PS6000综合自动化系统教学

PS6000+自动化系统产品介绍国电南自[2]PS6000+自动化系统应用场合发电厂变电站新能源其它综合自动化应用国电南自[3]基于网络的全面解决方案PS6000+通信网络•全以太网网络通讯构架•测控保护装置集成10M以太网卡直接接入以太网•变电站层100M以太网•变电站设备的运行信息透明化国电南自[4]PS6000＋自动化系统是在总结了数千套电力监控系统成功应用的基础之上，面向电力自动化当前及未来发展趋势，全新设计的新一代电网自动化应用平台；遵循国际标准完全跨平台开放式图模库一体化PS6000＋自动化系统产品概况国电南自[5]PS6000＋自动化系统设计思想一个平台通用支撑平台多个应用变电站监控集控站监控电厂电气监控未来其它领域扩展…国电南自[6]应用层操作系统层硬件层平台层集控站应用系统…变电站应用系统发电厂应用系统SUNSolarisHP-UXIBMAIXTru64UNIXLINUXSUNHP-ItaniumIBMHP-AlphaPCWindowsPC公共服务网络总线支撑软件图形工具数据总线（DBI）实时数据库报表工具权限管理告警服务WEB服务系统管理商用数据库通信组件库图形组件库消息总线（MBI）1+N容错日志服务PS6000＋自动化系统‘设计思想(一)“平台＋应用”结构分层，方便功能扩展，满足不断发展的电力系统新需求；平台通用，可靠性高，应用系统的开发变得更加方便、专业；国电南自[7]PS6000＋自动化系统设计思想跨平台设计可运行在多种硬件平台、操作系统之上标准化设计IEC61850、IEC61970、SVG、Unicode的应用集成化设计应用的无缝集成与统一管理智能化设计配置及运行管理的智能化国际化设计适应国际市场需求国电南自[8]I.变电站监控II.集控站监控III.电厂监控PS6000＋自动化系统典型结构国电南自安全区Ⅲ安全区Ⅱ安全区Ⅰ调度中心(数字证书)GPSUNIX主机1，2Web服务器Web浏览低压保护测控装置测控装置故障信息子站第三方保护装置隔离装置防火墙保护装置远动智能设备规约转换高压间隔小室规约转换测控装置保护装置智能设备中压间隔小室规约转换低压及公用单元网络打印机智能设备Windows/Linux操作员站、VQC、报表、工程师站Web子系统站控层间隔层PS6000＋自动化系统典型结构－变电站监控硬件平台、操作系统灵活配置IEC61850国电南自UNIX服务器1、2Web服务器Web浏览电力专用物理隔离Windows操作员站1、2Linux应用服务工作站网络打印机GPS串行通讯设备路由器数据采集子系统Web子系统前置机1前置机2转发网关地调SCADA通信子系统PS6000＋自动化系统典型结构－集控站监控国电南自[11]PS6000＋自动化系统典型结构－厂用电监控上级调度A网B网GPS接口工作站Web浏览6kV保护测控装置400V保护测控装置远动智能设备1＃机组规约转换公用测控装置公用保护装置智能设备公共部分规约转换主机/操作员工作站1网络打印机AVC工作站隔离装置主机/操作员工作站26kV保护测控装置400V保护测控装置智能设备2＃机组规约转换DCS-DPUDCS-DPUDCS系统通信网关通信网关SISMIS国电南自[12]PS6000＋自动化系统关键技术1.强大的跨平台能力基于网络的全面解决方案1.面向应用的并行实时库克隆技术遵循CIM、SVG标准的图模库一体化Unicode标准国际化多语言切换高可靠的“1＋N”多机容错1.历史数据缓存机制和自恢复技术2.完备的责任区管理国电南自[13]完全跨平台硬件平台基于RISC的服务器和工作站，如SUN、IBM、ALPHA系列等；基于CISC的服务器、工作站和PC机，如DELL、HP系列等；操作系统UNIX系统‐SunSolaris、Tru64UNIX、IBMAIX、HP-UX等；Linux系统‐UbuntuLinux、RedHatLinux、RedFlagLinux等；Windows系统‐WindowsXP、Windows2003、Windows2000等。PS6000＋关键技术一.强大的跨平台能力国电南自[14]优点:增强系统安全性可采用国内自主安全Linux操作系统（推荐）；配置选型灵活实现各种UNIX、Linux和Windows任意组合使用；‐高性能系统：采用UNIX＋RISCCPU结构；‐高性能价格比系统：采用Linux＋CISCCPU结构；‐混合平台：服务器UNIX＋操作员站Window系统；扩容升级方便减小因计算机或操作系统供应商停产给用户造成的损失，保护已有投资；PS6000＋关键技术一.强大的跨平台能力国电南自[15]PS6000＋关键技术二.基于网络的全面解决方案•全以太网网络通讯构架•测控保护装置集成10M以太网卡直接接入以太网•变电站层100M以太网•变电站设备的运行信息透明化•成功经验的积累；•新技术的不断探索。国电南自[16]PS6000＋关键技术二.基于网络的全面解决方案分层分布式概念的重新演绎一、结构分层•间隔层功能：汇总本间隔层实时数据信息，实施对一次设备保护控制功能，具有承上启下的通信功能…•站控层功能：汇总全站实时数据信息，刷新实时库，按时登陆历史数据库，与调度或控制中心传送、接受数据信息…国电南自[17]PS6000＋关键技术二.基于网络的全面解决方案分层分布式概念的重新演绎二、功能分布•间隔层间隔层按站内一次设备（一台主变，一条线路等）分布式配置，各间隔的设备相对独立，仅通过站内通信网互联。•站控层强调变电站层功能及配置的可组态、可移动性。国电南自[18]常规系统实时库访问普遍采用客户/服务器结构PS6000＋关键技术三.面向应用的并行实时库克隆技术服务器实时库应用进程1应用进程2应用进程n每一个应用都要与服务器建立一条网络通道，随着应用的增多，服务器负荷急剧增加，影响系统稳定性实时数据完全通过网络访问，响应速度较慢实时库由服务器维护国电南自[19]本地实时库本地实时库本地实时库并行实时库引擎PS6000＋采用并行实时库结构采用对等网络通过并行实时库引擎，每一个节点机都具有完全同步复制的本地实时库；所有应用进程都从本地实时库并行获取数据，而不是通过网络；PS6000＋关键技术三.面向应用的并行实时库克隆技术可靠组播技术，效率更高应用1应用2应用n应用1应用2应用n应用1应用2应用n应用直接从本地访问数据，实时响应速度更快国电南自[20]PS6000＋关键技术三.面向应用的并行实时库克隆技术传统的分布式系统中，分布式的应用通过实时库强耦合在一起，应用之间常会发生数据访问冲突出现异常，影响系统稳定。为解决多应用系统应用之间的耦合度影响，PS6000＋系统在并行实时库基础之上实现了数据库克隆技术。国电南自[21]并行实时库克隆原理配置库工具clone1clone1clone2MapFileclone1应用实时库进程空间并行实时库进程空间离线运行系统PS6000＋关键技术三.面向应用的并行实时库克隆技术内存映射文件数据同步可通过整块内存映射进行，速度更快应用创建了与并行实时库相互隔离，数据空间布局完全一致的实时库克隆体clone2cloneN…国电南自[22]为电力系统应用提供了灵活、可靠的多态数据库解决方案；各态的克隆库的应用不会对在线运行系统产生任何影响PS6000＋关键技术三.面向应用的并行实时库克隆技术在线运行系统仿真态克隆库仿真计算模拟操作历史态克隆库事故反演…研究态克隆库潮流计算状态估计国电南自[23]特点：可以为应用建立相互隔离、互不干扰的克隆数据库，避免了数据耦合，提高了系统运行的稳定性。应用可定制克隆库的数据内容，剔除了冗余数据，使得应用的处理速度更快。PS6000＋关键技术三.面向应用的并行实时库克隆技术国电南自[24]电网模型（设备/参数/连接关系）图形图模库一体化SVG标准IEC61970CIM数据库量测1量测2…PS6000＋关键技术四.基于CIM、SVG标准的图模库一体化PS6000＋实现了基于CIM、SVG标准的开放式图模库一体化功能电力设备模型按照CIM标准构建画面图形基于SVG标准存储国电南自[25]PS6000＋关键技术四.基于CIM、SVG标准的图模库一体化特点：绘制图形的同时，自动将CIM标准的电网模型、模型参数、拓扑关系一次建立完成,有效提高了工程实施与维护效率，减小出错概率；画面基于SVG标准，可实现与第三方系统的图形互操作，提高了系统的开放性；SVG画面无需任何修改就可直接发布到Web及Mis系统，便于系统集成；国电南自[26]PS6000＋关键技术四.基于CIM、SVG标准的图模库一体化在线运行画面发布到Web上的画面国电南自[27]PS6000＋系统为满足国际化市场需求，实现了基于Unicode标准的国际化多语言切换。PS6000＋关键技术五.Unicode标准国际化多语言切换国电南自[28]应用软件1Unicode应用软件2Unicode应用软件3Unicode应用软件nUnicode应用程序资源变量处理（Unicode）语言资源切换语言资源装载器资源切换环境变量中文资源Unicode英文资源Unicode俄文资源Unicode语言资源nUnicode资源脚本PS6000＋关键技术五.Unicode标准国际化多语言切换PS6000＋多语言切换方案采用Unicode标准；资源同代码分离；通过对资源脚本的管理，实现不同语言环境的切换国电南自[29]PS6000＋关键技术五.Unicode标准国际化多语言切换程序中的Unicode字符变量Unicode字符内容本地化翻译PS6000＋国际化工具国电南自[30]优点：采用Unicode标准，应用可动态切换为任一种语言表示,而不仅仅是中文、英文两种文字，满足国际化市场需求；新增一种语种，只需增加对应的资源脚本文件，无需更改源程序，提高了软件的稳定性；PS6000＋关键技术五.Unicode标准国际化多语言切换国电南自[31]PS6000＋自动化系统沿袭了公司原UNIX系统的“1＋N”容错功能.PS6000＋关键技术六.高可靠的“1＋N”多机容错国电南自[32]1＋N冗余引擎A1.实时数据采集5.历史数据存储3.报警信息管理2.计算服务4.时间同步B1.实时数据采集5.历史数据存储3.报警信息管理2.计算服务4.时间同步C1.实时数据采集5.历史数据存储3.报警信息管理2.计算服务4.时间同步进程运行中进程热备用进程已停运PS6000＋关键技术六.高可靠的“1＋N”多机容错PS6000＋“1＋N”容错多机切换：国电南自[33]PS6000＋关键技术七.历史数据缓存机制与自恢复技术PS6000+系统采用了数据缓存机制及自恢复技术保证历史数据的完整、可靠。国电南自[34]PS6000＋关键技术七.历史数据缓存机制与自恢复技术PS6000+历史数据缓存与自恢复技术数据库存储示意图A并行实时库同步引擎BC历史商用数据库实时库缓存文件实时库缓存文件实时库缓存文件？√历史服务器国电南自[35]PS6000＋每个数据对象都可对应于一个责任区；一个用户可以定义管理一至多个责任区PS6000＋关键技术八.完备的责任区权限管理责任区1责任区2责任区1责任区1责任区2责任区3责任区1/责任区2责任区3/责任区4用户责任区配置责任区定义责任区1责任区2责任区3责任区4数据库对象国电南自[36]特点：运行信息可根据管理需求灵活划分为多个管理单元，提高了运行管理效率。用户只能对自己责任区管辖范围内的设备进行指定权限的操作，保证了系统运行的安全、可靠。PS6000＋关键技术八.完备的责任区权限管理国电南自[37]PS6000＋自动化系统•强大的跨平台能力•基于网络的全面解决方案•面向应用的并行实时库克隆技术•遵循CIM、SVG标准的图模库一体化•Unicode标准国际化多语言切换•高可靠的“1＋N”多机容