城市中心区配电自动化工程建设实施方案
7 8 9 10 合计 10kV东南线 10kV东电线 110kV东方站#1线 110kV东方站#2线 3 3.05 14.4 0.2 0.2 0.2 0.2 2.1 2 9 3 1 14 2 11 1 1 1 11 东郊站新配出 东方站新配出 东方站新配出 5.2 配电自动化主站建设
5.2.1 建设原则
配电自动化主站应构建在标准、通用的软硬件基础平台上,具备安全、可靠、可用和可扩展性,根据地区的配电网规模、实际需求和配电自动化的应用等基础情况,配电自动化主站按小型主站规模选取,按集成型主站建设,系统建设应遵循以下技术原则:
1、标准性
(1)遵循相关国际和国内标准,包括软硬件平台、通信协议、数据库以及应用程序接口等标准。
(2)系统适应山东配电网统一设备命名和编码的需求。
(3)系统遵循IEC61970和IEC61968标准,并支持M语言、E语言以及G语言的数据导入、导出。
(4)系统平台所有接口采用标准化设计,方便第三方厂家在此平台的开发和功能集成。
2、可靠性
(1)系统提供保证数据安全的措施,重要的设备、软件功能和数据应具有冗余备份,任何冗余服务器切换时保证信息不丢失,并为系统故障的隔离和排除提供快捷的技术手段。
(2)系统的重要单元或单元的重要部件为冗余配置,保证整个系统功能的可用性不受单个故障的影响。
(3)系统能够隔离故障,切除故障,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。
(4)系统所选的硬件设备符合现代工业标准,在国内计算机领域占主流的标准
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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。
(5)系统软件开发遵循软件工程的方法,经过充分测试,程序运行稳定可靠,选择可靠和安全的系统软件版本作为系统软件平台。
(6)系统具有方便可靠的备份与恢复手段。
3、通用性
(1)系统具有开放系统的体系结构,符合POSIX100标准和IEC61970信息模型与API(应用程序编程接口)接口标准,保证与相关系统的互联、互通、互操作,能实现第三方应用软件的方便接入。数据库应基于CIM(公共信息模型)模型或建立系统内模型和CIM之间的映射关系。
(2)系统遵循国际标准,满足开放性要求,选用通用的或者标准化的软硬件产品,包括计算机产品、网络设备、操作系统、网络协议、商用数据库等均遵循国际标准和电力工业标准。
(3)系统采用开放式体系结构,提供开放式环境,能支持多种硬件平台,支撑平台应采用国际标准开发,所有功能模块之间的接口标准应统一,支持用户应用软件程序的开发,保证能和其它系统互联和集成一体,或者很方便的实现与其它系统间的接口。
4、扩展性
(1)系统容量可扩充,可在线增加配电终端、量测点数、采样历史数据等。
(2)系统节点可扩充,可在线增加服务器和工作站等节点,满足配网分布式数
据采集以及分区域监控等需求。
(3)系统功能可扩充,可在线增加新的软件功能模块,包括集成第三方系统的应用服务,满足配电网监控与运行管理业务不断发展的要求。
5、安全性
系统安全必须满足《电监安全 [2006] 34号电力二次系统安全防护总体方案》和《国家电网调 [2011] 168号关于加强配电网自动化系统安全防护工作的通知》的有关规定。
6、可用性
根据公司具体情况选择合适的功能来建设,使用户能够很好的使用系统功能。
7、可维护性
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系统具备较高可维护性,包括硬件系统、软件系统、运行参数三个方面,主要表现在:
(1)系统所选设备应符合现代国际标准、工业标准的通用产品,便于维护。
(2)系统具备图模库一体化技术,方便系统维护人员画图、建模、建库,保证
三者数据的同步性和一致性。
(3)在数据库、画面、进程管理、多机通信等方面提供API功能,支持第三方软件开发。对公用程序及函数提供接口调用说明。对用户提供全部系统编译、链接的工具,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。
(4)系统具备简便、易用的维护诊断工具,使系统维护人员可以迅速、准确的
确定异常和故障发生的位置和发生的原因。
5.2.2 系统架构
根据《山东电力集团公司县域配电自动化建设技术规范》和配电网的实际情况,配电自动化系统采用“主站+配电终端”的两层结构,系统软件结构设计采用分层、分布式架构模式,遵从全开放式系统解决方案。配电自动化系统架构如图5-1所示。
图5-1 配电自动化系统架构示意图
配电自动化主站主要功能由配电SCADA和馈线自动化构成。实现设备数据采集、状态监视、远方控制、事件顺序记录、馈线故障处理、数据统计、报表生成等功
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能。
软件结构设计面向配电网需求,以实现配电网能量流、信息流、业务流的双向运作与高度整合为目标,充分考虑系统的功能、容量的扩展。系统按操作系统层、应用支撑层、应用层等分层式设计,主站系统软件结构如图5-2所示。
图5-2 配电自动化主站软件结构图
系统硬件采用国际上通用的、标准的、先进的和适合自身系统的设备,关键设备配置双路独立电源,满足性能稳定、维护方便和灵活可扩展的要求。
系统网络结构采用分布式开放局域网交换技术,双重冗余配置,由1000M主干局域网交换机及工作组交换机的二层结构组成。SCADA服务器、历史数据服务器等直接接入主干网、前置数据采集服务器分别接入主干网、数据采集网,公网数据采集服务器通过正反向物理隔离与主干网相连,两类数据采集服务器共同构成数据采集子系统;WEB服务器等接入III区交换机,WEB服务器、III区交换机、物理隔离构成对外信息交换的途径,形成WEB子系统。
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图5-3 配电自动化主站硬件结构图
5.2.3 系统功能
5.2.3.1 应用支撑平台功能
系统应用支撑平台作为运行基础,为应用层软件提供一个统一、标准、容错、高可用率的运行环境,提供标准的用户开发环境。主要包括以下功能:
1、操作系统
操作系统能够提供实时的、多任务的和多用户的运行环境,并能有效地利用CPU及外设资源。提供高优先级过程可以中断低优先级过程的机制,能够监视高分辨率时钟和定时唤醒相应的进程,能够响应和处理各种硬件和软件的中断请求,并能够自动安排其优先级。
2、集成平台
集成平台基于已成熟的行业技术标准,在异构分布环境(操作系统、网络、数据库)下提供透明、一致的信息访问和交互手段,对其上运行的应用进行管理,为应用提供服务,并支持电力控制中心环境下应用系统的集成。集成平台提供统一的共享数据机制和设施,支持应用间协同工作,提供二次开发的框架。
(1)中间件
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