【文章內容簡介】 軟件和應用服務通過一道“柵欄”相連。 數據庫系統 數據庫管理系統應采用開放的大型商用數據庫管理系統，數據庫管理系統應具有如下特性： 1) 多種訪問數據庫的方式，支持 SQL 語言訪問數據庫，并具備標準的外部接口。 2) 在任一計算機上對數據庫中數據的修改，數據庫管理系統應自動對所有計算機或工作站中的相關數據進行修改，以保持數據的一致性。 3) 有效性檢查，以確保數據的合理性和正確性，應提供對記錄變化的查詢能力。 4) 方便的數 據庫生成、修改和維護功能，數據庫應有嚴格的保密和安全保護措施。 系統硬件配置 系統硬件配置應遵循以下基本原則： 1) 應選用起點高、信譽好的計算機廠家生產的系列產品，能支持異構網絡的互聯，支持雙網或多網運行，支持標準商用數據庫。 2) 應是成熟的、高質量的、先進可靠的、具有較好可維護性的設備，具有使用壽命長、易于擴充升級等特點。關鍵設備應采用冗余配置。 14 3) 硬件設備的配置容量應能滿足整個系統的功能要求和性能指標要求，并留有適當的裕度。系統容量應按照本規(guī)范書的遠景年要求配置，各服務器和工作站應留有 40%的系統資源給用戶。 4) 系 統硬件結構：系統由計算機網絡和數據采集、實時監(jiān)視與控制、歷史數據存儲、網絡通信（數據轉發(fā)）、應用軟件（ PAS）、 調度員培訓仿真子系統 （ DTS）（可選配置）等主要節(jié)點構成，并根據各地區(qū)實際需要配置相應的工作站：如調度工作站、報表工作站、運方工作站、繼保工作站、維護工作站、 DTS 工作站等，工作站的具體數量應根據各地區(qū)系統規(guī)模大小按需配置。（系統硬件結構配置見附圖）。 5) 硬件配置要求： A． 服務器和工作站 ? 服務器 系統服務器應具有 64 位 RISC 技術及對稱多處理器（ SMP）技術的多 CPU 系統（主頻應大于 2GHZ）；高帶寬 系統總線、 I/O 總線； 64 位操作系統；具有高速運算能力和事務處理能力（ OLTP）；具有簇聯結（ cluster）技術和系統容錯能力；同時應滿足配置當時先進主流產品的技術要求。 ? 工作站 所有節(jié)點宜采用基于 64 位 RISC 技術的面向圖形處理的多媒體工作站，運行64 位操作系統，同時應滿足配置當時先進主流產品的技術要求。 B． 數據采集 數據采集節(jié)點應采用多級冗余技術以滿足高可靠性要求。配置時應考慮： ? 數據采集采用工業(yè)控制機作為數據采集服務器 /前置機。 ? 數據采集服務器 /前置機應冗余熱備用，故障時能自動切換。同時可手動切換， 故障切換過程中不得丟失任何實時數據。 ? 主站端應允許遠方終端裝置主 /備通道的傳輸速率、通信規(guī)約不同，主 /備通道可自動切換。 ? 支持模擬、數字通道的接入。 ? 系統必須滿足最大設計的要求（包括：處理器能力、 I/O 槽、機架空間、電源容量等），同時提供方便手段，使買方以后可在最大設計范圍內自行擴容。 ? 配置穩(wěn)定可靠的 MODEM。 15 ? 支持遠程診斷和測試 RTU。 C． 計算機網絡 ? I 區(qū)骨干主網架采用千兆網， II 區(qū)、管理信息大區(qū)系統可采用百兆網。 ? I 區(qū)骨干主網架必須是雙網冗余結構；數據采集系統等也應采用雙網冗余結構； II 區(qū)、管理信息大區(qū) 系統可采用單網結構。雙網結構可負載分流，也可獨立工作 ,互為主 /備。當其中一網發(fā)生故障時，不應引起系統擾動，不得丟失系統功能和數據。 ? I 區(qū)系統與其他系統網絡互聯必須配置防火墻或正反向物理隔離并制定網絡訪問安全策略。 D． 外部時鐘部件及頻率采集裝置 ? 采用全球定位系統（ GPS）裝置為系統各節(jié)點和廠站 RTU 等提供統一的標準時間。 ? 可以采用多時鐘源輸入。 ? 采用高精度頻率采集裝置為系統提供頻率和頻率時鐘。 E． 計算機外設 根據實際需要，配置報表和事件打印機，以及相應的數據存儲設備。 系統硬件配置主要技術指標詳見附表 1。 系統軟 件配置 系統軟件配置應遵循以下基本原則： 1) 軟件支持平臺 (包括系統軟件和應用支撐軟件 )的配置必需滿足實時應用的及時性和高可靠性要求。 2) 支撐軟件和應用軟件必須采用開放式 /分布式體系和面向對象技術，滿足維護方便性要求，符合國際工業(yè)標準。 3) 應用程序必須達到各功能模塊和系統的性能指標要求。 系統軟件和支撐軟件應包括：操作系統軟件、編程語言和開發(fā)工具、系統管理、數據庫管理、系統安全管理、人機界面管理、計算機網絡管理等。 系統支持平臺應遵循 IEC61970 標準，采用信息軟總線技術，組件可使用面向對象技術或通過加封套的方法 實現。支撐平臺為層次化、模塊化結構。采用面向對象技術，支持分布式應用環(huán)境。支持用戶新應用軟件的開發(fā)以及第三方軟件的集成。 16 操作系統 系統所有服務器采用 UNIX 操作系統；系統所有 工作站應支持目前流行的硬件平臺和操作系統 （ UNIX、 Windows、 Linux 等 ） ，并且具有跨平臺能力。系統應具有很高的可靠性，高可靠性的要求體現在兩方面：一是系統硬件高可靠性和系統高可靠性設計；二是系統的抗病毒的能力。 提供的操作系統 應是 通用、完整的最新正式版本。 支撐軟件 系統的支撐軟件應包括：系統管理、數據庫管理、系統安全管理、人 機界面管理、計算機網絡管理等。功能和要求詳見有關章節(jié)。 應用軟件 系統應用軟件應包括： SCADA、 PAS、 DTS、 Web 瀏覽服務、外部網絡通信等。所有應用軟件在統一的支撐軟件平臺上，有較好的統一風格的數據庫及人機界面，并能夠共享公共電力系統模型及數據庫。功能和要求詳見有關章節(jié)。 系統主要軟件清單詳見附表 2。 17 8 系統功能 系統應實現功能包括： SCADA 功能（含集控功能）、 PAS 功能、 DTS 功能（可選）、 AVC 功能（可選）、系統支撐平臺、報表功能、 WEB 功能和外部網絡通信等。 這些功能需滿足以下基本要求： 具有統一的支撐平臺， 包括人機界面 、 數據庫管理 、 計算機網絡通信、報表作圖等輔助軟件， 各應用程序如 SCADA、 PAS、 DTS 等都基于這個支撐平臺來開發(fā)，維護人員 只需維護一套系統， 相同的數據只需錄入一次，且界面完全一致，實現 真正的一體化 。 采用面向對象技術進行系統分析、設計和編輯，采用模塊化結構 ，使系統具有良好的維護性和 擴充 性 。 單線圖和廠站圖既可以顯示 SCADA 數據，也可以顯示網絡分析結果數據，并可很方便地相互切換。在同一畫面可以同時顯示不同應用的數據。 SCADA功能 前置數 據采集 在系統設計中，前置采集系統（ FES）是架構在統一支撐平臺上的一個具體應用，主要用于實現完整的、高性能的實時數據采集功能。 1 數據類型 系統應能夠采集和處理下列幾類數據：模擬量、電度量、狀態(tài)量（含雙位置）、保護裝置定值參數和動作信號、 RTU 的復位信號以及其它非遠動類數據等。系統將采集的實時數據處理后送至實時數據庫，其它數據（如氣象信息、管理信息）也應進行適當處理 (標度變換或極限檢查等 )，并存入相應的數據庫。為保證信息傳送的可靠性，應采用錯誤校驗碼。 以上各類數據主要來源于： 1) 不同通信協議的各類 RTU 采集 的數據。 2) 通過網絡通信采集的遠方廠站的遠動數據。 3) 與省調 SCADA 系統通信收集的數據。 4) 與縣調 SCADA 系統通信的數據。 18 5) 系統時鐘同步數據。 2 系統支持通訊規(guī)約及轉發(fā)規(guī)約清單 1) 支持與使用 IEC60870510 10 10 10 、部頒 CDT協議等規(guī)約的 RTU 通信。 2) 支持 IEC608705104 及部頒 DL47692 通信協議，通過網絡通信獲取數據，從網絡通信來的數據與 廠站 來的數據同樣對待和處理。 3 對所有接入系統的 廠站 數據進行周期性的查詢采集，以保持數據庫的實時性。為避免某種原因的數據 丟失，主站能夠定時（可調，如 110 分鐘）對所有 廠站 的數據全部采集一遍。 4 在正常掃描和傳送時，如有控制命令要傳送，則暫停掃描和傳送，待控制命令傳送結束后，掃描和傳送再從斷點恢復進行。 5 對模擬量進行周期（可調）掃查，同一廠站的模擬量可分組，每組都具有可定義的掃查周期（需規(guī)約支持）。 6 對所采的數據進行有效性檢查，對于 A/D 轉換溢出、 A/D 轉換失效，以及長時間不刷新的數據不能直接進入數據庫，而是保留一個付本以標明其情況，待下次采集再作比較。 7 工程量的采集需根據給定的基值與系數轉換成實際值，基值與系數可在線修改。 8 提供模擬量濾波功能，根據每個量的變化趨勢，濾除尖峰數據。 9 提供零漂處理功能，對于測量值小于某個死區(qū)時，可以將該測量復位到零。 10 對狀態(tài)量采用“狀態(tài)變位傳送”和周期掃查相結合，保證狀態(tài)量變位及時反映；同一廠站的狀態(tài)量可分成若干組，每組都可分別定義掃查周期（需規(guī)約支持）。 11 提供狀態(tài)量濾波功能，濾除由于開關接點抖動或其它干擾而帶來的假變位信號。 12 在數據采集的同時，提供對通道和 RTU 的檢測手段，如：監(jiān)視并存儲上、下行通信報文等，以便及時發(fā)現故障。 RTU（ 或 相應 廠站監(jiān)控系統或互聯 系統） 不應答時必須采取下列措施： 1) 正在請 求掃描的一組數據和狀態(tài)量將凍結。 19 2) 所有數據和狀態(tài)量的刷新將在 RTU（ 或 相應 廠站監(jiān)控系統或互聯 系統） 重新應答后再進行。 3) 假如在遙控遙調時 RTU（ 或相應廠站監(jiān)控系統或互聯 系統） 不應答，應有一個告警信號產生，指明控制無效。 4) 護碼（海明距離≥ 4），以保證傳輸的可靠性。數據傳輸中出現丟失和溢出時應產生告警，并作相應的處理。 5) 發(fā)現通道故障（中斷或誤碼率較高）時，自動切換到備用通道，在切換時，正在傳送的信息不應丟失，同時發(fā)出告警。 6) 當 RTU 故障時，除發(fā)出告警外，在和該站有關的畫面上標以醒目的標記。某些參加計算的數據可由操 作人員人工輸入。當 RTU 故障恢復后，立即進行該站全部實時數據的刷新，同時清除有關畫面的標記。 7) 不僅實現對所有主備通道的同時監(jiān)視，還應實現前置機之間的負載均衡功能。 13 前置機應支持多機擴展。 14 前置機廠站通道切換不應產生誤遙信。 15 廠站終端應能識別是應用層故障還是網絡層通信協議故障。 16 支持遠方廠站端終端服務器接入方式。 17 具備對時檢測功能。 18 模擬遠動傳輸通道技術數據 1) 傳輸速率： 300 bit/s、 600 bit/s、 1200 bit/s。 2) 工作方式：雙工，有主備用通道時，可由主站控制自動或手動切換。 3) 比特差錯率：應優(yōu) 于 1 105。 4) 接收電平： 40 dB ～ 0 dB。 5) 發(fā)送電平： 0 dB ～ 20 dB。 19 數字遠動傳輸通道技術數據 1) 傳輸速率： 2400 bit/s、 4800 bit/s、 9600 bit/s； kbit/s、 64 kbit/s、128 kbit/s 等。 2) 通道接口：符合 ITUT 及 ISO 有關接口標準。 20 3) 工作方式：雙工、點對點傳輸時應有備用通道，可由主站控制自動切換；網絡傳輸時應能自動封閉環(huán)形結構的故障段。 4) 比特差錯率：數字微波應不大于 106，光纖通道應不大于 109。 5) 通道傳輸時延：≤ 250 ms。 數據處理 系統從廠站采集的數據及相關 SCADA 系統轉發(fā)獲得的實時數據，立刻被處理并存儲到 實時數據庫 中。對所有這些數據處理和存儲時，不管數據來自廠站還是來自其它信息源系統，其來源對用戶和系統應用功能是透明的。 當用戶對歷史數據的壞數據進行人工核對，并進行維護修改后， SCADA 系統應能更新相關的計算量，此時需用戶人工啟動該計算功能。 經過數據處理的數據成為系統中各項應用功能的基礎及源泉。除了需對數據處理以外，還對所有數據打上質量標簽，以標明其可信度。 1 模擬量處理 1) 每個模擬量可根據不同的時間或其他條件設置 多組限值，系統應提供方便的界面讓用戶手動進行限值的切換。 2) 允許人工設置數據， MMI 上的畫面數據需用顏色區(qū)分并提供列表。 3) 可以統計任意量的極值及其發(fā)生時間，并可以作為歷史數據查閱。 4) 對于不同數據，包括未被初始化的數據、可疑數據、不刷新數據及不可用數據及人工置數數據都需有不同質量標志。 5)