新一代調(diào)度自動化系統(tǒng)設計--南網(wǎng)培訓

遵循 IEC 61970 標準的 新一代調(diào)度自動化系統(tǒng) 國電南瑞科技股份有限公司 IEC 61970 標準 ？ ！ SCADA軟件 AGC/AVC軟件 網(wǎng)絡分析軟件 DTS軟件 支撐平臺軟件 緊密耦合 :如何進行異構集成 ? 調(diào)度自動化系統(tǒng) 電力市場交易系統(tǒng) 調(diào)度生產(chǎn)管理系統(tǒng) 水調(diào)自動化系統(tǒng) 配電自動化系統(tǒng) 中等耦合 : 如何進行無縫互聯(lián) ? 調(diào)度中心 同級調(diào)度中心 上級調(diào)度中心 下級調(diào)度中心 松散耦合 :如何 進行模型交換 ? 解決方案 IEC 61970 標準 組件模型 公用信息模型 CIM 組件接口規(guī)范 CIS 遵循 IEC 61970 標準的方式 遵循 IEC 61970 標準的方式 內(nèi)標準方式 系統(tǒng)的體系結構遵循組件模型 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型遵循 CIM 系統(tǒng)的接口設計遵循 CIS 外標準方式 系統(tǒng)內(nèi)部采用特殊結構 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型采用私有格式 系統(tǒng)邊界增加 CIS轉換接口模塊 內(nèi)標準方式的優(yōu)缺點 內(nèi)標準方式的優(yōu)點 先進的組件技術，軟件發(fā)展的趨勢 數(shù)據(jù)模型標準化，擴展性好 避免了信息轉換，接口效率高 內(nèi)標準方式的缺點 開發(fā)投入大 外標準方式的優(yōu)缺點 外標準方式的優(yōu)點 只需在系統(tǒng)邊界打補丁即可 開發(fā)成本低 外標準方式的缺點 軟件體系結構不開放 信息轉換降低了接口的效率 信息轉換環(huán)節(jié)增加了一個故障點 轉換過程中的信息損失 遵循 IEC 61970 標準的 體系結構設計 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 (CIM) 組件適配器 組件執(zhí)行系統(tǒng)（組件服務） API 組件適配器 應用 1 應用 2 原來應用 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 組件 A 組件 B 原來應用 封套 共用信息模型 組件接口規(guī)范 CIS 組件接口規(guī)范 CIS 組件接口規(guī)范 CIS 應用集成方案 信息模型 應用信息交換和數(shù)據(jù)訪問 應用 與 組件 IEC 61970標準 體系結構 : 層次 +插件 硬 件 (ALPHA/IBM/SUN/PC) 操作系統(tǒng) (UNIX/WINDOWS) OPEN-3000支持平臺 圖形工具、報表工具、 系統(tǒng)管理等 SCADA AGC NAS DTS 服務工具 應用軟件 支持平臺 平臺可不斷延伸和互聯(lián) 應用可不斷擴展和兼容 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 CORBA集成總線技術 遵循 IEC 61970標準的參考模型 系統(tǒng)結構上的組件化 真正的分布式面向?qū)ο蠹夹g 完善的跨平臺支持 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 支持異構系統(tǒng)、提供強大的跨平臺能力 支持各種編程語言 編程簡單、程序可靠性好 基于組件的 SOA體系架構 系統(tǒng)集成的新高度 完全滿足實時性要求 CORBA組件技術的優(yōu)勢 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 SCADA/PAS SCADA/AGC/PAS/DTS 可按需裁剪成各種功能子集，構成不同規(guī)模的系統(tǒng) 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 應用子系統(tǒng)的組件化 PAS SCADA/AGC SCADA AGC DTS 遵循 IEC 61970 標準的 信息模型與接口設計 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 基于 CIM的數(shù)據(jù)庫定義 實施原則 1. 遵循 CIM 充分利用互操作實驗的成功經(jīng)驗，嚴格 按照 base CIM建立數(shù)據(jù)模型 2. 不拘泥于 CIM 確保自定義信息的靈活性 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 基于 CIM的模型界面 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 基于 CIM的模型界面定制 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 實時數(shù)據(jù)庫 商用數(shù)據(jù)庫 CDA 實時 CIS SQL 私有接口 導入 /導出 應用層 基于 CIM/CIS的數(shù)據(jù)庫 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 標準化的開放接口 標準化的開放接口 基于 IEC 61970的 CIM/XML接口方式 基于 IEC 61970的 CIS組件接口方式 基于 SVG的圖形交換 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 遵循 IEC 61970 標準的 新一代調(diào)度自動化系統(tǒng)特點 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 國電公司科技項目 調(diào)度自動化集成技術研究 2000年國電公司立項 2003年底完成科研工作 2003年底配套工程項目（西北網(wǎng)調(diào)）通過驗收 2004年 2月通過科研項目驗收 驗收結論： 國內(nèi)領先，國際同步 2004年 6月獲國家電網(wǎng)公司科技進步一等獎 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 CIM標準模型 認真研究、消化 IEC 61970 CIM模型，提出遵循 CIM標準模型的數(shù)據(jù)庫模型定義，并進一步增強圖模庫一體化技術。 CORBA技術 遵循 IEC 61970標準的導則所倡導的組件模型，并選用 OMG的 CORBA技術作為組件支撐平臺。 跨平臺技術 充分研究在不同的 UNIX平臺與 PC上圖形界面及后臺進程的跨平臺技術，實現(xiàn)各種 UNIX工作站與 PC任意組合使用。 多上下文技術 支撐平臺不僅支持實時態(tài)的運行，而且從底層機制上完善地支持培訓、運行研究、開發(fā)、測試等多種上下文。 主要研究重點 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 國電南瑞大型 SCADA/EMS系統(tǒng) 成功應用經(jīng)驗及實例 西北網(wǎng)調(diào)調(diào)度自動化 S C A D A / E M S / T M R 系統(tǒng)配置結構示意圖 雙屏調(diào)度員工作站 2 三屏調(diào)度員工作站 3 用戶接口子系統(tǒng) 程序員工作站 4 SCADA/TMR子系統(tǒng) 管理員工作站 TMR服務器 2 SCADA服務器 2 GPS 2 模擬屏 數(shù)據(jù)管理服務器 2 報表工作站 WEB服務器 數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng) 主干局域網(wǎng)交換機 2 主 干 交 換 子 系 統(tǒng) 1 1 1 1 終端服務器組 終端服務器組 訪問服務器 訪問服務器 調(diào)度數(shù)據(jù) 采集子系統(tǒng) 工作組交換機 2 調(diào)度數(shù)據(jù)采集服務器 4 路由器 2 教員 /學員 /觀摩工作站 3 高級應用子系統(tǒng) PDR重演工作站 AGC服務器 2 EMS服務器 2 2 3 67”屏幕 WMS DMIS SPD_NWnet 網(wǎng)管工作站 2 1000M 100M 100M 100M 100M 100M 100M 防火墻 磁盤陣列 大屏幕控制器 工作組 交換機 2 工作組 交換機 2 100M 工作組 交換機 2 智能 集線器 智能 集線器 SBS 打印機 外設終端服務器 2 江 蘇 省 調(diào) 調(diào) 度 自 動 化 系 統(tǒng) ( E M S ) 結 構 示 意 圖 雙屏調(diào)度員工作站 調(diào)度自動化系統(tǒng) PAS服務器 打印機 DTS服務器 大屏幕控制器 SCADA/AGC DTS工作站 模擬屏 調(diào)度員培訓仿真子系統(tǒng) 防火墻 數(shù)據(jù)采集裝置 實時數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng) GPS WEB服務器 外網(wǎng) 歷史數(shù)據(jù)服務器 磁盤陣列 數(shù)據(jù)采集 服務器 III區(qū)交換機 (已有） 外網(wǎng)路由器 物理隔離 報表編制子系統(tǒng) (PC) 系統(tǒng)管理、開發(fā)工作站 管理與開發(fā)子系統(tǒng) RMIS/電量 數(shù)據(jù)庫鏡像 網(wǎng)關工作站 II區(qū)交換機 (已有） 主交換機 1 1 1 1 國電南瑞大型 SCADA/EMS系統(tǒng) 成功應用經(jīng)驗及實例 浙 江 省 調(diào) E M S 配 置 結 構 示 意 圖 雙屏 MMI工作站 EMS應用服務器 網(wǎng)絡打印機 DTS服務器 實時數(shù)據(jù)服務器 歷史數(shù)據(jù)服務器 磁盤陣列 1 1 1 1 系統(tǒng)開發(fā)工作站 網(wǎng)關工作站 教員工作站 調(diào)度員培訓仿真子系統(tǒng) 中心交換機 系統(tǒng)維護工作站 三 屏 MMI 工 作 站 終端服務器 A 終端服務器 B 模擬通道 /128路雙通道 遠 動 通 道 (DTS)WEB服務器 學員工作站 大屏幕投影 防火墻 終端服務器 調(diào)度自動化系統(tǒng) GPS 路由器 電力數(shù)據(jù)網(wǎng) IP加密裝置 廣域網(wǎng)接口 廣域通信 工作站 前置機 防火墻 WEB服務器 安全隔離裝置 電量計費系統(tǒng) 電力市場支持系統(tǒng) 省調(diào)中心數(shù)據(jù)庫 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)主站 繼電保護故障信息系統(tǒng) 局域網(wǎng)接口 調(diào)度生產(chǎn) 管理系統(tǒng) DPMS 局域通信 工作站 撥號服務器 撥號認證 加密裝置 遠方診斷 前置機 國電南瑞大型 SCADA/EMS系統(tǒng) 成功應用經(jīng)驗及實例 標準化支撐平臺功能特點 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 全面遵循 IEC 61970標準 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 IEC61970標準在系統(tǒng)中的體現(xiàn)： 全面采用組件技術 全方位的面向?qū)ο蠹夹g 基于 CIM的數(shù)據(jù)庫設計 基于 CIS的接口設計 體系結構 : 標準 +開放 TASE.2 (MMS) CIM/XML 調(diào)度中心 61850 60870-5 61968 (CORBA) CIM/XML 其它 系統(tǒng) NAS SCADA /AGC DTS 61970 (CORBA) SCADA/EMS POSIX TCP/IP MOTIF SQL 變電站 其它調(diào)度中心 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 體系結構 : 平臺 +服務 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 應用層 公共服務層 數(shù)據(jù)總線層 集成總線層 操作系統(tǒng)層 硬件層 圖形工具 基于 CIM/CIS的數(shù)據(jù)總線 符合 IEC61970、 IEC61968的集成總線 Tru64 UNIX 報表工具 權限服務 告警服務 WEB服務 系統(tǒng)管理 SCADA DTS DMS SUN Solaris IBM AIX HP-UX Windows2000 Compaq SUN IBM HP PC AGC NAS 開發(fā)隊伍 支撐平臺 平臺部： 20人 FES 前置機部： 8人 SCADA 系統(tǒng)部： 4人 AGC 高軟部： 3人 PAS 高軟部： 9人 DTS 高軟部： 6人 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 基于 SOA的設計理念 更清晰的體系結構 更靈活的功能適應性 廣義的實時信息系統(tǒng)平臺，適用于 能量管理系統(tǒng) 配網(wǎng)管理系統(tǒng) 廣域測量系統(tǒng) 公共信息平臺 體系結構 : 實時信息平臺 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 NAS 人機界面 體系結構 : 客戶機 +服務器 集 成 總 線 AGC SCADA DTS 平臺對多態(tài)的支持 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 完善的上下文（ context）機制 實時態(tài) 培訓態(tài) 研究態(tài) 多上下文支持 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 回顧過去 提供 CASE管理工具 事故反演根據(jù)以前的斷面重演當時發(fā)生的事件序列 NAS可調(diào)出以前的斷面進行計算 DTS可調(diào)出以前的斷面進行培訓 研究現(xiàn)在 對現(xiàn)實模型進行離線研究 操作預演 程序測試 規(guī)劃未來 在現(xiàn)實模型的基礎上研究未來模型 未來運行方式計算 未來方式培訓 完善的跨平臺能力 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 給用戶最大的投資利用率 可選較低配置的 UNIX或 PC工作站 給用戶最大的選擇自由度 支持不同 UNIX平臺的混合使用 給用戶最大的升級便利 主備機可以是不同廠商的機器 完全相同的界面（ UNIX版本） 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 完全相同的界面（ PC版本） 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 基于 CIM、面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫設計 以往的做法： RTU號，點號 OPEN2000的設計方法： 遵循 CIM標準 面向電力系統(tǒng)元件 所有元件均具有應用屬性 使不同應用采用不同的網(wǎng)絡成為可能 使不同應用維護同一套數(shù)據(jù)庫和畫面成為可能 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 以往的做法： 元件，節(jié)點或標準接線 OPEN-3000的方法： 遵循 CIM標準 作圖填庫，自動生成網(wǎng)絡模型 多層校驗 方便維護 標準輸出 （ CIM/XML） 使應用軟件實用成為可能 具有國際領先水平的 圖模庫一體化 技術 所見即所得的網(wǎng)絡建模 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 作圖與錄庫的一體化 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 應用切換技術 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 應用切換技術 （續(xù)） 標準化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCAD