【文章內(nèi)容簡介】 、轉(zhuǎn)發(fā)、操作、報警、信息流控制、全網(wǎng)發(fā)布等一系列功能。各種電力實時監(jiān)控主站系統(tǒng)的設(shè)計均基于C/S機制，通過廣義軟總線，系統(tǒng)的各個節(jié)點實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的共享與訪問，如圖34所示。圖34 基于C/S的主站系統(tǒng)模式上述方式在調(diào)度自動化、配網(wǎng)自動化和電能量集抄等系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。不同系統(tǒng)之間的信息交互是通過協(xié)議的方式相互轉(zhuǎn)發(fā)，以實現(xiàn)信息共享。目前，研究人員提出了按應(yīng)用分組和集群控制的設(shè)計模式，在統(tǒng)一平臺的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)調(diào)度自動化、配網(wǎng)自動化和電能量集抄等系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)實時監(jiān)控平臺的一體化設(shè)計，如圖35所示。圖35 統(tǒng)一實施平臺的主站系統(tǒng) 主站系統(tǒng)硬件組成 主站系統(tǒng)主站系統(tǒng)硬件配置包括：服務(wù)器、工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及安全設(shè)備、安裝設(shè)備、UPS等。1．服務(wù)器服務(wù)器主要包括前置服務(wù)器、SCADA服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器及磁盤陣列、DPAS服務(wù)器、GIS服務(wù)器、數(shù)據(jù)通信服務(wù)器、WEB服務(wù)器。前置服務(wù)器——任務(wù)是接收各配電終端、配電子站上傳的數(shù)據(jù)，根據(jù)相應(yīng)的規(guī)約進行數(shù)據(jù)解釋，向SCADA服務(wù)器發(fā)送最新的實時數(shù)據(jù)。并向配電終端、配電子站發(fā)送遙控命令。SCADA服務(wù)器——任務(wù)是接收前置服務(wù)器發(fā)送的實時數(shù)據(jù)，并根據(jù)監(jiān)視、報警、控制等功能的需要對數(shù)據(jù)進行多方面的分析和處理，向DPAS服務(wù)器、GIS服務(wù)器、DA工作站發(fā)送處理過的數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)各種功能。同時向歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器定時保存數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器及磁盤陣列——任務(wù)是海量存儲各種數(shù)據(jù)，包括：歷史數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、線路及設(shè)備的參數(shù)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。DPAS服務(wù)器——任務(wù)是進行配電網(wǎng)的高級分析和計算，例如網(wǎng)絡(luò)拓撲、狀態(tài)估計、潮流計算等，計算結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送給GIS服務(wù)器、DA工作站，并在歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器定時保存。GIS服務(wù)器——完成對GIS功能，以及圖資管理、停電管理等功能的后臺支持。數(shù)據(jù)通信服務(wù)器——主要是實現(xiàn)與其他計算機系統(tǒng)的接口功能，完成與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。WEB服務(wù)器——任務(wù)是提供配電網(wǎng)自動化信息上網(wǎng)服務(wù)，這些信息可能包括：實時圖形和數(shù)據(jù)、配電管理、統(tǒng)計分析及預(yù)測數(shù)據(jù)等。一般，各種服務(wù)器均應(yīng)按“雙機熱備”配置，可選用主流的UNIX部門級服務(wù)器，可選的生產(chǎn)廠商有HP、SUN、IBM等國際著名IT廠商。2．工作站工作站類型的計算機主要包括：DA工作站（合并GIS工作站）、報表工作站、維護工作站、開發(fā)工作站。其主要用途如其名稱所示。其中DA工作站建議配置兩個以上的顯示器，以便顯示多種類型的畫面，提高信息顯示能力。工作站可選用INTEL硬件平臺的計算機，操作系統(tǒng)可選用微軟家族的windows。也可以選用與服務(wù)器相同硬件平臺的UNIX工作站。3．網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要包括：主干網(wǎng)絡(luò)交換機、專線接入路由器、主站路由器等。網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備包括：防火墻和網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備。主干網(wǎng)絡(luò)交換機——用于建立主站系統(tǒng)的“主備雙網(wǎng)”，雙網(wǎng)同時工作，網(wǎng)絡(luò)負載自動平衡。專線接入路由器——用于和中國移動（或中國聯(lián)通）的專線設(shè)備對接，用于接收通過GPRS（或CDMA）方式發(fā)送到主站的實時數(shù)據(jù)。由于是和外部網(wǎng)絡(luò)連接，必須安裝防火墻設(shè)備。主站路由器——主要是用于和監(jiān)控分中心、調(diào)度自動化主站系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接。當(dāng)需要和位于安全I區(qū)以外的自動化系統(tǒng)（例如，OA系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)等）連接時，必須加裝網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備。****************************************************************網(wǎng)絡(luò)設(shè)備含義解釋：交換機：數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備，按照橋表（Mac）簡單轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式為幀，由集線器發(fā)展而來?，F(xiàn)在的交換機可以通過VLAN、STP等技術(shù)，減少網(wǎng)絡(luò)廣播。一般用在局域網(wǎng)中。路由器：網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，負責(zé)尋址（IP）并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式為包。現(xiàn)在的路由器可以通過NAT、VPN等技術(shù)實現(xiàn)更多的安全功能。應(yīng)用在不同的網(wǎng)段之間。防火墻：一個由軟件和硬件設(shè)備組合而成、在內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)之間、專用網(wǎng)與公共網(wǎng)之間的界面上構(gòu)造的保護屏障。它是一種計算機硬件和軟件的結(jié)合，使Internet與Intranet之間建立起一個安全網(wǎng)關(guān)（Security Gateway），從而保護內(nèi)部網(wǎng)免受非法用戶的侵入，防火墻主要由服務(wù)訪問政策、驗證工具、包過濾和應(yīng)用網(wǎng)關(guān)4個部分組成。該計算機流入流出的所有網(wǎng)絡(luò)通信均要經(jīng)過此防火墻。****************************************************************4．其他設(shè)備其他設(shè)備主要包括：前置通信機柜、網(wǎng)絡(luò)機構(gòu)、服務(wù)器機柜、GPS衛(wèi)星鐘、打印機、UPS等等。UPS及蓄電池的配置應(yīng)能夠保證主站系統(tǒng)硬件設(shè)備在沒有市電供應(yīng)的情況下，維持2小時以上的備用電力供應(yīng)。 監(jiān)控工作站監(jiān)控工作站的硬件組成包括：分中心路由器、分中心網(wǎng)絡(luò)交換機、DA工作站（合并GIS工作站）。分中心網(wǎng)絡(luò)交換機的作用是建立分中心的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)與深圳城市電網(wǎng)監(jiān)控中心的主站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)雖然在地理位置上有所不同，但是屬于同一局域網(wǎng)。分中心路由器和主站路由器之間必須由高速光纖連接，建議帶寬為1000Mbps。主站與監(jiān)控工作站的硬件配置如圖36所示。其他監(jiān)控分中心歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器磁盤陣列終端服務(wù)器前置通信服務(wù)器SCADA服務(wù)器DPAS服務(wù)器GIS服務(wù)器維護工作站GPS衛(wèi)星時鐘DA、GIS工作站DA、GIS工作站DA、GIS工作站開發(fā)工作站報表工作站主站路由器分中心路由器物理隔離設(shè)備WEB服務(wù)器外部系統(tǒng)交換機福田監(jiān)控分中心主干網(wǎng)絡(luò)交換機分中心網(wǎng)絡(luò)交換機數(shù)據(jù)通信服務(wù)器處于其他安全區(qū)的系統(tǒng)：如MIS系統(tǒng)等處于安全I區(qū)的系統(tǒng)：如地調(diào)主站系統(tǒng)前置通信機柜防火墻專線接入路由器分中心路由器圖36 主站與監(jiān)控工作站的硬件配置示意 主站系統(tǒng)軟件平臺 基于組件式的結(jié)構(gòu)新一代的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合當(dāng)前計算機技術(shù)的發(fā)展方向，積極采用國際標準及中間件技術(shù)，采用分層設(shè)計，整個系統(tǒng)由計算機硬件/操作系統(tǒng)/通用平臺/SCADA應(yīng)用/電力應(yīng)用軟件系統(tǒng)組成，通用平臺采用實時應(yīng)用平臺和商用關(guān)系庫模式，提供基于IEC61968標準的、透明的數(shù)據(jù)庫訪問中間件，提供圖形管理和界面管理。SCADA應(yīng)用提供數(shù)據(jù)采集、報表和打印等應(yīng)用功能。通用平臺層、SCADA應(yīng)用平臺層以及電力應(yīng)用軟件系統(tǒng)均采用模塊化的構(gòu)件技術(shù)，使系統(tǒng)的升級可以局限在某個應(yīng)用功能或模塊，從而使系統(tǒng)的開放性、可擴性和升級能力大大提高。軟件支撐平臺包括兩部分，即系統(tǒng)軟件和DMS應(yīng)用支撐軟件平臺。由于硬件及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、硬件設(shè)備及接口符合國際工業(yè)標準，操作系統(tǒng)應(yīng)采用符合OSF及POSIX標準的產(chǎn)品，應(yīng)采用純UNIX平臺或者Windows/UNIX混合平臺，即UNIX作為服務(wù)器操作系統(tǒng)，Windows平臺作為客戶端界面系統(tǒng)，既能滿足系統(tǒng)的安全性及性能要求，又可提供友好的人機畫面。在此基礎(chǔ)上應(yīng)用軟件的支持平臺，包括分布式的系統(tǒng)管理和監(jiān)視軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、人機軟件和通信軟件，采用了開放式和分布式的體系和面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，建立在國際工業(yè)標準基礎(chǔ)上，因而具有良好的開放性。通用商業(yè)數(shù)據(jù)庫的采用，將進一步提高系統(tǒng)的開放性，保護用戶的軟件投資，和系統(tǒng)功能的進一步擴充。 實時應(yīng)用環(huán)境規(guī)范為滿足配網(wǎng)自動化系統(tǒng)實時監(jiān)控的要求，應(yīng)建立分布式實時運行環(huán)境。分布式實時運行環(huán)境是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它為分布式實時應(yīng)用提供了結(jié)點位置透明、有效、可用的網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境。它隔離硬件平臺和操作系統(tǒng)的相關(guān)性，采用事件驅(qū)動的運行機制和數(shù)據(jù)總線式的數(shù)據(jù)交換方式，保證系統(tǒng)靈活的擴充性。分布式實時運行環(huán)境由一組進程和資源組成。一個完整的分布式實時運行環(huán)境應(yīng)包括：實時數(shù)據(jù)庫（包括事件驅(qū)動和計算引擎）事件管理子系統(tǒng)警報管理子系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)掃描管理子系統(tǒng)應(yīng)用程序開發(fā)接口（API）用戶開發(fā)的應(yīng)用程序1．面向?qū)ο蟮膶崟r數(shù)據(jù)庫以及商用數(shù)據(jù)庫目前，采用商業(yè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫已成為工業(yè)界數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的潮流。但是，直接使用商業(yè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫不能滿足電網(wǎng)實時系統(tǒng)的快速響應(yīng)性要求。為了既保證數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)處理的實時響應(yīng)性，又能滿足對外部系統(tǒng)接口的標準性和開放性，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)由兩部分組成，其中一部分是目前國際上流行的、商用化的、支持ANSISQL、XQUERY訪問的數(shù)據(jù)庫，主要用來支持數(shù)據(jù)模式建立、數(shù)據(jù)存儲、報表系統(tǒng)以及對外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫接口。另一部分是按照面向?qū)ο蟮乃枷牒图夹g(shù)的實時數(shù)據(jù)庫，用來支持數(shù)據(jù)的快速訪問和處理以及面向?qū)ο蟮哪Ｊ酱鎯驮L問。兩部分之間的協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)同步和并發(fā)訪問管理由實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行，數(shù)據(jù)庫訪問安全、可靠、快速，較好地解決了分布式系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的開放性、實時性、數(shù)據(jù)的安全性和一致性問題。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)支持下列特性：提供靈活的適用于不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)模型的機制。提供數(shù)據(jù)庫模式定義工具。提供通用的關(guān)系。統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫訪問管理，以實現(xiàn)硬件存儲位置的獨立性和透明性。支持冗余配置。提供分布式的訪問機制。提供通用的、獨立于存儲格式和物理數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)操作機制。對那些要求高速訪問的應(yīng)用提供面向物理地址的訪問機制。按照用戶的要求執(zhí)行有關(guān)數(shù)據(jù)輸入保護、如數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)范圍等。支持數(shù)據(jù)庫的并發(fā)訪問，保證數(shù)據(jù)的安全性、一致性和完整性。系統(tǒng)故障時具備數(shù)據(jù)庫恢復(fù)和重新啟動功能。數(shù)據(jù)庫快速拷貝和備份功能。數(shù)據(jù)庫斷面存取及恢復(fù)功能。提供多個計算機結(jié)點的多用戶支持，并保證實時性。在數(shù)據(jù)庫和用戶之間的高效率的數(shù)據(jù)傳輸。提供靈活的數(shù)據(jù)庫編輯器、瀏覽器和其它工具。對交互式的用戶和程序提供多種靈活的接口和服務(wù)。2．人機界面系統(tǒng)人機界面系統(tǒng)應(yīng)基于Windows而開發(fā)的分布式全圖形人機接口，為整個系統(tǒng)的各類用戶提供方便、靈活的顯示、操作手段和統(tǒng)一的感觀。采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)豐富和增強了畫面的管理和顯示功能。人機界面系統(tǒng)主要提供以下功能：（1）畫面編輯功能提供具有Window風(fēng)格的全圖形畫面編輯器，并吸收了CAD的某些特點、提供可以公用的基本圖形原語，使用這些圖形原語用戶可以編輯和生成可復(fù)用的圖形元素。利用這些基本圖形原語和用戶自定義的圖形元素，可以方便快速編輯和生成自己所需的各種畫面，如地理位置畫面，單線圖和系統(tǒng)圖等，畫面編輯和在線測試一次性完成?？梢造`活地進行圖形的移動、拷貝、縮放、變形、填充、旋轉(zhuǎn)和與數(shù)據(jù)庫動態(tài)點的連接。系統(tǒng)應(yīng)提供全圖形的畫面元件編輯器和各種畫面編輯器。畫面元件編輯器包括具有動態(tài)特性的畫素編輯器、圖形符號編輯器、按鈕編輯器、畫數(shù)組編輯器。畫面編輯器包括世界圖畫面編輯器、表格畫面編輯器、曲線畫面編輯器。這些編輯器具有相同的顯示風(fēng)格和相似的操作方式，如相同的工具箱和圖形屬性選擇框等。圖形原語是人機系統(tǒng)提供的一組最基本的圖形。用戶所生成的顯示畫面都是由這些基本的圖形原語及其組合構(gòu)成。用戶通過編輯器定義這些圖形原語。畫面編輯器可以在編輯態(tài)、運行態(tài)下工作，兩種狀態(tài)可以無需退出程序?qū)崟r切換，分別完成不同的功能。（2）窗口管理及畫面顯示管理提供基于Windows風(fēng)格的窗口管理系統(tǒng)，為用戶提供統(tǒng)一的風(fēng)格和感觀。界面主要由菜單驅(qū)動，支持圖標、彈出和下拉菜單。人機系統(tǒng)的窗口管理支持雙屏多窗口管理。畫面顯示管理提供多種顯示特性，如畫面的放大和縮小、畫面的分層、漫游，并提供導(dǎo)航窗口，以使用戶容易地定位和平滑地顯示自己所需的畫面層次和內(nèi)容。除常規(guī)的單線圖和系統(tǒng)圖動態(tài)信息外，還提供其它多種顯示手段，如盤表顯示、模擬填充顯示、棒圖顯示、曲線顯示、餅圖顯示等。 主站系統(tǒng)功能規(guī)劃配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)功能主要包含以下幾類：1．配網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控（DSCADA）功能2．配網(wǎng)分析（即高級應(yīng)用），含DA3．配網(wǎng)調(diào)度運行管理4．其他系統(tǒng)接口在基本功能中，以配網(wǎng)SCADA和DA作為基礎(chǔ)，建立數(shù)據(jù)中心；并重點考慮與GIS系統(tǒng)的信息交換接口；以基本功能為基礎(chǔ)實現(xiàn)部分配網(wǎng)調(diào)度運行管理功能（如運行方式）優(yōu)化等。在擴展目標中，將逐步實現(xiàn)DMS應(yīng)用功能，建立信息總線，實施業(yè)務(wù)整合，充分體現(xiàn)構(gòu)建數(shù)據(jù)共享和配網(wǎng)信息中心的原則。 監(jiān)控功能配網(wǎng)監(jiān)控功能（DSCADA）是配網(wǎng)自動化系統(tǒng)最基本功能。它具備SCADA系統(tǒng)常規(guī)功能，如數(shù)據(jù)采集處理、狀態(tài)監(jiān)視、報警、事件順序記錄、遙控或遙調(diào)、事故追憶、數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算、報表、各種畫面顯示、電壓合格率統(tǒng)計分析等打印等。另外還應(yīng)具備參數(shù)下載、線路動態(tài)著色、地理接線圖顯示等功能。 配網(wǎng)故障處理（DA）故障處理（DA）的基本作用是利用計算機、通訊、測控終端對饋線中發(fā)生的故障進行及時準確的分析和判斷，確定故障位置，隔離故障區(qū)域，盡量恢復(fù)非故障區(qū)域的供電，將故障損失降到最低。DA功能處理模式通常有兩種：集中模式和分布模式（就地模式）。1．集中模式集中模式是指配電網(wǎng)故障發(fā)生后，現(xiàn)場的配電遠方終端將現(xiàn)場的開關(guān)狀態(tài)及有關(guān)故障信息送入配電主站（或子站）系統(tǒng)，由系統(tǒng)根據(jù)配電網(wǎng)的實時拓撲結(jié)構(gòu)按照一定的邏輯算法，進行故障定位，確定故障區(qū)段，自動或人工干預(yù)發(fā)出有關(guān)開關(guān)設(shè)備的操作命令，實現(xiàn)隔離故障區(qū)段，恢復(fù)其它非故障區(qū)段的供電。集中模式的故障處理流程如下：（1）故障診斷：根據(jù)繼電保護動作、開關(guān)跳閘和其他故障檢測信息，確定故障發(fā)生位置，這中間可能要考慮信息錯誤、遺失、不一致等特殊情況。（2）故障隔離：與輸電網(wǎng)不同，配電網(wǎng)中并不是每個饋線段都有隔離開關(guān)。因此，在確定了故障位置（饋線段）后，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接線確定包含該故障的最小可控饋線部分，通過對故障周圍的遙控或手動開關(guān)發(fā)出操作命令，將該部分隔離。（3）供電恢復(fù)：提出故障損失最小的恢復(fù)方案，分兩步執(zhí)行：上游恢復(fù)和下游恢復(fù)。——上游恢復(fù)：在完成隔離過程之后，故障部分不再連接在饋線上，因此可以重合饋線首端的跳閘開關(guān)，使故障上游的網(wǎng)絡(luò)部分全部恢復(fù)帶電。——下游恢復(fù)：對故障下游的網(wǎng)絡(luò)部分檢查可供選擇的恢復(fù)方案。由于不僅要考慮故障饋線相鄰的饋線，而且還要進一步考慮相鄰饋線的相鄰饋線，因此大大增加了可能解的個數(shù)。為了對這些可能解中每個解進行評估，并且最終提出最好的恢復(fù)方案。約束條件和評價因素包括：（1）潮流校驗；（2）饋線裕度，根據(jù)線路參數(shù)、變壓器容量或經(jīng)驗參考值確定；（3）開關(guān)操作次數(shù)；（4）調(diào)度員預(yù)設(shè)的約束條件。對于網(wǎng)絡(luò)參