【文章內(nèi)容簡介】 各種防誤手段，配置靈活，功能完備，操作靈活方便，能夠?qū)λ械囊淮卧O備實行強制閉鎖。特別是該系統(tǒng)強大的管理功能包含了變電站各方面的管理需要，實現(xiàn)了變電站的無紙化辦公。2 系統(tǒng)技術特點? 全面的軟硬件跨平臺解決方案；? 基于軟總線的分布式運行環(huán)境，可分別組成單機系統(tǒng)或多機系統(tǒng)；? 全面的各級數(shù)據(jù)共享解決方案；? 功能分布的多服務器應用模式，資源優(yōu)化的客戶/服務器機制；? 系統(tǒng)基于網(wǎng)絡化設計，用以太網(wǎng)通訊為基礎，實現(xiàn)分層分布式構架；? 強大的通信功能，擁有多個通道，多種規(guī)約，可以方便地與保護、五防閉鎖裝置等自動化設備接口通訊；? 數(shù)據(jù)庫超大容量設計，信息量豐富，可以實現(xiàn)對變電站全面充分的描述；? 雙機冗余熱備用技術，雙以太網(wǎng)通信，每個裝置都以雙以太網(wǎng)接入系統(tǒng)，終端信息主動上傳，是真正的多主機構。不僅消除了傳統(tǒng)的通信瓶頸，也便于以故障點對象為單位隔離故障，提高了整個系統(tǒng)的可靠性。配有光纖以太網(wǎng)卡，整個系統(tǒng)可組成全光纖以太網(wǎng)，增加了系統(tǒng)運行的可靠性；? 面向?qū)ο箝_放式應用平臺，內(nèi)置完善的通信規(guī)約庫，支持用戶控制語言，提供 API 用戶應用編程接口。利用通信網(wǎng)絡實現(xiàn)基于保護測控智能裝置的分層分布式綜合自動化功能。? 并行實時數(shù)據(jù)庫。本系統(tǒng)應用并行實時數(shù)據(jù)庫，每一個服務器和工作站都有自己完全同步復制的面向?qū)ο蟮膶崟r數(shù)據(jù)庫。隱藏了進程的界限和系統(tǒng)結構，減少了局域網(wǎng)通訊量和帶寬要求，使總計算負荷分布到單個計算終端上。9 / 823 系統(tǒng)結構 系統(tǒng)拓撲結構可根據(jù)用戶需求選擇以下幾種系統(tǒng)結構? 獨立主機運行 廠站層存在一個或多個監(jiān)控系統(tǒng)，各監(jiān)控系統(tǒng)獨立運行，之間沒有信息交互。各個監(jiān)控主機之間沒有主從的關系，停掉其中任何一臺主機，不影響其它監(jiān)控主機的運行。? 多主機互為熱備用 廠站層存在多個監(jiān)控系統(tǒng)，其中一臺監(jiān)控主機作為主服務器，其他主機作為該主機的熱備用。同一時刻，只有一臺主機與間隔層裝置通信，有效減少了網(wǎng)絡通信流量，同時其他主機從主服務器獲取站內(nèi)信息，可以充當操作站的角色，一旦主服務器停掉，立即從其他監(jiān)控主機中選擇一臺作為主服務器。監(jiān)控系統(tǒng) 1 監(jiān)控系統(tǒng) 2 監(jiān)控系統(tǒng) 3間隔層裝置間隔層裝置監(jiān)控系統(tǒng) 1監(jiān)控系統(tǒng) 2監(jiān)控系統(tǒng) 3? 一主機多操作站 廠站層通信網(wǎng)絡 間隔層通信網(wǎng)絡廠站層存在一臺監(jiān)控主機作為主服務器，另外存在多個操作站在廠站層通信網(wǎng)絡上與主服務器通信，獲取主服務器上的數(shù)據(jù)信息。主服務器負責站內(nèi)間隔層信息采集和控制。兩個監(jiān)控網(wǎng)絡可以完全獨立，也可以作為一個網(wǎng)絡存在，但操作站不與間隔層裝置通信。這種結構是典型的客戶機/服務器模式，很容易擴充一臺監(jiān)控主機實現(xiàn)對主服務器的熱備用，操作站與間隔層隔離，有效減少了廠站層網(wǎng)絡隊間隔層網(wǎng)絡的影響。同時可以實現(xiàn)對站內(nèi)信息的遠程監(jiān)視和控制，并且可以有效減少間隔層網(wǎng)絡的通信流量。? 多主機多操作站 … … … 監(jiān)控系統(tǒng)主服務器操作站 1操作站 2操作站 3間隔層裝置監(jiān)控主機服務器 B操作站A1操作站A2操作站A3操作站B1操作站B2操作站B3監(jiān)控主機服務器 A間隔層裝置間隔層通信網(wǎng)絡網(wǎng)絡 A 網(wǎng)絡 B11 / 82廠站層存在多個監(jiān)控主機服務器以及多個操作站，各個監(jiān)控主機服務器獨立運行，同時，每個監(jiān)控主機服務器可以配置備用服務器。多個操作站分組，每個組與一臺監(jiān)控主機服務器通信。每個監(jiān)控主機服務器同時與間隔層裝置通信。圖中虛線部分表示兩個網(wǎng)絡可能互聯(lián)，也可能是獨立兩個網(wǎng)絡。多個監(jiān)控主機服務器獨立運行，互不影響，操作站通過分組與服務器通信，減輕了監(jiān)控主機服務器的負擔。 系統(tǒng)軟件配置系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控軟件有以下幾種:● 圖形編輯軟件；● 數(shù)據(jù)庫管理與維護；● 通訊規(guī)約管理；● 數(shù)據(jù)采集；● 數(shù)據(jù)通訊監(jiān)視；● 通道配置；● 數(shù)據(jù)處理；● 數(shù)據(jù)計算；● 數(shù)據(jù)存儲；● 報表軟件；● 曲線顯示；● 模擬盤驅(qū)動；● 數(shù)據(jù)轉發(fā)；● 事項處理；● SOE 處理；● 事故追憶；● GPS 系統(tǒng)校時；● 保護信息；● 定值管理；● 故障錄波；● 電壓無功綜合控制軟件（VQC） ；● 順控模件；● 微機五防管理。4 系統(tǒng)功能 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可采集和接收以下種類的數(shù)據(jù)：● 模擬量；● 數(shù)字量；● 狀態(tài)量；● 帶時間標志的事件順序記錄；● 電能量數(shù)據(jù)；● 保護報告；● 操作記錄；● 故障錄波數(shù)據(jù)；● 保護定值。 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)采用標準商用通訊部件,自帶智能通訊處理能力，各通道具有獨立的通訊 I/O 處理能力，系統(tǒng)不僅支持以太網(wǎng)通信，還支持 RS232 等基本串口通信標準； 數(shù)據(jù)處理、運算和存儲數(shù)據(jù)處理、運算和存儲完成以下功能：1)遙信處理● 變壓器檔位遙信信號轉變?yōu)檫b測量上屏, 儀表/數(shù)值多種畫面顯示；● 旁路代處理；● 開關量人工置數(shù)、掛牌及掛接地線；● 開關動作次數(shù)統(tǒng)計；● 對檢修和不可用狀態(tài)的開關進行屏蔽（告警和遙控操作） ；● 根據(jù)事故總信號是否動作，對開關作出事故跳閘或人工拉閘的告警，在沒有事故總信號時，可根據(jù)相關保護等進行判斷。開關事故跳閘到指定次數(shù)，給出需要檢修的提示。2)遙測處理● 數(shù)字濾波：規(guī)定數(shù)據(jù)的最大合法值和最小合法值, 當數(shù)據(jù)超出范圍時, 視為不合格數(shù)據(jù)被濾掉；● 零漂處理：規(guī)定數(shù)據(jù)的零值范圍, 當數(shù)據(jù)處于該范圍內(nèi)時, 視為零值；● 跳變?yōu)V波, 規(guī)定數(shù)據(jù)的相鄰兩幀的最大跳變量, 當數(shù)據(jù)一次跳變超量時, 視為不合格數(shù)據(jù)被濾掉；● 測量值在開關分時歸零處理, 線路開關斷開時, 系統(tǒng)自動判斷線路測量值的合理性,并將其歸零；● 各類虛擬點計算、統(tǒng)計、控制；● 模擬量人工置數(shù)；● 完成連續(xù)模擬量輸出記錄, 遙測類曲線(電壓曲線、負荷曲線、頻率曲線等), 曲線可設置采樣密度。3)電量處理● 接收并處理實測脈沖計數(shù)值；● 對有關有功、無功功率進行積分累計生成電度量值，包括送電、受電累計；● 調(diào)度員人工設置電度量值；● 能按峰、谷、平時段處理電度量, 峰谷時段可定義選擇；● 對累計的各種時段的電量進行日、月、年統(tǒng)計計算；● 對累計的各種時段的電量按不同費率進行電費的計算。4)統(tǒng)計計算● 系統(tǒng)及各廠站有功功率總加、無功功率總加、電度量總加、電壓合格率、頻率越限時間累計計算；● 采用觸發(fā)機制，完成日、月、年負荷峰谷值、平均值和負荷率計算；● 利用實測值計算出用戶需要的各種值, 如功率因數(shù), 發(fā)電出力, 用電負荷, 交換功率等；● 能實時計算總加負荷的超欠情況, 并計算超欠值占計劃值的百分比, 用電負荷指標可任意設置時段；● 安全天數(shù)自動計算功能(僅輸入安全天數(shù)起始日期, 即可顯示當前安全天數(shù))；13 / 82● 能正確統(tǒng)計設備月停運時間、停運次數(shù)及動作率；● 能正確統(tǒng)計遙控, 遙調(diào)次數(shù)和動作率；● 根據(jù)用戶提供的各種公式進行計算。5)歷史數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)庫檢索功能,各種歷史數(shù)據(jù)均能保存一年以上的時間，事件信息最長保存時間可達十年,可按時間、按數(shù)據(jù)類別進行各種歷史數(shù)據(jù)的查詢。 微機五防操作管理模塊本系統(tǒng)提供五防功能模塊。五防模塊與監(jiān)控系統(tǒng)共用一個數(shù)據(jù)庫，有相同的數(shù)據(jù)來源和畫面。系統(tǒng)還提供邏輯配置工具和操作票模塊以及變電站管理模塊，支持各種實遙信和虛遙信，能很好的實現(xiàn)各種變電站五防需求。 保護信息管理1)保護報告系統(tǒng)以音響，畫面，語音等形式輸出保護報告。2)保護定值保護定值的召喚、修改。3)故障錄波以表格、圖形方式輸出故障錄波數(shù)據(jù)。4)保護信號復歸5)接口功能與微機五防、電源、電能表計、全球定位裝置等IED的接口。6)電壓無功綜合控制功能通過電壓無功綜合調(diào)節(jié)來控制電壓水平，以保證電壓質(zhì)量和運行經(jīng)濟性。7)告警和告警抑制a)告警● 遙測量越限告警；● 遙信變位告警；● 數(shù)據(jù)通信異常告警；● 事故告警；● 告警確認。b)告警輸出形式告警輸出形式有：音響告警，畫面告警，語音告警，當前報警信息行，圖形的變色與閃爍，所有事項的列表，事項自動跳相關圖（廠站圖或遠動系統(tǒng)監(jiān)視圖等） 。c)告警抑制操作員可以根據(jù)需要任意組合指定報警方式，可根據(jù)需要屏蔽某些告警事項，設置某些事項的報警方式。 圖形功能● 系統(tǒng)提供豐富的電力系統(tǒng)圖符；● 能在畫面上直接顯示各種信息，屏幕顯示支持多種字體；● 畫面可在線硬拷貝；● 圖形畫面能進行縮放、漫游等；● 動態(tài)提示及動態(tài)曲線數(shù)據(jù)能在畫面上顯示。 制表與打印● 系統(tǒng)報表具有 EXCEL 表格的格式及功能，報表制作簡單、靈活；● 能打印各種數(shù)據(jù)報表以及各種異常記錄和操作記錄；● 報表能即時打印、定時打印及召喚打印。 網(wǎng)絡拓撲動態(tài)著色通過網(wǎng)絡拓撲分析，圖上能以特定的顏色和圖形動態(tài)地顯示各種電力設備的特定運行狀態(tài)。 系統(tǒng)冗余配置(多機系統(tǒng))1) 雙機、雙通道互為熱備用, 高效的雙網(wǎng)絡技術?！? 系統(tǒng)的關鍵子系統(tǒng)節(jié)點（任務）均采用冗余配置（如數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理和實時庫服務器，歷史數(shù)據(jù)庫服務器） 。系統(tǒng)具有硬件設備和軟件任務模塊的運行自監(jiān)視功能，能夠自動通過熱備用切換等機制保證系統(tǒng)的正常運行?！? 高效的雙網(wǎng)絡技術:2) 支持雙冗余高速局域網(wǎng)配置，當一個 LAN 出現(xiàn)錯誤時，系統(tǒng)可以把所有的網(wǎng)絡通訊量轉向另外一個網(wǎng)絡。對 100Mbps Ether、 交換機、Hub 和其他技術都有完善的技術支持。 遙控、遙調(diào)1) 操作員可通過本系統(tǒng)對廠站內(nèi)可控制元件進行遙控操作,系統(tǒng)具有遙控返校、超時取消、遙控條件判斷閉鎖等功能；2) 系統(tǒng)支持根據(jù)拓撲關系完成順控功能。3) 操作員可通過本系統(tǒng)對廠站內(nèi)可調(diào)節(jié)元件（如變壓器分接頭）進行遠方調(diào)節(jié)。 系統(tǒng)對時采用衛(wèi)星同步時鐘（GPS）進行 GPS 對時,可通過本系統(tǒng)對網(wǎng)內(nèi)其他計算機及各種保護裝置進行對時，對時周期可設。 事故追憶● 系統(tǒng)具有事故追憶、事故信息再現(xiàn)及打印事故追憶報表等功能；● 事故追憶功能在電力系統(tǒng)發(fā)生事故后能自動啟動；● 事故追憶的范圍為事故前 1 分鐘到事故后 2 分鐘的所有相關的模擬量，采樣周期可設置。 并行實時數(shù)據(jù)庫本系統(tǒng)應用并行實時數(shù)據(jù)庫，每一個服務器和工作站都有自己完全同步復制的面向?qū)ο蟮膶崟r數(shù)據(jù)庫：1) 并行實時數(shù)據(jù)庫隱藏了進程的界限和系統(tǒng)結構，減少了局域網(wǎng)通訊量和帶寬要求，提高了通訊效率；2) 軟件模塊沒有必要知道實時數(shù)據(jù)庫的地址，每臺計算機都有實時數(shù)據(jù)庫；3) 實時數(shù)據(jù)庫可以從任何的工作站或服務器直接訪問，總計算負荷分布到單個計算機上；4) 支持 SQL（結構化查詢語言）和 ODBC（開放式數(shù)據(jù)庫互連）數(shù)據(jù)庫接口標準。5) 當有數(shù)據(jù)改變的時候，這個消息將在網(wǎng)上廣播出去，相連的主站和服務器都可以聽見和接收。6) 只有變化的信息通過網(wǎng)絡傳送，并且這種變化信息只需傳輸一次，使得網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸量減少。在每臺工作站和服務器之間保留獨立的對話來顯示每份數(shù)據(jù)（包括從局域網(wǎng)上傳輸過多次的老的數(shù)據(jù)） 。每條信息包含一序列號，丟失的信息會很快的被發(fā)現(xiàn)，然后會為丟失的信息重發(fā)請求以便它快速恢復；7）增加計算機而無須增加帶寬，系統(tǒng)不受網(wǎng)絡上計算機臺數(shù)的影響。15 / 82 系統(tǒng)自檢功能1)系統(tǒng)具有在線自檢功能，能以圖、表等方式來直觀反映，并能報警；2)對各種命令和操作設置超時監(jiān)視；3)對傳輸失敗的處理，重發(fā)三次才確認為硬故障；4)自動啟動：系統(tǒng)在上電或從嚴重故障中恢復時，能自動啟動；5)通道狀態(tài)監(jiān)視、切換：系統(tǒng)實現(xiàn)對通道的監(jiān)視,主用通道發(fā)生故障時可自動投入備用通道并具有手動切換的功能；6)對運行設備的故障發(fā)生時間，恢復時間能自動記錄；7)對系統(tǒng)中運行設備進行工況監(jiān)視。 安全功能本系統(tǒng)的系統(tǒng)管理軟件提供以下功能：1)操作員登錄需要身份認證；2）操作員的任何操作（遙控、人工置數(shù)、修改數(shù)據(jù)參數(shù)、修改歷史數(shù)據(jù)等）均要經(jīng)過權限認證；3）系統(tǒng)對每一個重要操作均可形成操作記錄。5 技術參數(shù) 系統(tǒng)容量1)遙信 64*64(可擴)2)遙測 32*64(可擴)3)電度 4*64 (可擴)4)遙控 2*64 (可擴)5)SOE 64*64(可擴)6)采集設備個數(shù) ≤64 (可擴) 技術指標1)開關變位傳送至主站時間 ≤ 1s2)遙測變化傳送至主站時間 ≤ 1s3)控制命令下行 ≤ 1s4)遙調(diào)命令下行 ≤ 1s5)畫面響應時間 ≤ 2s6)畫面刷新間隔 ≤ 2～10s 可調(diào)7)系統(tǒng)可用率 ≥%8)平均無故障運行時間 ≥40000h9)CPU 負載率 正常狀態(tài)下 ≤ 30% 事故情況下 10 秒鐘 ≤ 60%注：具體使用說明見《DPS301M 廠站自動化監(jiān)控系統(tǒng)使用說明書》 。第二部分 系列通信服務器1 概述DPR321CM 通信服務器為 DP3900 礦用電站自動化系統(tǒng)通信管理單元。采用以太網(wǎng)或控制局域網(wǎng)直接和網(wǎng)上測量控制裝置，保護裝置等其他自動化智能設備交換數(shù)據(jù)。還具有多個串行通信口和調(diào)制解調(diào)器接口，能同時與多個主站或其他串行通信設備通信。DPR371CM 通信服務器為 DP3900 礦用電站自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡轉發(fā)單元，采用控制局域網(wǎng)和保護裝置連接，將數(shù)據(jù)轉換為以太網(wǎng)方式上傳至廠站層，完成 DP3900 礦用電站自動化系統(tǒng) CANBUS 網(wǎng)絡與以太網(wǎng)的轉化功能。DPR321CM、DPR371CM 采用通用的 CPU 模件，配置不同的接口插件，安裝方式不同。DPR321CM 及 DPR371CM 通信服務器配置說明見《DPR320CM 系列通信服務器說明書》 。2 裝置主要功能 站內(nèi)數(shù)據(jù)的收集1) 本裝置 CPU 插件均有兩個工業(yè)級的以太網(wǎng)接口，可用于站內(nèi)組網(wǎng)，裝置通過以太網(wǎng)收集保護裝置的信息。以太網(wǎng)接口有兩種形式：RJ45 插口： 用于雙絞線電纜連接；光纖插口： 用于光纜連接；通訊規(guī)約： 以太網(wǎng) 103 規(guī)約；