【導(dǎo)讀】吉林供電公司EMS系統(tǒng)升級(jí)。國(guó)電南瑞科技股份有限公司。二零零七年四月吉林

　　

【正文】 、中間件技術(shù)、 JAVA技術(shù)、XML技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)等技術(shù)，建立統(tǒng)一的跨硬件平臺(tái)、跨操作系統(tǒng)、高性能、標(biāo)準(zhǔn)化的軟件支撐平臺(tái)，硬件配置方案可裁剪、可擴(kuò)充、可跨平臺(tái)，系統(tǒng)資源利用合理、能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)載均衡， SCADA、 AGC、 AVC、 PAS等應(yīng)用子系統(tǒng)集成在統(tǒng)一的平臺(tái)下，實(shí)現(xiàn)從支撐平臺(tái)到電力應(yīng)用系統(tǒng)的分層開放的目標(biāo)。 b) 遵循國(guó)際、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)定。系統(tǒng)全面支持 IEC61970標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)模型符合 IEC 61970 CIM標(biāo)準(zhǔn)，支持符合 CIM標(biāo)準(zhǔn)的 EMS數(shù)據(jù)文件的導(dǎo)入和導(dǎo)出，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換接口符合 IEC 61970 CIS標(biāo)準(zhǔn)，保證與相關(guān)系統(tǒng)的互聯(lián)、互通、互操作。計(jì)算機(jī)通信基于 IEC608706 、 DL47692和 IEC608705104標(biāo)準(zhǔn)，圖形交換和共享支持 SVG標(biāo)準(zhǔn)。 c) 采用冗余的硬件配置及可靠的軟件技術(shù)，使得系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性得到顯著提高，可以實(shí)現(xiàn)雙機(jī)、多機(jī)自動(dòng)冗余備用，單一設(shè)備故障系統(tǒng)應(yīng)能夠正常運(yùn)行，不應(yīng)導(dǎo)致系統(tǒng)信息的丟失和性能的降低。在系統(tǒng)雙機(jī)故障情況下，系統(tǒng)仍能夠?qū)⑵涔δ苻D(zhuǎn)移至其它服 務(wù)器上，確保 實(shí)時(shí)監(jiān)控 功能不失效。 d) 先進(jìn)可靠的系統(tǒng)管理 具有系統(tǒng)監(jiān)視、系統(tǒng)日志、系統(tǒng)報(bào)警、系統(tǒng)自恢復(fù)、系統(tǒng)備份與恢復(fù)等系統(tǒng)監(jiān)視管理功能，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)故障的快速隔離與恢復(fù)，以保證系統(tǒng)的連續(xù)、可靠運(yùn)行。 系統(tǒng)能夠隔離故障，切除故障應(yīng)不影響其它各節(jié)點(diǎn)的正常運(yùn)行，并保證故障恢復(fù)過程快速而平穩(wěn)。 系統(tǒng)具有完善的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的備份和恢復(fù)方案，保證數(shù)據(jù)安全性。 e) 采用基于數(shù)據(jù)平臺(tái)的系統(tǒng)安全互聯(lián)方式，在滿足《全國(guó)電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)總體方案》的要求下，簡(jiǎn)化系統(tǒng)接口、通信結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)各個(gè)系統(tǒng)的 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與職能管理系統(tǒng)的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)分類、數(shù)據(jù)整合，為調(diào)度、生產(chǎn)管理和輔助決策系統(tǒng)的集成提供支持。 f) 計(jì)算機(jī)的類型應(yīng)選擇硬件凍結(jié)時(shí)先進(jìn)、成熟的，具有豐富的硬、軟件資源，并具有支持將來軟件版本升級(jí)的能力。 g) 新增服務(wù)器均采用機(jī)架式組屏安裝并配備 KVM設(shè)備集中管理；調(diào)度員工作站、 MMI工作站的主機(jī)也應(yīng)集中組屏安裝，通過信號(hào)延長(zhǎng)器與顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)互聯(lián)。 新、舊系統(tǒng)的平滑過渡 新老 EMS系統(tǒng)的過渡應(yīng)充分考慮電力調(diào)度生產(chǎn)的實(shí)時(shí)性、可靠性和安全性要求，保證新老EMS系統(tǒng)之 間業(yè)務(wù)的平滑過渡，并且過渡方案不應(yīng)涉及過多的開發(fā)工作， 所需采取的輔助措施等均需 甲方 確認(rèn) 后方可實(shí)行 。 根據(jù)吉林 地調(diào) EMS現(xiàn)狀， 雙方商定 的 新舊系統(tǒng)的過渡方案如下： 吉林供電公司 EMS 系統(tǒng)技術(shù)協(xié)議 甲方：吉林供電公司 乙方：國(guó)電南瑞科技股份有限公司 6 1) 為了最大限度的減少新 EMS生成的工作量， 乙方 負(fù)責(zé)將現(xiàn)有 OPEN－ 20xx系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)、廠站畫面等導(dǎo)入到新 EMS系統(tǒng)中，完成 EMS系統(tǒng)建庫(kù)、建畫面等工作。 2) 在新系統(tǒng)投運(yùn)時(shí) OPEN－ 20xx和新 EMS系統(tǒng)并列調(diào)試期間的方案如下： ? 如果通道條件具備，將 OPEN20xx系統(tǒng)接收的廠站的上行通道全部并接到新系統(tǒng)，全部實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽。新系統(tǒng)獲得全部實(shí)時(shí)數(shù) 據(jù)，這時(shí)就可以在新系統(tǒng)上開展各個(gè)應(yīng)用功能的調(diào)試。直到全部信息正確。 ? 分批將不同的通訊規(guī)約的控制權(quán)短暫地切換到新系統(tǒng)上，開展前置機(jī)通訊規(guī)約和數(shù)據(jù)處理的調(diào)試，調(diào)試完成，再將控制權(quán)取消。 ? 在新系統(tǒng)上逐個(gè)調(diào)試與其它系統(tǒng)間的接口。 ? 經(jīng)過規(guī)定的試運(yùn)行時(shí)間后，可以將實(shí)際的通道及其控制權(quán)全部轉(zhuǎn)移到新系統(tǒng)上。退出老系統(tǒng)，新系統(tǒng)的各個(gè)應(yīng)用同時(shí)接管值班功能。 工程進(jìn)度 雙方商定 的工程進(jìn)度 安排 如下： 內(nèi)容 開始周 結(jié)束周 持續(xù)周 備注 合同簽定 0 假設(shè)時(shí)間起點(diǎn) 第一階段 —— 工廠培訓(xùn)、調(diào)試、驗(yàn)收 第一次設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò) 會(huì) 2 2 1 地點(diǎn)待定 硬件定貨及到貨 3 10 8 主要由服務(wù)器供貨廠商保證，這里僅供參考 第二次設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì) 6 6 1 地點(diǎn)待定 培訓(xùn) 6 8 3 系統(tǒng)生成 11 20 10 預(yù) FAT 21 22 2 第三次設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì) 22 22 1 地點(diǎn)待定 FAT 23 24 2 設(shè)備出廠 25 25 1 設(shè)備運(yùn)輸 26 26 1 第二階段 —— 現(xiàn)場(chǎng)第一次安裝調(diào)試，實(shí)現(xiàn) SCADA功能 現(xiàn)場(chǎng)安裝 27 29 3 由 甲方 和 乙方 共同參與，同時(shí)對(duì) 甲方 技術(shù)人員進(jìn)行系統(tǒng)安裝培訓(xùn) 第一次現(xiàn)場(chǎng)調(diào) 試 30 37 8 現(xiàn)場(chǎng)預(yù) SAT 38 39 2 SAT 40 41 2 SAT后試運(yùn)行 42 53 12 第三階段 —— AVC、 PAS、綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 43 48 6 現(xiàn)場(chǎng)預(yù)驗(yàn)收 49 50 2 現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收暨系統(tǒng)整體驗(yàn)收 51 52 2 系統(tǒng)正式運(yùn)行 53 開始計(jì)算保質(zhì)期 吉林供電公司 EMS 系統(tǒng)技術(shù)協(xié)議 甲方：吉林供電公司 乙方：國(guó)電南瑞科技股份有限公司 7 3 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)性能指標(biāo) － 單個(gè)硬件設(shè)備的年可用率＞ %； － 主站系統(tǒng)設(shè)備在不需調(diào)整及維護(hù)的條件下應(yīng)保證連續(xù)運(yùn)行時(shí)間＞ 10000小時(shí)； － 全系 統(tǒng)的年可用率≥ %； － 在值班設(shè)備無硬件故障和非人工干預(yù)的情況下，主備設(shè)備不應(yīng)發(fā)生自動(dòng)切換； － 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備使用壽命期限不少于 15年。 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的偏差不大于 10ms。 模擬量處理 － 遙測(cè)誤差＜ %。 － 報(bào)表遙測(cè)數(shù)據(jù)合格率＞ ％。 狀態(tài)量處理 － 遙信正確有效率： 100%。 － 系統(tǒng)的 SOE分辨率小于 2ms。 控制輸出 － 遙控正確率為 100%、 不會(huì)因主站軟件原因引起誤動(dòng) 。 － 設(shè)點(diǎn)控制的正確率≥ %。 響應(yīng)時(shí)間要求 系統(tǒng)滿足以下響應(yīng)時(shí)間指標(biāo)： － 遙測(cè)量越死區(qū)處理時(shí)間，正常情況下≤ 3s，最惡劣情況下≤ 5s。 － 遙信變位處理時(shí)間≤ 1s。（從主站接收到遙信量開始到顯示在人機(jī)工作站顯示屏結(jié)束）。 － 遙控命令處理時(shí)間≤ 3s(包括校驗(yàn) 返回 執(zhí)行時(shí)間 )。 － 遙控命令處理時(shí)間≤ 2s(直接控制模式 )。 － 全系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)掃描周期 1～ 10s, 以秒為單位可調(diào) , 不同廠站可定義不同掃描速率。 － 網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送和接收采集周期為 1～ 10s間可調(diào)。 － 電度量存 儲(chǔ)周期為 5?n(n=1,2?? 12)分鐘等級(jí)可調(diào)，電度量積分周期為 1?n(n=1,2??12)分鐘等級(jí)可調(diào)，電度量刷新周期為 1?n(n=1,2?? 12)分鐘等級(jí)可調(diào)。 － 畫面調(diào)用響應(yīng)時(shí)間 (從按鍵到顯示完整個(gè)畫面時(shí)間 )， 90%的畫面 2s，其它畫面 4s。 － 畫面實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)刷新不需要用戶定義刷新周期 ， 遙信、遙測(cè)數(shù)據(jù)均采用變化即時(shí)刷新的機(jī)制。 － 應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)刷新周期 2～ 60s可調(diào)。 吉林供電公司 EMS 系統(tǒng)技術(shù)協(xié)議 甲方：吉林供電公司 乙方：國(guó)電南瑞科技股份有限公司 8 － 模擬屏數(shù)據(jù)刷新： 3～ 10s(可調(diào) )。 － 時(shí)鐘、頻率數(shù)據(jù)的刷新周期為 1s。 －系統(tǒng)切換時(shí)間：≤ 5s（熱備用方式）。 系統(tǒng)事故追憶 (PDR)時(shí)間 系統(tǒng)滿足以下事故追憶 (PDR)時(shí)間指標(biāo)： － 系統(tǒng)提供全息事故追憶，實(shí)現(xiàn)連續(xù)追憶，無數(shù)據(jù)掃描周期，也不是前 N幀、后 M幀的方式。 － 事故前追憶時(shí)間 30分鐘 , 可調(diào)。 － 事故后追憶時(shí)間 15～ 30分鐘，可調(diào)。 計(jì)算精度 OPEN3000系統(tǒng)滿足以下 PAS計(jì)算精度指標(biāo)： － 狀態(tài)估計(jì)收斂精度：＜ .（可調(diào) ) － 調(diào)度員潮流收斂精度：＜ .（可調(diào) ) － 無功優(yōu)化收斂精度：＜ .（可調(diào) ) － 短期 負(fù)荷預(yù)報(bào)誤差：＜ 3％，超短期負(fù)荷預(yù)報(bào)誤差＜ ％； － 短路電流計(jì)算誤差：＜ 5％ 運(yùn)行速度 系統(tǒng)滿足以下 PAS運(yùn)行速度指標(biāo)： － 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌海? － 潮流計(jì)算：＜ 2秒 － 故障計(jì)算：＜ 2秒 － 優(yōu)化潮流：＜ 5秒 － 自動(dòng)發(fā)電控制命令發(fā)送周期 3～ 15s可調(diào)。 － 狀態(tài)估計(jì)執(zhí)行周期 5～ 300s可調(diào)，每次計(jì)算時(shí)間〈 5s。 － 安全約束調(diào)度每 10～ 900s可調(diào)，每次計(jì)算時(shí)間〈 10s。 收斂性指標(biāo) 潮流計(jì)算收斂概率指標(biāo)≥ 90％。 收斂概率：收斂次數(shù)與運(yùn)行總次數(shù)之比，測(cè)試次 數(shù)不少于 100次。 CPU和網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷率 吉林 地調(diào) 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的所有完成系統(tǒng)投產(chǎn)年功能的硬件設(shè)備都將 被測(cè)試，測(cè)試時(shí)間范圍為 1小時(shí)、 1小時(shí)內(nèi)測(cè)試次數(shù)不少于 3次、 5min/次，由此得到的 CPU和網(wǎng)絡(luò)的平均負(fù)荷率。 服務(wù)器、工作站 CPU平均負(fù)荷率 a) 電網(wǎng)正常狀態(tài) 吉林供電公司 EMS 系統(tǒng)技術(shù)協(xié)議 甲方：吉林供電公司 乙方：國(guó)電南瑞科技股份有限公司 9 測(cè)試條件如表 3－ 1所示。 － MMI工作站的 CPU平均負(fù)荷率＜ 30%； － 服務(wù)器的 CPU平均負(fù)荷率＜ 20%。 b) 電網(wǎng)異常狀態(tài) 測(cè)試條件如表 3－ 2所示。 － MMI工 作站的 CPU平均負(fù)荷率＜ 40%； － 其它服務(wù)器和工作站的 CPU平均負(fù)荷率＜ 30%。 網(wǎng)絡(luò)平均負(fù)荷率 測(cè)試條件如表 3－ 2所示。 局域網(wǎng)的平均負(fù)荷率≤ 10%。 (主局域網(wǎng)雙網(wǎng)以分流方式運(yùn)行時(shí)，每一網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載率應(yīng)小于10%。任一網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，單網(wǎng)絡(luò)負(fù)載率不超過 20%。 ) 電網(wǎng)正常條件下 CPU負(fù)荷測(cè)試條件 表 3－ 1 序號(hào) 測(cè) 試 條 件 1 系統(tǒng)容量按系統(tǒng)的最大容量配置，全部功能投入運(yùn)行 2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)掃描周期為 1秒 3 MMI工作站： 畫面數(shù)據(jù)刷新周期為 3秒、 調(diào)用 4幅畫面 /分鐘 /工作站、 40 個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù) /畫面 4 AVC 每 3s計(jì)算一次 5 模擬屏數(shù)據(jù)刷新周期為 3秒 6 模擬量變化為 200點(diǎn) /秒 7 每分鐘有 12個(gè)模擬量和 6個(gè)狀態(tài)量報(bào)警 8 狀態(tài)估計(jì)每 5秒計(jì)算一次 9 安全約束調(diào)度 (SCD)每 10s計(jì)算一次 10 超短期負(fù)荷預(yù)計(jì)每 5分鐘計(jì)算一次 11 安全分析每 5分鐘計(jì)算一次 12 計(jì)算機(jī)通信數(shù)據(jù)交換周期為 2秒 13 歷史記錄為 200點(diǎn) /分鐘 14 事故反演數(shù)據(jù)記錄時(shí)間為 60分鐘 電網(wǎng)異常條件下 CPU負(fù)荷測(cè)試條件 表 3－ 2 序號(hào) 測(cè) 試 條 件 1 系統(tǒng)容量按系統(tǒng)的最大容量配置，全部功能投入運(yùn)行 吉林供電公司 EMS 系統(tǒng)技術(shù)協(xié)議 甲方：吉林供電公司 乙方：國(guó)電南瑞科技股份有限公司 10 序號(hào) 測(cè) 試 條 件 2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)掃描周期為 1秒 3 MMI工作站： 畫面數(shù)據(jù)刷新周期為 3秒、 調(diào)用 4幅畫面 /分鐘 /工作站、 40個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù) /畫面 4 AVC每 3s計(jì)算一次 5 模擬屏數(shù)據(jù)刷新周期為 5秒 6 模擬量變化為 800點(diǎn) /秒 7 每秒有 10個(gè)模擬量和 20 個(gè)狀態(tài)量報(bào)警 8 狀態(tài)估計(jì)每 5秒計(jì)算一次 9 安全約束調(diào)度 (SCD)每 10 分鐘計(jì)算一次。 10 超短期負(fù)荷預(yù)計(jì)每 5分鐘計(jì)算一次 11 安全分析每 1分鐘計(jì)算一次 12 計(jì)算機(jī)通信數(shù)據(jù)交換周期為 2秒 13 歷史記錄為 400點(diǎn) /分鐘 14 事故反演數(shù)據(jù)記錄時(shí)間為 60分鐘 － 歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間不少于 3年 (對(duì)于磁盤陣列 )； － 對(duì)其它存儲(chǔ)設(shè)備，其存儲(chǔ)容量除滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求的容量外，至少必須保留 200%的備用容量； － 當(dāng)存儲(chǔ)容量余額低于系統(tǒng)運(yùn)行要求容量的 80%時(shí)發(fā)出告警信息。 吉林供電公司 EMS 系統(tǒng)技術(shù)協(xié)議 甲方：吉林供電公司 乙方：國(guó)電南瑞科技股份有限公司 11 4 硬件 配置 基本要求 系統(tǒng)所選用的硬件設(shè)備，均為當(dāng)前最先進(jìn)、最成熟的主流產(chǎn)品，其供貨商均為國(guó)際知名公司，在國(guó)內(nèi)有廣泛的服務(wù)機(jī)構(gòu)，在質(zhì)量、性能和服務(wù)上都能夠保 證。 乙方 保證，所有的設(shè)備都是全新的，未經(jīng)使用，且出廠日期不超過 6個(gè)月。 乙方 在為本項(xiàng)目選擇設(shè)備時(shí)，均已充分考慮到設(shè)備在未來使用過程中，系統(tǒng)規(guī)模增長(zhǎng)后的性能指標(biāo)需求，因此，在系統(tǒng)硬件的配置上，已留有充分的裕度。 EMS系統(tǒng) 吉林 地調(diào) EMS的硬件配置主要包括如下幾個(gè)部分： a) 數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng) b) SCADA服務(wù)器 c) PAS 服務(wù)器 d) 歷史服務(wù)器 e) MMI 工作站 f) 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 g) 通信網(wǎng)關(guān)