调度与配电一体化的应用

　
摘要：本系统是以技术先进性、可靠性、实用性和开放性为原则，结合仓山区调度自动化的要求及可将来扩充到配电自动化而设计的一套具有当前国内先进水平的电网监控系统。DF9100主站系统采用调度/配电自动化系统一体化设计思想，统一网络结构、统一数据库平台、统一应用平台以及统一界面风格等；同时，不同的应用运行于不同的节点，不同的功能分布配置，成为一套完整的、统一的、一致的调度/配电自动化系统
关键词：调度 配电一体化 先进性 可靠性 实用性 开放性
1　系统的总体构成
本系统是以技术先进性、可靠性、实用性和开放性为原则，结合仓山区调度自动化的要求及可将来扩充到配电自动化而设计的一套具有当前国内先进水平的电网监控系统。DF9100主站系统采用调度/配电自动化系统一体化设计思想，统一网络结构、统一数据库平台、统一应用平台以及统一界面风格等；同时，不同的应用运行于不同的节点，不同的功能分布配置，成为一套完整的、统一的、一致的调度/配电自动化系统。
1.1　监控和管理中心层
中心层是整个调度/配电一体化自动化系统的核心。主要采集、管理整个系统中变电所RTU、配电子站传上来的数据，负责数据的处理、存储、事故的报警、远方的控制；配电网络故障的隔离、无故障区域的供电恢复。负责与多个子系统的接口，实现数据共享。
其主站系统基于100M高速以太网，采用10/100M自适应集线器。系统采用分布式的处理结构，各功能软件分布在不同计算机上，系统具有良好的开放性。两台DELL 4000服务器构成数据库和实时库服务器实现双机热备用。两台通信工作站及调度员、巡检、维护、WEB工作站选用了DELL PIII高档微机，在基本配置的基础上添加了AGP显卡(带16M内存)、声卡和音箱，满足图像加速处理及多媒体要求。以上机器按双网配置使整个系统实现双网分流和冗余备份。
1.2　配电子站与变电所RTU
由于配网中监控设备点多面广，不可能把所有的站端监控设备直接连在主站上，这样必须增加中间一级，称为配电子站。由配电子站管理附近的开闭所、柱上断路器、配变的配电终端监控设备，以管辖范围内10kV线路的故障隔离、无故障区域的供电恢复，并将处理结果上报主站。
1.3　配电终端监控设备层
他们是整个系统的底层，完成开闭所、柱上断路器、配变的配电终端监控设备。本期共安装5台FTU (JA-196PK)、2台TTU(JA-196PB)、2台RTU(JA-196PKB)实现两条10kV线路馈线自动化，与配电子站通信采用载波的方式。
1.4　结构图

图1
2　调度/配电一体化自动化系统主站的特点
2.1　采用调度/配电自动化系统一体化
减少投资，只投资一套主站，便具有完整的调度SCADA功能，还具有配电调度自动化系统功能；同时考虑系统将来的发展，将来在具有地理信息系统(GIS)的运行环境时，能完成AM/FM/GIS功能；以及能完成DMS功能。避免了重复投资。
采用调度/配电自动化和AM/FM/GIS系统一体化设计思想，具有统一网络结构、统一数据库平台、统一应用平台以及统一界面风格，实现变电所实时数据与配电实时数据的统一，同时考虑将来扩展GIS因此DF9100系统在GIS与SCADA低层平台的进行一体化设计，在实时数据库、实时通信网络、规约处理等方面共用Xopens平台，提供基于软总线的平台接口函数直接供GIS系统取得实时信息，不需要通过中间环节转接，实现SCADA与GIS的无缝连接。
2.2　结构分层，功能分布式的开放系统
全面采用开放的工业及国际标准作为基础支撑平台，硬件平台：Intel系列PC机、服务器；RISC技术的ALPHA、SUN工作站等。本系统采用Intel系列PC机。操作系统：Windows NT操作系统，系统也支持UNIX操作系统。网络：采用TCP/IP协议等国际标准协议。
应用系统具有分层开放平台结构，历史数据库采用目前国际上流行的、支持ANSI-SQL访问的关系数据库SQL Server，主要用于历史数据存储，数据库模式建立，以及对外部系统的访问接口。实时数据库常驻内存，支持数据的快速访问和处理，支持CLIENT/SERVER模式SQL访问。历史数据库和实时数据库均支持冗余双服务器热备用机制，冗余服务器之间自动地保持数据的一致性。

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标准网络分布通信协议的广义软总线接口规范化，针对逻辑通信对象，透明支持各种内部应用及外部应用。
人机界面系统中全部采用了面向对象技术，所有图元和电力系统符号作为对象处理，使处理更加方便。支持用户化的各类计算及控制。
各关键功能节点分别采用2N或N 1冗余方式。如前置机系统，实时数据库服务器，历史库服务器，调度工作站以及以太网络等均采用此种配置工作模式。为整个系统的可靠性、稳定性提供了坚实的基础。
数据采集直接通过终端服务器进入以太网络，不需要通过前置机转接，可靠性高。系统扩展性好，数据处理软件可以固定驻留在数据处理机上也可以任意切换到其他在线运行的机器中。处理速度快。


3　系统实现的功能
DF9100系统主要功能是完成变电所和配电网的监测控制功能，并进行对配电网络故障的隔离、无故障区域的供电恢复。通过变电所RTU和配电子站采集变电所和配电网运行的实时数据；对实时数据的工程处理和计算处理及形象化显示；对断路器变位事件、遥测越限和事故跳闸报警处理；通过变电所RTU和配电子站远程控制变电所内和开闭所的断路器、柱上断路器、配变等；对运行过程产生的实时和历史数据的管理；根据采集的实时遥信量进行网络拓扑分析，断路器变位时可进行网络动态着色；对所有通道进行监控和对终端设备进行主站端维护功能。
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