配电网自动化主站系统的结构,功能及操作系统的选择

硬件平台上稳定运行的操作系统 % 对计算机速度要求较高的实 时 系 统 $安 全 性 很 高 和 不 能 间 断 的 银 行 &电 力 &航 空 等 领 域 $以 及工业设计 & 制造设计等特有行业 $ 只有 ./01 系统才能满足实 际需要 $ 这都是众多用户选择 ./01 的重要原因 % 另外 $ 对于操作系统的选择还要根据 实 际 系 统 的 规 模 大 小 来综合考虑$ 一般小型的配电网自动化系统在选择操作系统 时 $ 基 于 是 选 用 目 前 基 于 >0/?5>6/@ 技 术 操 作 系 统 $ 如 网 络服务器选用 36&>0/?5>6!"""&64AB4A& $ 而网络工作站 基 本 选 用 36>0/?5>6!"""+A5C46605/D2 或 者 36& >0/?5>6&1+ % 中大型规模一般在服务器上 选用 ./01$ 而在 网 络 工 作 站 上 选 用 1E >0/?5>6 或 者 36& >03?5>6 系 统 成为一种趋势 % 20/.1 操作系统目前在国内还很少见到成功案 例 $ 但其发展趋势应引起注意 %
配 电 自 动 化 是 利 用 现 代 电 子 技 术 (通 讯 技 术 (计 算 机 技 术 及网络技术 " 将配电网在线数 据和离线数据 ( 用户数据 ( 电网结 构数据和地理图形进行信息集成 " 构成完整的自动化 系统 % 实 现配电系统正常 运 行 及 事 故 情 况 下 的 监 测 (保 护 (控 制 和 配 电 管理的现代化 % 配电自动化主站系统是实现配电自动化功能的 人 机 接 口 ( 数据存储与处理 ( 具体应用功能集成等的计算机系统 % 它包括 & 主 站 系 统 的 软 件 与 硬 件 平 台 (网 络 平 台 (实 现 的 应 用 功 能 以 及 主站系统的安全保护与防范措施等具体内容 %
及配电网高级应用 %
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配电自动化主站系统通常可以划分为配电 4/’6 子 系 统 ( 配 电 故 障 诊 断 恢 复 和 配 电 网 应 用 软 件 2’64 ’ 子 系 统 ( 配 电 6378379:4 应用子系统 % 其中配电 4/6’6 子系统是 ’64 子 系 统 和 配 电 6378379:4 应 用 子 系 统 中 实 时 应 用 的 基 础 " 为 ’64 和 83 提供数据源 " 并在系统设计中提供平台支持 % 静 态 离 线 分 析 (工 作 管 理 等 方 面 "同 时 为 其 他 系 统 提 供 相 应的数据和信息 % 该系统主要面向电业局或供电所各生产职能 部门 " 为生产进行一线员工和管理人员 提 供 基 础 数 据 平 台 及 信 息服务 % 4/6’6 系 统 完 成 基 本 的 电 网 数 据 采 集 和 监 视 控 制 功 能 % 主 站 4/6’6 包 含 数 据 采 集 ( 通 信 服 务 ( 数 据 处 理 ( 在 线 事 件 7 事 故 处 理 (安 全 管 理 (调 度 员 操 作 (报 表 (打 印 管 理 (数 据 库 维 护 ( 画 而 组 态 2 画 面 管 理 和 维 护 ’( 人 机 界 面 2 画 面 显 示 和 操 作 ’( 事 故 追 忆 ( 网 络 和 进 程 管 理 等 基 础 功 能 " 以 及 ;<= 服 务 ( 调 度 员 培 训 仿 真 2’>4 ’ 等 附 加 功 能 % 要 求 具 有 很 高 的 安 全 性 ( 可 靠 性 ( 实时性以及强大的数据处理能力 % ’64 子 系 统 可 完 成 配 电 网 应 用 软 件 各 种 功 能 的 计 算 处 理 并 收 集 多 个 馈 线 终 端 设 备 28>1 ’ 采 集 的 故 障 信 息 ( 判 断 故 障 性 质 ( 精确故障位置并进行隔离 % 该系统的 故 障 检 测 ( 故 障 定 位 ( 故障隔离与非故障区恢复供电控制可分为 5 个层次 & 2% ’ 以 配 电 终 端 为 基 础 的 故 障 检 测 ( 故 障 定 位 ( 故 障 隔 离 与 非故障区恢复供电 % 2! ’ 以 数 终 设 备 2’>1 ’7 配 电 子 站 为 单 元 的 故 障 定 位 ( 故 障 隔离与非故障区恢复供电 % 25’ 以主站为管理中心的高层全局控制
#"" !"&’#*+,配电主站系统是整个配电网自动化系 统 的 监 控 管 理 中 心 $ 应完成以下功能 " F% ’ 配电网实时数据采集与控制 % 通过终端设备和通信系统 将配电网的实时状态传送到主站 $ 在主站对配电网 络 进 行 远 方 监视和控制 $ 与调度自动化类似 % 包括配电开关的状态 $ 保护动 作信息 $ 运行数据等 % F! ’ 提供主站控制方式下的馈线自动化功能 % 用于完成线路 故障 的 快 速 定 位 &隔 离 和 非 故 障 区 段 的 供 电 恢 复 $要 求 适 用 于 各种复杂的网络 % F- ’ 配电地理信息管理 FD3GC3GH06’% 以地理图为背景对配 电设备 & 配电网络进行分层次管理 $ 包括查询 & 统计等 % F7 ’ 配电网应用分析 F+D6’% 对系统采集的运行数据进行分 析计算 $ 为调度员提供辅助决策 $ 包括 " 网络拓扑 & 状态估 计 & 潮 流 计 算 &无 功 优 化 &仿 真 培 训 等 % 配 电 网 具 有 输 电 网 不 同 的 特 点 $ 因此配电 网 应 用 分 析 的 算 法 与 能 量 管 理 系 统 F436 ’ 有 所 不 同%
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本 文 对 -./0 1 的 四 种 不 同 管 材 与 设 计 施 工 中 的 主 要 问 题 " 总结近几年的试验研究和工作实践 " 施工中对 -./0 1 管道 的安装 " 管道施工 " 提出了建议与探讨 ! !
2作者单位 &中山公用工程有限公司 ’
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广 东 科 技 !""#$%"&& 总 第 %#" 期
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%" 多年来发 展 迅 速 ! 一 些 发 达 国 家 在 ’()""* * 以 下 的 排 水 管道中已成为主流 " 而 ’()""* * 以下的管道均占管网总长的 +", 以上 " 应用的覆盖面很广 ! 目前国内适合于排水管道使用 的各种异形管的生产厂已 有 %" 多家 " 管材生产具备了一定的 规模 ! 许多地区试点应用都取得了良好的效果 " 针对 -./0 1 管
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随着配电网自动化系统技术的发展以及计算机技术的发 展 "配 电 网 自 动 化 的 主 站 系 统 在 设 计 和 实 施 时 "应 遵 循 以 下 几 点原则 & 2% ’ 可靠性原则 % 由于服务的对象是配电网自动化系统 " 主 站系统其实质上就是一个实现配电网自动化系统安全与经济 运行的支持系统 " 因此其系统的可靠性 设 计 就 处 于 极 为 重 要 的
的应用技术已进行了大量的室内外试验研究 " 中国工 程 建 设 标 准化协会标准# 室外埋地硬聚氯乙烯排水管道设计施工及验收 规程 $ 也正在编制中 % 尽管有的管材价格还偏高 " 但其综合造价 已接近混凝土管道 ! 随着管材生产的发展和对 -./0 1 管的扩 大推广应用 " 工程造价将会逐步 降低而更加显示其良好 的 技 术 经济效益 ! -./0 1 排水管道发展的条件已 具 备 " 应 予 积 极 推 广!
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随着计算机技术的不断发展 " 以往的分布式配 电 管 理 系 统 慢慢向集中式的配电管理系统转变% 即由一个配电自动化主 站 " 实行对整个配电网的数据采集 " 并和馈线自动化 ( 变电站自 动 化 (用 户 自 动 化 集 成 一 个 系 统 "这 个 系 统 可 以 称 为 集 中 式 配 电管理系统 2’34 ’% 整个配电自 动化由一个一级 主 站 ( 若 干 个 二 级 主 站 以 及 若 干 个 子 系 统 "如 用 电 管 理 子 系 统 (负 荷 管 理 子 系统集成 % 这样信息的收集和处理也是分层分布的 " 这种结 构 最适合采用计算机网络技术 % 该系统主要功能有 & 数据采集 " 运 行状态监测 " 停电管理 " 负荷管理 " 网络重构 " 与相关系统通信 % 配电网管理系统采用集中分层式结构 " 一般情况下分为 5 层 & 配电主站层 ( 配电子站层 ( 配 电终端层 % 在系统的各个层面 之 间 通 过 通 信 介 质 建 立 通 信 联 系 "进 行 信 息 交 换 "实 现 对 整 个 配电网的最优管理 % 配电网自动化系统应具有 # 积木式 $ 的可扩充性 % 配电网自 动 化 系 统 是 一 个 涉 及 面 广 2 一 次 设 备 ( 二 次 设 备 ’( 投 资 大 的 系 统 工 程 "需 要 分 期 分 批 逐 年 完 善 "因 此 要 求 配 电 网 系 统 结 构 具 有 良 好 的 可 扩 充 性 "把 每 期 的 配 电 网 子 系 统 以 #积 木 $的 方 式 # 填加 $ 到整个配电网自动化系统中 % 因此 " 整个系统须采用开 放 式 设 计 "能 接 入 不 同 厂 家 的 不 同 设 备 "并 能 随 系 统 的 发 展 逐 步扩充 " 而不致影响整个系统的性能 % 从 功 能 上 分 为 5 层 "即 为 基 础 配 电 网 自 动 化 层 (配 电 网 管 理层和基础配电网管理层 % 基础配电网自动化主要是实现数据 采集 ( 运行工况监视与控制 ( 故障实时处理 ) 配电网管理层主要 包 括 运 行 管 理 (停 电 管 理 (设 备 管 理 (工 程 管 理 (电 能 计 量 管 理
业界
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水 电* 暖* 通 *
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" 徐德勇
摘 要 & 本文主要从系统结构 " 子系统划分 " 设计实施 " 操作系统的选择 " 及其功能等 方面介绍了配电自动化主 站系统 % 关键词 & 配电自动化 ) 系统结构 ) 子系统 ) 配电管理 )
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万方数据
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水 电+ 暖 通 + +
业界Baidu Nhomakorabea
位置 ! 可靠性设计应体现在以下三个方面 "
’ 在主站系统的服务器选择上 # 应采 用 高 性 能 的 专 用 服 务 器$ 同时在服务器的选择上应高于各个网络工作站的性能指 标 % 采用双服务器是目前配电网自动化系统主站建设的主流方 向 ! ( 在主站系统的网络结构上 $ 应采用双网络体系结构 $ 确保 网络通信畅通 ! ) 一些主要网络工作站如配电调度工 作 站 & 前
置服务器等 $ 也应采用双 机配置 $ 且运行模式为双机双工 $ 互 为 备用 ! *! ’ 性价比最优原则 ! 性价比最优原则是所有系统设计与实 施的根本原则之一 ! 由于计算机技术的快速发展 $ 目 前 一 些 基 于 +, 的微型计算机的性能不断得到提高 $ 甚至某些性能还要 高过一些小型机技术的计算机 ! 另一方面 $ 基于不同 操 作 系 统 的应用开发成本也存在较大的差距 ! 因此要使主站系统设计的 性价比最优 $ 必须综合考虑多方面的因素 ! *- ’ 符合国际标准和工业设计标准原则 ! 在主站系统平台设 计中 $ 必须遵循国际标准和工业标准 ! 目前在计算机 & 网络交换 机等网络设备制造上$ 流行品牌均符合国际标准和工业标准 的 ! 只是在操作系统选择上 $ 如果选择 ./01 或者 203.1 操作 系统时 $ 虽然各个厂商均支持 0444 对操作系统规定的 +5601 接 口 标 准 $但 每 个 厂 商 还 是 有 很 多 差 异 $因 此 需 要 设 计 人 员 注 意! *7 ’ 安全性原则 ! 安全性原则主要体现是 "8 主站系统的网 络工作站进行系统设计应有层级密码$ 对于实现调度遥控功 能 &实 施 数 据 库 配 置 时 $应 设 计 有 二 级 或 多 级 密 码 确 认 及 警 示 功能 ! 9 对于主站网络以外的计算机访问时 $ 必须设置防火墙 ! 对 于 和 企 业 其 他 网 络 互 联 时 $应 采 用 物 理 隔 离 的 方 式 $确 保 满 足 ( 电网和电厂计算机监 控系统及调节器数据网络安 全 防 护 规 定 )%