(bào)表等，為其它系統(tǒng)的訪問(wèn)、共享提供多種方式和工具，實(shí)現(xiàn)sCADA網(wǎng)絡(luò)與Mis網(wǎng)的連接、SCADA網(wǎng)絡(luò)與上級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的連接和與其它系統(tǒng)的有效隔離(網(wǎng)段物理隔離)，防

15、止其它系統(tǒng)的侵入，為實(shí)時(shí)系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行提供保障。（7）PAS及其他工作站：實(shí)現(xiàn)PAS功能，給調(diào)度人員提供一個(gè)手段，超前研究電網(wǎng)的潛在不穩(wěn)定因素、提高電網(wǎng)的運(yùn)行效率。（8）SCADA網(wǎng)：采用雙以太網(wǎng)，支持雙網(wǎng)冗余配置以提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。2.3 系統(tǒng)軟件功能2.3.1 數(shù)據(jù)采集與傳輸功能數(shù)據(jù)采集功能是由位于電網(wǎng)調(diào)度控制中心的主站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和位于遠(yuǎn)方電廠、變電站的RTU及相關(guān)的信息傳輸通道共同完成的。RTU負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)由PT,CT、電度表等測(cè)到的生數(shù)據(jù)，并進(jìn)行必要的處理，以適應(yīng)數(shù)據(jù)通道的需要。數(shù)據(jù)信息經(jīng)通道傳到主站，主站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為工程量，再提供給人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)，輸出給調(diào)度運(yùn)行人員。

16、在這一過(guò)程中，主要有以下幾方面的要求：（1）系統(tǒng)能夠采集和處理各類數(shù)據(jù)并按照時(shí)間序列自動(dòng)排序，并記錄數(shù)據(jù)傳輸中出現(xiàn)的錯(cuò)誤和統(tǒng)計(jì)誤碼率。這些數(shù)據(jù)類型包括不同通信協(xié)議的各類遠(yuǎn)動(dòng)終端RTU采集的數(shù)據(jù)；通過(guò)計(jì)算機(jī)通信采集的遠(yuǎn)方廠站的數(shù)據(jù)：變電站的保護(hù)報(bào)文；與地調(diào)SCADA/EMS系統(tǒng)通信收集的數(shù)據(jù)；系統(tǒng)時(shí)鐘同步數(shù)據(jù)；人工輸入數(shù)據(jù)。SCADA系統(tǒng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理后送至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，其它數(shù)據(jù)也應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)處理，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。 （2）支持與使用IEC60870-5-101, DNP3.0、部頒CDT協(xié)議等規(guī)約的RTU通信；支持IEC60870-5-104及部頒DL476-92通信協(xié)議，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信獲取數(shù)

17、據(jù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信來(lái)的數(shù)據(jù)和RTU來(lái)的數(shù)據(jù)同樣對(duì)待和處理。 （3）對(duì)所有接入系統(tǒng)的RTU數(shù)據(jù)進(jìn)行周期性的查詢采集，以保持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)性。對(duì)模擬量進(jìn)行周期掃描；同一廠站的模擬量和狀態(tài)量均可分組，每組均可定義掃描周期。 （4）系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)監(jiān)視和切換主/備通信通道的功能(時(shí)間可調(diào))，當(dāng)主通道故障時(shí)能夠自動(dòng)切換到備用通道上，保證主備切換時(shí)不影響數(shù)據(jù)采集和不丟失數(shù)據(jù)。 （5）在數(shù)據(jù)采集時(shí)，提供對(duì)通道和RTU的檢測(cè)手段。RTU不應(yīng)答時(shí)必須采取下列措施：正在請(qǐng)求掃描的一組數(shù)據(jù)和狀態(tài)量將凍結(jié)；所有數(shù)據(jù)和狀態(tài)量的刷新將在RTU重新應(yīng)答后再進(jìn)行。（6）具有檢測(cè)和報(bào)告數(shù)據(jù)通信故障的功能。數(shù)據(jù)在傳輸時(shí)有足夠的冗余保護(hù)碼，

18、保證傳輸?shù)目煽啃?。?shù)據(jù)傳輸中出現(xiàn)丟失和溢出時(shí)產(chǎn)生告警并作相應(yīng)的處理。2.3.2 數(shù)據(jù)處理功能（1）計(jì)算功能提供面向電力調(diào)度應(yīng)用的計(jì)算處理，提供的預(yù)定義公式和自定義公式計(jì)算功能，能夠滿足用戶的各種需求。參加運(yùn)算的量個(gè)數(shù)沒有限制，既可以是從分站采集來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，也可以是置入數(shù)據(jù)、計(jì)劃數(shù)據(jù)、替代數(shù)據(jù)和計(jì)算量。（2）數(shù)據(jù)可靠性檢查根據(jù)用戶對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)設(shè)置的合法范圍，將因設(shè)備瞬時(shí)故障或通道干擾而造成的突變數(shù)據(jù)進(jìn)行濾除。（3）超變化率限值處理每一數(shù)據(jù)均可設(shè)置一個(gè)變化率限值，據(jù)此可避免數(shù)據(jù)在某一數(shù)值附近頻繁微小變化時(shí)造成的不必要的頻繁報(bào)警，此限值可由用戶自行定義。（4）統(tǒng)計(jì)功能對(duì)模擬量、狀態(tài)量、電度量以及各種

19、電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行多種統(tǒng)計(jì)處理。如電壓合格率、平均值、全網(wǎng)周波合格率、設(shè)備的投運(yùn)率、電容器投切等；各種斷路器、隔離開關(guān)、刀閘等設(shè)備的動(dòng)作統(tǒng)計(jì)；事故跳閘統(tǒng)計(jì)；有載調(diào)壓變壓器抽頭升降統(tǒng)計(jì)；微機(jī)保護(hù)設(shè)備定值修改記錄等。（5）檔位轉(zhuǎn)換功能以不同方式送來(lái)的有載調(diào)壓變壓器抽頭信息轉(zhuǎn)換為一標(biāo)準(zhǔn)的遙測(cè)數(shù)據(jù)，從而可在人機(jī)會(huì)話工作站上以數(shù)字形式顯示抽頭位置，同時(shí)不影響以遙信方式顯示。（6）超計(jì)劃值處理功能根據(jù)計(jì)劃值計(jì)算出超欠值，并統(tǒng)計(jì)超欠率，計(jì)算超欠電量等，同時(shí)生成報(bào)誓記錄，在畫面上給出變色顯示提示。（7）事項(xiàng)報(bào)警處理功能對(duì)模擬量可分別設(shè)置報(bào)警上、下限，有效上、下限，各時(shí)段的考核上、下限，當(dāng)數(shù)據(jù)越限值時(shí)可生成報(bào)警記錄，

20、并在人機(jī)工作站的報(bào)警窗口顯示事項(xiàng)，在畫面上以特殊顏色顯示該數(shù)據(jù)，用戶亦可定義其給出語(yǔ)音報(bào)警提示。（8）事故判斷功能當(dāng)指定該設(shè)備需要進(jìn)行事故判斷時(shí)，根據(jù)斷路器對(duì)應(yīng)的事故等保護(hù)設(shè)備的狀態(tài)，對(duì)應(yīng)遙測(cè)量是否為零，以及該動(dòng)作是否為遙控操作等進(jìn)行事故判斷。（9）事故追憶功能發(fā)生事故跳閘時(shí)，根據(jù)用戶定義好的對(duì)應(yīng)關(guān)系自動(dòng)追憶有關(guān)數(shù)據(jù)，并將其存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。（10）遠(yuǎn)動(dòng)投退判別功能當(dāng)遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)由異常轉(zhuǎn)為正常時(shí)自動(dòng)解除因遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)異常而采取人工置入或替代措施。（11）其他功能遙測(cè)替代功能、旁路替代功能，通道運(yùn)行統(tǒng)計(jì)等。所有數(shù)據(jù)處理的結(jié)果用于生成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)2.3.3 遙控遙調(diào)功能（1）具有遙控、升降功能，對(duì)滿

21、足互聯(lián)閉鎖約束條件并允許遙控的開關(guān)、刀閘進(jìn)行遙控，對(duì)主變分接頭進(jìn)行升降操作。并生成操作過(guò)程的全部記錄，所有遙控閉鎖條件自動(dòng)判定。（2）能夠按照不同的電壓等級(jí)、不同的區(qū)域進(jìn)行分別監(jiān)控。具備限制不同類型用戶應(yīng)用系統(tǒng)功能的權(quán)限，各類型用戶只能使用己限定的系統(tǒng)應(yīng)用功能。（3）可賦權(quán)操作人員只能對(duì)某一電壓等級(jí)的開關(guān)或某一些開關(guān)刀閘等進(jìn)行操作。操作過(guò)程中隨時(shí)有漢字提示和語(yǔ)音復(fù)述，并可隨時(shí)方便地退出操作。操作有返校倒計(jì)時(shí)和執(zhí)行倒計(jì)時(shí)，并具有限時(shí)失效功能，時(shí)限可調(diào)。 （4）遙控/升降操作可以分為操作和審批兩席。操作席選擇遙控對(duì)象后，經(jīng)審批席審批確認(rèn)后，方可進(jìn)行遙控執(zhí)行或撤消操作。 （5）主站向RTU發(fā)出的所有

22、遙控命令都在CRT畫面上操作。完成一項(xiàng)遙控操作后，自動(dòng)記錄遙控過(guò)程。（6）能對(duì)繼保裝置進(jìn)行投切或信號(hào)復(fù)歸操作，可召喚并修改繼保定值；旁路開關(guān)替代運(yùn)行時(shí)，所有與旁路開關(guān)有關(guān)的量一次修改到位；在線置入接地線并顯示同一廠站掛接地線組數(shù)；自動(dòng)累計(jì)斷路器跳合閘總次數(shù)，事故跳閘次數(shù)，當(dāng)?shù)竭_(dá)規(guī)定次數(shù)時(shí)以告警方式通知用戶。3 解決問(wèn)題的方式及方法隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)模式從集中式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向了分布式結(jié)構(gòu)，最為典型的是C/S結(jié)構(gòu)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，尤其是基于Web的信息發(fā)布和檢索技術(shù)、Java技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)分布式對(duì)象技術(shù)的飛速發(fā)展，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)向更加靈活的多級(jí)分布結(jié)構(gòu)演變，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)跨入一個(gè)新階段，即

23、B/S結(jié)構(gòu)。3.1 C/S結(jié)構(gòu)與B/S結(jié)構(gòu)分析3.1.1 C/S結(jié)構(gòu)C/S結(jié)構(gòu)即客戶機(jī)服務(wù)器結(jié)構(gòu)，是由一個(gè)或多個(gè)客戶機(jī)以及一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、文件服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等構(gòu)成的分布式計(jì)算結(jié)構(gòu)。C/S結(jié)構(gòu)通常采取兩層結(jié)構(gòu)，服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的管理，客戶機(jī)負(fù)責(zé)完成與用戶的交互任務(wù)。客戶機(jī)通過(guò)局域網(wǎng)與服務(wù)器相連，接受用戶的請(qǐng)求，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向服務(wù)器提出請(qǐng)求，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作。服務(wù)器接受客戶機(jī)的請(qǐng)求，將數(shù)據(jù)提交給客戶機(jī)，客戶機(jī)將數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并將結(jié)果呈現(xiàn)給用戶。服務(wù)器還要提供完善安全保護(hù)及對(duì)數(shù)據(jù)完整性的處理等操作，允許多個(gè)客戶機(jī)同時(shí)訪問(wèn)服務(wù)器。一般將數(shù)據(jù)層放在服務(wù)器端，表示層放在客戶機(jī)端，而應(yīng)用層既可以

24、放在服務(wù)器端，也可以放在客戶機(jī)端。在C/S結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用程序分為服務(wù)器部分和客戶機(jī)兩部分。服務(wù)器部分是多個(gè)用戶共享的信息與功能，執(zhí)行后臺(tái)服務(wù)，如控制共享數(shù)據(jù)庫(kù)的操作等；客戶機(jī)部分為用戶所專有，負(fù)責(zé)執(zhí)行前臺(tái)功能，在出錯(cuò)提示、在線幫助等方面都有強(qiáng)大的功能，并且可以在子程序間自由切換。3.1.2 B/S結(jié)構(gòu)B/S結(jié)構(gòu)，即Browser/server結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)基于Intemet的TCP皿協(xié)議的支持，以HTTP為傳輸協(xié)議，使客戶機(jī)可以通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)認(rèn)陽(yáng)b服務(wù)器以及與之相連的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)。B/S結(jié)構(gòu)分為三個(gè)層次：客戶機(jī)、WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器。B/S結(jié)構(gòu)是對(duì)C/S結(jié)構(gòu)的一種變化和改進(jìn)。在B/S結(jié)

25、構(gòu)中，用戶通過(guò)客戶機(jī)瀏覽器向WEB服務(wù)器提出請(qǐng)求，WEB服務(wù)器完成對(duì)用戶進(jìn)行身份核對(duì)后，利用HTTP協(xié)議將所需的網(wǎng)頁(yè)傳送給客戶機(jī)，客戶機(jī)接受并把它顯示在客戶機(jī)瀏覽器上。WEB服務(wù)器接受用戶的請(qǐng)求，首先將需要執(zhí)行的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)服務(wù)器鏈接，向數(shù)據(jù)服務(wù)器提出數(shù)據(jù)處理申請(qǐng)，數(shù)據(jù)服務(wù)器將數(shù)據(jù)處理結(jié)果提交給WEB服務(wù)器，再由WEB服務(wù)器送回客戶機(jī)。數(shù)據(jù)服務(wù)器包含系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理邏輯，接受WEB服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)操作的請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢、修改、更新等功能，把運(yùn)行結(jié)果提交給WEB服務(wù)器。由于B/S結(jié)構(gòu)基于TCP/TP協(xié)議，因可以使系統(tǒng)運(yùn)行于Internet之上，使得系統(tǒng)克服了空間和地域的限制，可以在任何地方訪

26、問(wèn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的服務(wù)。3.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化（1）系統(tǒng)改進(jìn)原則1）實(shí)用性原則以滿足地區(qū)電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度為目標(biāo)，根據(jù)達(dá)州地調(diào)實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行改進(jìn)，解決實(shí)際問(wèn)題。2）網(wǎng)絡(luò)化原則系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)快速創(chuàng)建調(diào)度數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和快速傳遞，提供快捷準(zhǔn)確的信息，減少調(diào)度數(shù)據(jù)交換環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)化審核程序，做出正確的決策。3）可擴(kuò)充性原則系統(tǒng)的改進(jìn)充分考慮技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，搭建系統(tǒng)框架，使其具有較強(qiáng)的可擴(kuò)充性。4）實(shí)時(shí)性原則電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度要求有關(guān)各方實(shí)時(shí)掌握地區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況，及時(shí)查詢各類相關(guān)信息，以便對(duì)當(dāng)前時(shí)刻的調(diào)度策略做出準(zhǔn)確的判斷，并確定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施和制定下一步計(jì)劃。（2）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案在開發(fā)新的調(diào)度

27、自動(dòng)化系統(tǒng)或者升級(jí)目前所應(yīng)用的IES500系統(tǒng)時(shí)，為了能從根本上解決目前地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)存在的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)C/S和B/S結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)真分析和比較，結(jié)合目前現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和設(shè)備，最大限度的發(fā)揮SCADA系統(tǒng)的作用，可以采用兩者的混合機(jī)構(gòu)，充分發(fā)揮C/S結(jié)構(gòu)和B/S結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性，實(shí)現(xiàn)對(duì)SCADA系統(tǒng)的優(yōu)化，構(gòu)建一個(gè)高效、高速的系統(tǒng)。對(duì)于C/S與B/S兩種不同體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行混合開發(fā)，由于兩種體系結(jié)構(gòu)的風(fēng)格不同，因此，混合結(jié)構(gòu)必然存在一些需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題：1)數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性和完整性；2)對(duì)于電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的功能劃分。因此，要采用C/S與B/S混合結(jié)構(gòu)對(duì)現(xiàn)有IES500系統(tǒng)進(jìn)行性能改善

28、，可以采用以下思想：1）對(duì)地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)訪問(wèn)進(jìn)行分析，針對(duì)不同的數(shù)據(jù)操作采用不同的體系結(jié)構(gòu)。2）將系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理和顯示三個(gè)部分，各部分相互獨(dú)立，保證系統(tǒng)的擴(kuò)展性。3）以數(shù)據(jù)庫(kù)為中心，主站系統(tǒng)的生產(chǎn)信息集中存儲(chǔ)與管理，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性和完整性。4）采用統(tǒng)一的界面支持本地和遠(yuǎn)程訪問(wèn)，保證系統(tǒng)界面風(fēng)格一致性。4 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主站功能擴(kuò)展展望4.1 基于個(gè)人通信功能的應(yīng)用SCADA是一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)，它可以采用冗余技術(shù)做到一定范圍內(nèi)的自我診斷，并在發(fā)現(xiàn)異常時(shí)自動(dòng)報(bào)警。SCADA系統(tǒng)發(fā)出的報(bào)警信息分為兩類：有關(guān)目標(biāo)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的告警信息，如“某開關(guān)變位”等；有關(guān)SCA

29、DA自身運(yùn)行狀態(tài)的告警信息，如“某變電站遠(yuǎn)動(dòng)通道退出”等。實(shí)際上，調(diào)度員與值班員所關(guān)心的信息明顯不同，調(diào)度員關(guān)心前一類信息，SCADA系統(tǒng)值班員關(guān)心后一類信息。目前的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)顯然沒有考慮系統(tǒng)的參與者對(duì)信息的個(gè)性化需求。目前，報(bào)警信息通常是在SCADA工作站的顯示屏上彈出告警信息窗，并伴有音響或語(yǔ)音提示。這就要求值班人員必須始終在現(xiàn)場(chǎng)。而如果將告警信息發(fā)送到值班人員的個(gè)人通信終端上，就可實(shí)現(xiàn)非現(xiàn)場(chǎng)值班，盡可能縮短電網(wǎng)故障處理時(shí)間，提高運(yùn)行效率。采用通用個(gè)人通信與統(tǒng)一消息服務(wù)的技術(shù)，在SCADA上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于個(gè)人通信系統(tǒng)模塊，通過(guò)此模塊的應(yīng)用可以及時(shí)了解調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中實(shí)時(shí)發(fā)生的任何事件，增加電網(wǎng)調(diào)度管理的即時(shí)性，很好的解決上述問(wèn)題。4.2 個(gè)人通信技術(shù)及系統(tǒng)功能（1）個(gè)人通信與統(tǒng)一消息服務(wù)簡(jiǎn)述個(gè)人通信是指在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何人之間都可以采用任何通信手段傳遞任何信息的通信方式。目前主要是指移動(dòng)通信技術(shù)和移