配电系统方案

配网自动化及配电管理系统解决方案系统需求概述配网自动化及配电管理系统是以计算机技术为基础的现代配电系统的配网自动化管理系统。可应用于各级配调中心的配网自动化系统、配网自动化及配电管理系统、调配一体化系统等等。在各级配调中心，工作人员需要获取配电网运行的实时信息，根据这些有效可靠的信息进而进行配电网安全和经济水平的分析，迅速完成正常运行和事故情况下得判断和决策，同时配调人员需要根据这些实时信息，高效率地完成日常配电管理工作，例如计划检修、交接班、操作记录、工作日志、工作流程管理等。南瑞继保电气有限公司充分考虑了上述需求，全新研发完成RCS-9001配网自动化及配电管理系统。本系统是面向配网调度、基于IEC61970和IEC61968国际标准的扩展、充分考虑配调日常工作实用性、采用网络技术和智能化技术、完全跨平台的新一代配网自动化系统，对配电网进行在线和离线的智能化监控与管理，强调以配网调度、生产管理为应用主体，真正提高供电可靠性、供电质量和服务质量，提高配网调度日常工作效率，提高供电企业自身的经济效益和管理水平。RCS-9001配网自动化及配电管理系统从供电企业的日常应用出发，采用自上而下的构建理念，先构建应用，再构建数据，实现的不再是单一的配网自动化系统，而是实现配网调度、生产、管理和服务等全方位功能的综合应用系统，强调工作核心从传统的SCADA实时应用转向工作管理应用，而把SCADA系统作为数据基础，把GIS系统作为显示平台，对SCADA/DA、GIS、配电工作管理进行无缝式一体化设计，实现SCADA/DA、GIS、配电工作管理应用的完美统一。详细介绍2推荐配置方案2.1总体架构RCS-9001配网自动化管理系统（简称RCS-9001DMS系统）是南瑞继保电气有限公司（下称南瑞继保）研发的最新一代配网自动化主站系统。本系统包含了配网自动化领域的大多数应用，具体产品可以根据用户需求进行扩充或裁减。系统架构如图2-1所示。图2-1RCS-9001配网自动化管理系统的系统架构（EMS/DMS/TMS一体化系统体系结构）RCS-9001配网自动化管理系统由两部分组成：RCS-9001统一应用支撑平台ASP和基于该平台一体化设计开发的全系列配网自动化管理系统应用。RCS-9001统一应用支撑平台ASP提供一套强大的、通用的服务，用于分布式实时数据库管理、历史数据管理、人机交互、网络消息传递、系统管理、报警服务等。RCS-9001统一应用支撑平台ASP是一个理想的适应变化的平台，可以构建在各类广为接受的计算机标准和应用接口基础上。它可以移植和分布到各种硬件体系结构上，具有完整的功能模块系列。构建在RCS-9001统一应用支撑平台基础之上的各个应用功能就像搭积木，可将所有功能有机地集成为一个整体，也可以分开实现，单独使用。RCS-9001配网自动化管理系统提供了全系列的用于加强和提高配电系统运行和管理的配网应用，以提高配电系统的管理水平，其模块化功能可以被方便地裁剪，以适应配网系统的各种需求，具有很好的扩展性。系统架构共包括5个层（layer），自底向上分别是：1）硬件平台可以是现今流行的各种硬件平台，如可以是RISC体系结构的计算机，也可以是CISC体系结构的计算机；可以是32位机，也可以是64位机。2）操作系统平台操作系统可以选用多种现今流行的操作系统，如几种主流的UNIX，LINUX和MicrosoftWindows等。3）通用中间件层通用中间件层包括操作系统屏蔽中间件层和CORBA中间件层。正是由于操作系统屏蔽中间件层的存在，才使得RCS-9001EMS/DMS/TMS系统能够运行在多种操作系统和硬件平台上，具有很好的可移植性。CORBA中间件层的存在，使得RCS-9001EMS/DMS/TMS系统具有应用组件技术所带来的优越性，如可伸缩性、异构系统、可互操作性等。4）统一支撑平台层统一支撑平台层构筑在通用中间件层之上，为各类电力系统应用软件的开发和运行提供统一的支撑平台。统一支撑平台层主要包括数据库管理、网络管理、系统管理、报警、人机界面等多个子系统。5）电力系统应用软件层电力系统应用软件层构筑在统一支撑平台层之上，实现各类电力系统应用软件，如SCADA、AGC、PAS、DTS、DMS、AM/FM/GIS、OMS应用等。按照规模大小和在各级用户对象在配电网中所处地位，南瑞继保电气有限公司提供了两套具有代表性的配网自动化管理系统的解决方案：大中型配网自动化管理系统小型配网自动化管理系统2.2大中型配网自动化管理系统1)硬件配置图2-2为某大中型配网自动化管理系统的硬件配置图。图2-2某大中型配网自动化管理系统硬件配置图大中型配网自动化管理系统硬件配置方案说明：I区主网一般采用双网结构，负载均衡方式运行，保证信息高速可靠传输，网络设备可根据需要选择配置。III区一般提供GIS服务和WEB服务，单双网结构也可由用户自行选择。数据采集（前置处理）部分：由前置处理机、前置通信设备等构成，完成与所辖区域（下级厂站、下级调度机构等）的实时数据通信,通讯方式应根据现场具体情况，包括专线通道和调度数据网方式。还完成本调度中心与上级调度中心的实时通信。前置机应配置丰富的通信规约软件，以实现与相关厂站和调度中心的实时数据通信和远程数据通信。各类后台应用服务器完成实时服务、历史服务和管理服务功能，对采集信息的处理、存储、显示和信号的告警，等，完成SCADA、DA、GIS、配电管理功能以及其他要求的功能。网络通信服务器则担当了数据转发的功能。相配套的各类应用工作站中。调度工作站为调度人员提供监控界面，完成事件告警、报表打印和操作记录等功能，完成对所辖厂站的各种控制操作；DA工作站用于完成故障诊断隔离和恢复功能；GIS工作站完成GIS图形和设备台帐数据的录入和显示；配电管理工作站完成配调各种日常管理工作；维护工作站，用于系统日常维护；报表工作站为调度人员提供报表制作、打印等功能；电子值班工作站为调度相关人员提供语音告警、语音信息查询、烟雾报警等功能；等等。大中型配网自动化管理系统主要设备应冗余配置，确保配网系统安全可靠工作。配网自动化管理系统还必须配置GPS对时设备，并带周波信号，可接入前置机或后台服务器，主要用于系统精确对时。配网自动化管理系统还需配置网络激光打印机（A3/A4），性能应能满足定时制表、召唤打印、事故信息打印等功能要求。前置处理机和各后台服务器采用UNIX操作系统，各应用工作站可以采用UNIX或WINDOWS操作系统，RCS-9001配网自动化管理系统是支持跨平台体系的。为了保证历史数据存储的可靠性，正常情况下，多个（=2）历史存储服务器均在本机记录历史数据，并保证数据的同步。由于故障等某因素造成某机数据记录不全，应该在故障机恢复运行后自动从另台历史服务器获得缺失的历史数据，之后进入同步运行。同理，SCADA应用作为配网自动化管理系统的基本应用项目，SCADA监控功能的可靠运行也可依赖于SCADA服务器的冗余配置和数据库和进程的同步机制来保证。对于实时（SCADA、DA）、历史服务器，其中一台服务器丧失功能后，其他服务器应能承担起事故服务器的作用并可以进行进程级备份，保证系统能够完成基本的监控和记录的功能，使数据不会因为其中一台服务器故障而丢失。此外，网络通信服务器冗余配置，也是为了保证数据转发的不间断性。当然，出于成本考虑，而且数据规模允许，这一应用的服务器也可由数据采集服务器（前置机）兼用。大屏幕/模拟屏的配置是出于调度中心监控功能展示的需要。此项硬件可根据客户实际需求进行配置。GIS工作站要求不低于如下配置：双核1.6；2GB内存；80GB硬盘；256M独立显卡；19LCD表2-1大中型配网自动化管理系统硬件配置解决方案（IBM机型）序号节点名称数据采集子系统1数据采集服务器2终端服务器3模拟/数字通道板4通道箱5通道测试装置历史数据存储子系统1历史数据服务器2磁盘阵列应用服务子系统1SCADA/DA服务器2配电管理服务器3WEB服务器4GIS服务器工作站1调度工作站2DA工作站3维护工作站4报表工作站5配电管理工作站6GIS工作站网络设备1主网交换机2数据采集交换机3安全区I、II互联交换机4路由器5防火墙6正向隔离装置7远程拨号维护MODEMGPS1GPS时钟屏柜1屏柜辅助设备1A3网络黑白激光打印机2UPS电源及电源分配屏3网络线、水晶头等网络附件4电子值班相关设备及软件5调试工具2)软件配置表2-2大中型配网自动化管理系统软件配置解决方案序号名称平台软件部分1Oracle数据库2操作系统3中间件QtACE4系统支撑平台应用软件部分5前置通信软件转发通信通讯通道管理6SCADA数据采集处理多数据源处理旁路代计算控制与调节事件告警功能事件顺序记录实时计算趋势曲线记录拓扑着色事故追忆与重演历史数据管理模拟屏控制计划值管理责任分区时钟同步7配网自动化DA功能故障诊断故障隔离非故障区间供电恢复负荷转移序列控制仿真功能8配电地理信息系统AM/FM/GIS配电GIS平台软件配电GIS图形编辑配电GIS图形显示电子地图导入全定制化的设备管理图-数，数-图互查查询界面、查询统计方式定制查询统计表单定制9配电管理子系统配电管理平台软件表单定制工作流引擎细粒度权限定义操作规则定制状态提醒配置配电管理应用软件检修单管理调度计划管理两票管理紧急事故处理状态提醒停电分析管理交接班管理调度日志管理操作记录管理双电源用户管理设备巡视管理设备缺陷管理设备试验管理等10高级应用软件DPAS网络建模网络拓扑负荷预测（可选）潮流计算等（可选）11Web浏览软件图形浏览事件查询浏览报表浏览曲线浏览配电管理浏览12与其它自动化系统接口13远程维护软件其他辅助软件14Office软件15杀毒软件16应用软件编译环境2.3小型配网自动化管理系统1)硬件配置图2-3小型配网自动化管理系统硬件配置图图2-3为某小型配网自动化管理系统硬件配置，配合此图，对小型配网自动化管理系统的主要硬件设备配置方案进行说明：I区主网一般采用双网结构，负载均衡方式运行，保证信息高速可靠传输，网络设备可根据需要选择配置。III区一般提供WEB服务，单双网结构也可由用户自行选择，一般配置单网结构。前置网可采用单网结构。数据采集（前置处理）部分：由前置处理机、前置通信设备等构成，实现与下辖厂站的实时数据通信，通讯方式应根据现场具体情况，包括专线通道和调度数据网方式。还完成本企业电力调度中心与上级调度中心的实时通信。前置机配置丰富的通信规约软件，以实现与相关厂站和调度中心的实时数据通信和远程数据通信。各类后台应用服务器完成实时服务和历史服务功能，对采集信息的处理、存储、显示和信号的告警等，完成SCADA、配电管理功能以及其他要求的功能。出于降低成本考虑，对于规模不大、数据容量要求不高的小型配网自动化管理系统，推荐SCADA和前置服务器共用、历史服务起和配电管理服务器共用。相配套的各类应用工作站中。调度工作站为企业电力调度人员提供监控界面，完成事件告警、报表打印和操作记录等功能，完成对所辖厂站的各种控制操作；配电管理工作站完成配调各种日常管理工作，亦可兼作报表工作站；维护工作站，用于系统日常维护；等等。如需配置电子值班软件，电子值班工作站可由I区主网中任一台工作站兼任。调度自动化系统实时和历史服务器应冗余配置，确保调度系统安全可靠工作，保证历史数据存储的可靠性和SCADA应用功能的可靠运行。为了保证历史数据存储的可靠性，正常情况下，双历史存储服务器均在本机记录历史数据，并保证数据的同步。由于故障等某因素造成某机数据记录不全，应该在故障机恢复运行后自动从另台历史服务器获得缺失的历史数据，之后进入同步运行。同理，SCADA应用作为配网自动化管理系统的基本应用项目，SCADA监控功能的可靠运行也可依赖于SCADA服务器的冗余配置和数据库和进程的同步机制来保证。在实时（SCADA）、历史服务器中，其中一台服务器丧失功能后，其他服务器应能承担起事故