长西郊集控站监控系统招标书

1、长春供电公司220kv西郊集控站监控系统（招标编号：jnzb-06078-06/第一包） 投标文件（技术建议书）国电南瑞科技股份有限公司二零零六年九月 南京目 录第一章前言11.1 open2000总体描述11.2 open2000遵循标准11.3 open2000的环境要求2第二章open2000体系结构42.1系统设计原则42.2 硬件结构及设备选型52.2.1 硬件结构52.2.2 设备选型72.3 体系结构82.4 系统接口92.5 数据流程102.5.1实时数据的数据流程102.5.2控制命令的数据流程112.5.3历史数据的数据流程112.5.4模型数据的数据流程112.6 ope

2、n2000的关键技术112.6.1实时与商用数据库相结合的数据库管理系统112.6.2冗余机制112.6.3智能建模112.6.4友善的界面122.6.5先进可靠的前置子系统122.6.6安全防护122.6.7系统扩展和升级122.6.8系统备份13第三章系统软件和支撑软件143.1概述143.2系统软件143.2.1操作系统143.2.2诊断测试163.3.3应用开发工具163.3支撑软件173.3.1数据库及数据库管理子系统173.3.2网络管理子系统213.3.3图形管理子系统233.3.4分布式系统管理子系统253.3.5故障自动切换及手动切换263.3.6系统资源监视283.3.7

3、设备监视283.3.8 系统时间和日历管理283.3.9 诊断293.3.10报表及其管理293.3.11权限管理303.3.12历史数据服务333.3.13人机接口343.3.14 软件开发40第四章 scada应用软件414.1概述414.2数据采集和处理414.2.1数据采集414.2.2数据通信424.2.3数据处理454.2.4数据计算和统计考核484.3 控制和调节504.3.1遥控和遥调504.3.2调度员操作524.4事件和告警处理524.4.1事件定义534.4.2告警定义534.4.3告警处理544.5网络拓扑着色544.6趋势记录554.7事件追忆574.7.1事件追忆的

4、主要功能574.7.2重演功能584.8历史数据回放功能(历史曲线及潮流)584.9 soe功能58第五章系统主要性能指标605.1信息量规模605.2系统可用性及可靠性605.3 系统响应时间615.4 主要性能指标61第六章系统硬件和软件配置63第七章工程计划建议65第八章设计联络会、培训及验收67第九章第九章 售后服务保证709.1质量保证709.2保证期内的技术服务70第一章 前言1.1 open2000总体描述国电南瑞科技股份有限公司非常感谢吉林省电力公司及长春供电公司对本公司的信任与支持，使本公司能够荣幸地成为220kv西郊变站计算机监控系统主站的投标单位。为了做好这次投标工作、从

5、而为吉林省的生产建设贡献力量，本公司决定以新一代具有标准化平台支持的调度自动化信息集成系统open-2000作为我们的投标系统，将最新的标准与技术、最好的产品奉献给吉林电力。为此，本公司组织了强大的技术专家队伍，仔细研读了招标书，进行了认真的分析与讨论，根据本公司产品的技术特点编写了本技术建议书，希望能够藉此让吉林省电力公司及长春供电公司的领导、专家充分了解我们的系统、共享调度自动化领域新的发展与成果。作为90年代推出的基于risc/unix的开放式分布式能量管理系统优秀代表之一的open2000于1999年通过江苏省科技成果鉴定，2000年获江苏省科技成果一等奖。投产以来，在保持其技术先进性

6、的同时，紧跟当前科技发展和电力改革的新形势，不断总结经验，在运行中日趋完善，陆续增加了不少新功能，在产品系列化、质量控制、用户服务等方面也做了大量工作，深受各方好评。经过多年努力和发展，open2000已成为性能稳定、功能强大、为广大用户熟悉和喜爱的成熟产品，具有十分强大的生命力，在国内已拥有可观的用户相当广阔的市场前景。本技术建议书与投标文件的“长春供电公司220kv西郊变集控站计算机监控系统投标文件（招标技术规范书的确认表）”共同构成投标文件的技术部分。1.2 open2000遵循标准open2000遵循以下国际组织的有关标准：l iso 国际标准化组织标准l ieee 电子与电气工程师协

7、会标准 ieee 802.x系列局域网通讯标准l iec 国际电工技术委员会标准 iec 61970标准 iec 60870-5系列问答式rtu规约，如常用的101、103、104等 iec 60870-6-102 tase2协议l itu 国际电信联盟推荐标准l gb 中华人民共和国国家标准 gb/t 13730-2002 地区电网调度自动化系统 gb/t 1382992 远程终端通用技术条件l dl 中华人民共和国电力行业标准 dl451-91 循环式远劝规约 dl476-92 电力系统实时数据通讯应用层协议 dl 516-93 电网调度自动化系统运行管理规程 dl 5002-91 地区电

8、网调度自动化设计技术规程 dl 5003-91 电力系统调度自动化设计技术规程l 其它通用的工业标准，如： 操作系统采用unix，符合开放系统的posix标准 sql语言符合ansi标准 gui符合x-window和motif标准 c/c+和fortran语言符合ansi标准 网络通讯采用工业标准的tcp/ip协议1.3 open2000的环境要求open2000主站正常工作的外界环境条件一般为：(1) 机房环境l 温度：1530；l 湿度：20%80%；l 大气压力：86 kpa106 kpa, 70 kpa106 kpa；l 无爆炸危险，无腐蚀性气体及导电尘埃、无严重霉菌、无剧烈振动冲击源

9、；l 计算机机房的接地和静电防护应符合gbj 50174的有关规定；l 计算机机房的平均照度应不小于500 lx；l 计算机机房的消防及安全应符合现行国家标准的有关规定。(2) 机房供电主站应配置两路独立的交流电源：l 额定电压：220v，允许偏差 15%10%；l 频率：50hz，允许偏差0.5hz；l 谐波：5%。注意：如满足上述环境要求有困难请在定货时特别说明。第二章 open2000体系结构2.1系统设计原则随着电力系统和计算机技术的不断发展，能量管理系统只有在标准化、技术先进性、方便实用性等方面取得长足的进步，才能适应电力工业的飞速发展和电力改革的需求，也才能确立市场上的优势，所以我

10、们在open2000的设计中确定了如下原则：l 标准化原则open2000遵循最新的国际标准，如：操作系统遵循ieee posix 1003.0工作组定义的开放性，提供基于标准图形用户界面的编辑和生成工具及调用接口；提供各数据库的访问接口；提供标准的网络通信应用层协议和应用函数及调用接口；支持用户应用软件程序的开发等；继续发挥在原有标准执行上的优势，如iec 60870-5系列等，同时关注将来会对系统产生影响的标准，如iec 61850等；l 软硬件平台无关性原则open2000支持包括alpha、sun、ibm、hp以及pc在内的各种软硬件平台；l 技术先进性原则open2000采用更多的先

11、进技术，如商用数据库技术、面向对象的分析、设计和编程技术及基于internet的web技术、java技术等，这些新技术使系统具有更高的性能、更强的功能、更大的应用范围以及更好的实用性；l 实用、方便性原则继续发挥原有调度自动化产品在实用、方便性方面的优势，并进一步提高；l 简单、易维护性原则open2000朝着功能越来越强大，而使用、维护越来越简单的方向努力，向用户提供完善的数据一致性自动检测工具、运行状态自动检测工具、自动修复工具、手动修复工具等；l 可靠、可用性原则open2000在系统可靠性方面继续下功夫，一方面提高程序本身的可靠性，另一方面开发高效的切换机制，从而提高系统的可用性指标；

12、l 安全性原则open2000开发中也更多地关注系统及网络安全方面的相关技术，如防火墙、物理隔离、入侵检测、安全加固等，根据国调中心的要求实施相应的安全解决方案；l 产品系列化原则open2000应形成系列化产品，以满足不同规模和类型的用户（从地调到县调，从地调加集控站到独立的500kv、220kv变电站等）对调度自动化的需求。2.2 硬件结构及设备选型open2000是一套适应新形势和新要求、采用新技术和新标准、面向调度员和操作员、注重安全防护能力的新一代能量管理系统。硬件上，open2000由服务器和工作站通过分区安全防护的局域网构成，服务器通常包括冗余配置的数据采集、数据通信和数据管理等

13、数据服务器以及scada、agc、pas和dts等应用服务器。软件上，open2000由支持平台和应用软件通过符合国际标准的接口构成，支持平台包括系统平台、数据库管理系统管理、图形、报表、告警和web等两层，应用软件包括scada、pas和dts等。功能上，open2000包括通用功能和专用功能两部分，通用功能是支撑平台软件提供的对每个应用都适用的功能，如告警处理、web浏览、权限管理、历史数据和图形显示等，专用功能亦称应用功能，是针对某个应用的具体功能。2.2.1 硬件结构open2000整个系统分布在三个安全区中，分别为安全区、安全区和安全区，主系统位于安全区，dts子系统位于安全区，we

14、b子系统位于安全区，如2-1图所示。安全区与安全区之间使用防火墙，安全区与安全区之间设置正向与反向专用物理隔离装置隔离。具体系统配置须根据不同用户的情况和需求，进行系统设计。图2-1 典型配置硬件结构示意图主系统包括双冗余局域网子系统、数据服务器子系统、数据采集与通讯子系统、各种应用服务器与工作站等。(1) 局域网子系统open2000采用冗余的双交换式以太网结构，重要用户可采用具备三层交换功能的企业级或部门级交换机，一般用户采用中档交换机即可，重要的服务器还可通过1000m速率接入，构成功能分布的开放系统，该网络结构设计有如下特点：l 无论是单网故障，还是网上节点内的单点网络故障都不影响系统

15、功能。采用双网还能方便地进行硬件设备升级；l 使用vlan技术，可以划分出相对独立的vlan用于数据采集子系统、dts子系统甚至其它应用系统，让用户的投资得到最充分的利用。既避免了配置多台工作组级交换机的投资，又充分利用了主交换机的高性能和可靠性；l 主干交换机最好具备三层交换功能，可以实现各（子）系统之间的高效率地互相通信（以交换的线速而非路由的低速）；l 网络设计具有较大的扩容空间，便于今后系统进一步扩容和增加新的应用系统。(2) 商用数据库服务器商用数据库服务器一般配置两台高档risc服务器，还可配置磁盘阵列，数据库可选择oracle、sybase等。(3) 应用服务器scada、pas

16、等应用服务器一般各配置一对或一台中高档risc服务器，支撑平台提供冗余服务器之间的高效切换。(4) 工作站从系统的可靠性、安全性和维护成本等因素考虑，建议选用risc工作站。(5) 数据采集与通讯子系统数据采集与通讯子系统是整个系统的数据来源与控制通道，其组成包括双局域网、数采通讯服务器（即数据采集服务器、前置机）、串行通讯设备、路由器等。双局域网既可以采用主交换机的vlan网段，也可以配置独立的工作组交换机。数采通讯服务器一般配置中高档risc服务器，可以配置2-4台，一般配置2台即可。由于串行通道的收发与网络通道的收发本质是相同的，从传统通道与网络通道的无缝集成与平滑过渡来说，也应该统一处

17、理。串行通讯设备包括通道板、切换装置、终端服务器或路由器等，终端服务器用于传统远动串行通道接入，路由器则用于与网络rtu、上下级控制中心之间的通讯。(6) dts子系统dts子系统可再细分为dts服务器、教员服务器、学员服务器、学员工作站等设备，可根据实际需求配置相关的服务器和工作站硬件。按照国调中心关于二次安全防护的要求，dts子系统与主系统相对独立，其间应使用防火墙隔开。(7) 安全web子系统按照国调中心关于二次安全防护的要求，web子系统与主系统相对独立， 在安全区配置一到两台web服务器。在安全区与安全区之间布置正向与反向专用物理隔离装置，正向隔离用于从内向外的通讯，传送实时数据、历

18、史数据及图形文件等，反向隔离用于从外向内的通讯，传送计划值等。(8) 其它设备系统可通过串口或网络连接各种外设，包括针打、喷墨打印机、激光打印机、绘图仪、扫描仪等。系统支持各种模拟屏及大屏幕投影显示器，负责实现open2000和它们的接口，并满足下列功能要求：l 可采用mmi工作站直接对模拟屏进行操作，通过串口方式或网络方式驱动模拟屏接口；l 采用tcp/ip网络方式，连接大屏幕投影系统；l 支持x11协议，并将rgb方式作为备用接入方案；l 可在系统中任一调度员工作站、演示工作站上，完成对大屏幕投影系统画面的显示控制；l 支持画面在大屏幕投影上的无缝拼接，开多层窗口，并实现所有图形、画面满屏

19、显示和多鼠标控制。2.2.2 设备选型2.2.2.1 服务器结点目前，具有64位字长采用unix操作系统的risc服务器和工作站已大量运用于企业的关键业务系统，电力行业也不例外。open2000系统的服务器是数据采集和处理的关键结点，在整个系统中具有十分重要的作用，故采用64位risc服务器。由于其所承载的应用和电力系统的实时监控密切相关，所以在选择供应商时非常慎重。open2000可选用当今国际知名计算机供应商sun、ibm或hp系列的64位产品（risc服务器及risc工作站）。这类系列产品起点高（是首先选用64位cpu的risc计算机厂家）、支持异构网络的互连，并能从硬件上支持以太网双网

20、或多网运行，支持标准商用数据库和自行开发的实时数据库，亦可集成其它符合国际标准的第三方实时数据库，以保证数据传输处理的高效性和数据的一致性。2.2.2.2 数据采集与通信子系统数据采集与通信子系统是open2000和外部系统进行信息交换的枢钮和桥梁，是scada/ems的基础。随着电网和计算机通信技术的迅猛发展和调度自动化系统的不断进步，对该子系统的实时性、可靠性、大容量提出了越来越高的要求，open2000数据采集与通信子系统除数据采集服务器选用64位risc服务器外，终端服务器建议选用chase、moxa等产品。串行通讯设备则用为电力系统专门设计的modem、光电隔离、切换设备等。其它如光

21、端机、10m/e1转换器等可选用进口或国产经过运行考验证明是可信的品牌。2.2.2.3 网络设备open2000是面向网络的分布式、开放式系统，网络设备不仅将系统内的硬、软件资源连接成一个整体，还通过网络与上下级调度自动化系统及其它系统进行信息交换实现信息共享。网络设备的性能对整个系统的可靠性、综合能力及性能指标起着关键的作用。open2000主要选用国际知名公司品牌的网络设备，包括路由器、交换机等，构成多个以双网冗余结构为主的lan，并通过网关、路由器等连成man/wan。此外，根据国家和行业有关规定，网络安全装置全部选用经安全部门认证的国产设备。2.3 体系结构从系统运行的体系结构看，op

22、en2000是由硬件层、操作系统层、支撑平台层和应用层共四个层次组成。其中：1）硬件层包括ibm、sun、hp和pc等各种硬件设备；2）操作系统层包括tru64 unix、ibm aix、sun solaris和各种windows操作系统；3）支撑平台层指为应用软件提供的数据库管理系统、图形工具、系统管理等服务的各种工具，它偏向于通用的工具，而不像应用软件偏向于解决具体业务领域的问题。系统中的支撑平台层在整个体系结构中处于核心地位，其设计是否合理将直接关系到整个系统的结构、开放性和集成能力。open2000具有功能全面、设计周密的各种公共服务，包括实时图模库一体化的图形管理工具、报表工具、数据

23、通信服务、web服务和系统管理等等；4）应用系统层包括scada、agc、pas、dts等所有电力系统应用软件，还可以包括配电管理系统等，它们在支撑平台的支撑下完成各自的应用功能，并有机地集成在一起，成为一个一体化的大系统。open2000的体系结构如下图2-2所示。操作系统层tru64 unix ibm aix sun solaris windows硬件层 hp ibm sun pc应用系统层scada agc pas dts dms支撑平台层数据库 图形 报表 数据 web 系统 服务 工具 工具 通信 服务 管理 图2-2 open2000体系结构图2.4 系统接口open2000是遵循

24、国际标准具有良好开放性的系统，在系统设计时就考虑到第三方系统/软件接口的要求，在实际应用中也有与第三方软件接口的丰富经验，这为用户对于ems系统应用功能的扩展和信息的综合利用提供了最大的方便。用户既可以选择各种应用模块/应用系统与open2000集成，也可以将open2000的信息提供给其它系统，与之共享，让open2000在充分发挥其主业功能同时也取得最大的附加效益。open2000目前提供的接入方式有多种，既包括符合规范的标准接入方式（基于iec 61970的组件接口方式、基于iec 61970的cim/xml接口方式）,也包括非标准接入方式（基于数据库的接口方式、基于文件的接口方式和基于

25、专用通信协议的接口方式）。基于数据库的接口方式双方通过数据库交换数据是较常见的方式，双方约定好数据库的数据结构，一方将数据写入数据库中，另一方从数据库中将数据读出。双方还需约定好一定的时间顺序，以免出现一方尚未写入另一方就去读之类的时间配合问题。也可以在数据库中设立相应的标志表明是否有新的数据写入，以免双方在标志使用上的冲突。这种方式适用于两种情况，一是频率不高的尤其是定时的交换数据的情况，二是不断传送实时数据而不需要双方的时间配合的情况。基于文件的接口方式与基于数据库的接口方式类似，双方通过文件交换数据也是较常见的方式，双方约定好一定的时间顺序和数据文件的格式，一方将数据写入文件中，另一方从

26、文件中将数据读出。这种方式适用于频率不高的尤其是定时的交换数据的情况，但不适用于传送实时数据。基于专用通信协议的接口方式双方通过专用通信协议的接口方式是最常用的方式，双方约定好专用通信协议并按照此专用通信协议进行双方的通信，从而实现双方的交互。这种方式具有较大的适用范围，既可用于不定时的数据交换，也可用于实时数据传送。2.5 数据流程在open2000中存在着许多不同类型的数据，典型的数据类型包括从各厂站和其它调度中心收集的实时数据、运行操作人员向各个设备发出的控制命令、系统维护人员生成系统时建立的电网模型数据、各个应用软件对实时数据进行分析和计算后产生的运行结果、用于调度员培训的模拟电网数据

27、以及在当前电网基础上人工设置的用于分析过去或未来运行方式的研究态数据等。这些数据的数据流程各不相同。图2-3给出了open2000数据流程示意图。该示意图中的服务器可以是物理存在的服务器，也可以是逻辑上的服务器（多个应用驻留在一套物理服务器中）。图2-3 open2000的数据流程示意图2.5.1实时数据的数据流程实时数据是指表征现场设备状态的电流、电压、有功、无功和开合位置等数据，同时还包括这些设备异常和故障时的时间和报警信息。设备状态信息的获取分全数据方式和变化数据方式。实时数据流如图2-3中实线1所示。2.5.2控制命令的数据流程控制命令的执行可分为带返校确认和顺序控制两种，前者是典型的

28、操作模式，后者一般用于批量控制。控制命令的主要流程如图2-3中虚线2所示。对于带返送校核命令的返送校核信息，其数据流方向与命令方向相反。2.5.3历史数据的数据流程历史数据包括对实时数据进行采样按时间先后保存的数据、各种操作记录、越限记录数据、soe及pdr数据等。历史数据保存在数据管理服务器中，其它服务器和工作站如需要可进行下装。历史数据的流程见图2-3点划线3。2.5.4模型数据的数据流程模型数据是指用户生成系统时定义的电气设备及其属性、设备之间的电气连接关系等静态数据。模型数据和实时数据共同构成各个应用运行的数据环境。因此，模型数据的维护非常重要，其数据流程如图2-3双点划线4所示。2.

29、6 open2000的关键技术2.6.1实时与商用数据库相结合的数据库管理系统open2000 采用实时数据库与商用数据库相结合的数据库管理系统，其中既有商用数据库管理系统又有实时数据库管理系统，但两者是完全统一的，由一个全网统一的数据库管理系统对实时数据库和商用数据库进行统一管理。数据存储对用户完全是透明的，他们所看到的只是一个综合的数据库管理系统，无需区分商用数据库和实时数据库。2.6.2冗余机制高可靠、高性能的冗余技术是open2000的一个重要特征，open2000将基本的双机热备技术扩展到多机热备技术及冷备自启技术等，大大提高了可靠性指标； open2000还率先开发了“1+n” 软

30、件功能动态重构处理（简称“1+n”）、集群方式数据采集处理功能（前置机按口值班）和双系统冗余后备技术，又将可靠性提高了一大步，这一技术已在现场取得了良好的运行效果。2.6.3智能建模open2000的一个重要特点就是其独创的图模库一体化技术，经过几年的发展，形成了一整套先进的图形制导工具，作图的同时可在图形上录入数据库，使作图和录入数据同步完成，自动建立图形上的设备和数据库中的数据的对应关系，这种被称为“图模库一体化”的技术还可以根据接线图上的连接关系自动建立整个电网的网络拓朴关系，大大简化了ems系统的工程化工作和维护工作。结合图模库一体化技术，open2000提供了先进的图形应用切换技术和

31、统一建模技术，避免了为每种应用分别绘制一套图形、建立一套数据模型的做法，它为用户带来的好处不仅体现在系统的快速生成上，更给日后的运行维护工作带来了极大的便利，它显著地降低了出错概率，大幅度减轻了维护人员的劳动强度，提高了劳动效率。2.6.4友善的界面open2000的界面设计充分体现科技以人为本的思想，与传统的基于unix风格的界面相比，open2000的界面更接近于windows的界面风格，并且引入了在传统unix界面中没有或较难以实现的拖拽（drag & drop）、智能向导、在线帮助等技术，这些技术使open2000变得更加简单易用，不需要频繁地查询使用手册，也不需要记住每个功能的操作步

32、骤，一切操作都是以最自然、最易接受的方式展现在使用者的面前。2.6.5先进可靠的前置子系统前置子系统是整个调度自动化系统中的数据采集、数据通信与数据处理的中心，也是与外部系统数据及信息交换的桥梁。open2000的前置子系统面向多种通道介质，多种通信方式，多种通信协议，多种数据采集单元和多种不同的自动化通信系统。open2000前置子系统可以接入与处理1-1024个厂站的信息；配置灵活，裁剪方便；不仅能满足网省调、大中型地调的需求，也能满足小型地调、县调和500kv、220 kv变电站的需求。独特的集群方式数据采集处理功能（即“按口值班”功能）极大地提高了前置子系统的可靠性和可用性。2.6.6

33、安全防护随着电力系统飞速发展和控制范围不断扩大，控制设备日益增多，且大量采用远方控制，这对调度自动化系统和数据网络的安全性提出了新的严峻挑战。随着国家经贸委30号令电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护的规定和国电公司全国电力二次系统安全防护总体框架的发布，调度自动化系统及数据网络的安全问题越来越受到重视，open2000在设计、开发中也充分考虑了安全防护方面的相关措施。2.6.7系统扩展和升级open2000充分考虑了在性能、容量和系统功能方面如何满足不断增长的电网调度业务需求，在硬件选型和软件设计方面都具有良好的可扩充性，允许用户对在线系统实施不中断运行的扩容、升级。2.6.8系统

34、备份在系统的安全保护措施中，数据的备份和恢复是最基础也是最重要的手段，open2000对系统中的数据提供安全备份和恢复机制，保证数据的完整性和可恢复性。open-2000可以根据用户需求提供基于用户库的全库备份和单表备份，同时还提供历史采样数据的分段备份，从而使备份工作更加灵活，可操作性也更强。第三章 系统软件和支撑软件3.1概述open2000基于internet技术、面向对象技术、数据库技术、java技术，并考虑配电自动化等系统的需求，采用统一的软件支撑平台，适用于网、省调、各类地调及集控中心的新一代能量管理系统。 open2000的所有应用都建立在统一的支撑平台之上，系统具有统一的人机界

35、面和操作风格，功能强大，使用方便，易于扩展。 open2000具有很好的稳定性和可靠性，深受用户的好评。系统在结构上，采用实时数据库和商用数据库相结合的技术，程序和数据库是各自独立的整体，界面明确，结构灵活。当电网结构改变，或内存、外存等外设扩充时，不必修改程序和重新组装软件，用户只需要配置相应的系统参数，就能够投入运行。 考虑到ems系统是一个实时、在线的电力监控系统，其实时性、稳定性、安全性、可操作性是非常重要的，正确选择支撑软件无疑是实现上述性能的基本保证。open2000的主要结点采用了运行稳定、安全、满足实时多任务等需求的unix操作系统作为支撑软件，大大增强了ems系统的可靠性、开

36、放性。open2000采用商用数据库用于系统信息、历史数据等的存储，大大提高了系统的标准性、开放性、可用性和使用的灵活性。 在服务器和工作站上安装c、c+、java和fortran等编译和运行环境，用于系统和用户的开发。用户开发的软件可在线安装并投入实际运行。 open2000设计容量在软件上基本没有限制，扩容只与硬件有关。系统可以方便地扩充到所要求最终规模，并可方便地用新设备替换原有设备。各种设备的扩容均在线进行，不影响实时运行。 提供所有硬件的随机诊断工具和支撑软件的调试工具，同时提供对open2000应用程序的全面调试方法和工具。3.2系统软件open2000系统中所使用的操作系统、数据

37、库管理系统等系统或支撑软件是在本系统生成阶段的最新版本，且为标准的和未进行过修改的。3.2.1操作系统open2000所有服务器和工作站支持目前流行的硬件平台和操作系统，除部分pc机采用windows nt/2000/xp外，主要结点均采用unix操作系统，支持实时、多任务运行环境并能有效地利用cpu及外设资源，包括海量存储器和其它硬件设备。操作系统可提供强有力的安全保障特性，达到c1标准（美国国防部测试系统评估标准）。unix操作系统具有的主要特点有：l 提供实时的、多任务的和多用户的运行环境；l 提供强大的任务调度机制，高优先级过程可以中断低优先级过程；能够响应和处理各种硬件和软件的中断请

38、求，并能够自动安排其优先级；l 具有支撑open2000系统所有应用所必须的文件和程序管理的功能；l 具有很好的文件编辑系统，用户可在crt上以中文方式进行全屏幕交互式编辑。操作系统支持符合gb标准的汉字系统，提供国标一级和二级汉字库，可以实现光栅、矢量字体和描述字体。支持中文字符的编辑、显示和打印。提供多种汉字输入方式。中文的输入、输出不仅支持字符型终端，且支持图形终端。中英文可同时存在于系统；l 系统能够监视高分辨率实时时钟并定时唤醒相应的进程。该时钟可用于定时器和日历时间调度；l 具有基于虚拟存储、存储器保护、存储器检错纠错等的主存管理机制；l 操作系统具有磁盘空间管理能力和工具；l 具

39、有增强的通信和网络支持功能，支持各种局域网和协议。网络通信采用tcp/ip协议，支持x.25等其它标准协议；l 操作系统具有保护和监视能力，以防止数据文件的丢失或破坏；l 提供后备保护措施，在故障恢复后，能保证在故障前条件下的数据迅速恢复；l 磁盘与主存具有保护措施，防止关键程序被冲掉。操作系统只允许特权程序对指定的区域执行改写操作；l 操作系统具有系统生成的方法，以适应硬件和实时数据库的变化，系统生成采用模块化的结构，以便保留编译的目标模块，从而减少重复，避免错误；l 提供各个功能模块间的联接结构及运行监视（系统正常与否、系统资源使用情况、进程运行情况、cpu负载等）和在线维护、管理，以使用

40、户了解整个软件的总体结构和运行过程；l 提供强有力的安全性措施，可以防止用户进行未授权的操作；l 提供x windows和osf/motif的图形用户标准接口，用户可自定制其环境；l 具有独立于网络协议，物理接口的网络应用编程接口；l 提供标准的unix测试、诊断实用程序；l 提供软件许可证，对需要配置多用户的系统，提供多用户许可证。3.2.2诊断测试提供操作系统随机的测试和诊断软件，可监视系统负载和性能，用于诊断硬件设备、模板的故障。3.3.3应用开发工具1. 编程语言支持在工作站上安装c、c+、java和fortran编译和运行环境，安装相应许可证，在microsoft windows系统

41、上安装powerbuilder。安装各种应用库（包括实时应用库）。安装程序调试工具dbx及编程支持工具。提供各种开发工具及原版文本资料，包括：l 开发环境l 开发语言l 源码控制系统l 系统生成工具l 符号调试器l 应用工具l 性能调整能力 所有程序和过程的运行优先级别 程序优先使用资源的级别 程序事件通告的优先级别 程序有限制和无限制地使用操作系统功 其他有关操作系统提供的开发工具2. 开发工具支持open2000的编程工具包括如下内容：l 编译环境：open2000系统的unix服务器和工作站都可安装c、c、java和fortran编译器环境用于用户的系统开发，安装这些工具的许可证及其多用

42、户支持许可证。windows机器提供vc、java等常用编译环境。并且支持部分语言的混编；l 编程环境：open2000系统的支撑平台提供实时数据库、网络通讯、图形等接口库以及常用的科学计算函数软件库，用户可方便使用支撑平台的功能、服务和算法，通过高级语言调用系统提供的接口，开发出新的应用软件；l 编辑工具：系统提供vi、edit和diff等编辑和文件比较工具，支持编辑生成shell批处理文件；l 连接和装载环境：用户可将编译生成的目标模块进行连接生成可执行模块，并通过系统管理工具将执行模块加载到系统中运行。加载的模块可以是任意组合，可以由一个或更多程序组成、由一种或多种语言写成。系统管理中的

43、任务管理可对运行的软件进行监视和管理。3.3支撑软件open2000具有多层结构的支撑平台，为应用软件提供统一的、高可用率的、容错的环境。支撑软件包括数据库管理、人机界面、系统管理、报表管理、web服务管理、系统诊断等。支撑平台提供标准的用户开发环境。3.3.1数据库及数据库管理子系统3.3.1.1商用数据库商用数据库具有可靠性高、容量大、接口标准、安全性好等特点，在计算机网络技术高度发展的今天，商用数据库被越来越广泛地应用于各种系统中，成为开放性系统中必不可少的重要的组成部分。open2000采用大型商用数据库以满足电力系统对大容量数据存储和查询等功能和性能的要求。以商用数据库为基础是ope

44、n2000设计思想的一大飞跃，这种技术的使用使系统更开放、更安全、更通用，功能也更强大。open2000推荐采用oracle、sybase等商用数据库系统用来保存历史数据、应用软件数据或临时数据以及各软件模块的计算分析结果、中间结果数据等。3.3.1.2 实时数据库open2000是实时性要求很高的系统，仅采用商用数据库是不可能满足实时性要求的，必须有实时数据库管理系统与之配合。为使数据库具有良好的实时性、可靠性、可扩性和适应性，open2000提供一套实时数据库管理系统。该实时数据库管理系统基于分布式数据存取方式，具有通用的数据库管理能力，能管理全网分布的数据库，保证全网数据的一致性。它还具

45、有完善的交互式数据库录入、维护、检索工具和良好的用户界面，并做到任一电网元件参数在整个系统中只需输入一次。open2000将实时数据库管理系统与商用数据库管理系统有机地结合起来，构成支撑平台的核心并提供一组数据库访问接口，为支持平台和各个应用提供统一的实时数据服务和历史数据服务。实时数据库专门用来提供高效的实时数据存取，实现电力系统监视、控制和电网分析，其高效性主要通过下列机制来实现：l 数据库服务进程采用多进程和多线程机制，当有多个数据库服务请求同时发出时，数据库服务进程会产生新的进程或线程来响应这些请求，以提高系统的并发性，达到快速响应的目的；l 采用共享内存存储方法，以提高访问速度和满足

46、多进程同时访问的要求；l 设计了一套分布式的数据库管理系统，来优化管理全网分布式数据库，当用户访问数据时，由分布式数据库管理系统来自动判断数据在本机还是在异机，如果在本机则采用快速的内存访问方法，如果在异机则通过网络通信的方法去访问。3.3.1.3 实时数据库与商用数据库相结合的数据库管理系统open2000的商用数据库管理系统和实时数据库管理系统有机地结合在一起，两者之间有着密切的关系，主要体现在以下几个方面：l 子集关系：实时数据库管理系统的数据是商用数据库管理系统所管理的数据的一个子集，实时数据库中主要是描述电网模型的数据、由通讯系统接收到的实时数据以及用户输入的一些数据，这些在商用数据

47、库中都有反映，除此以外，商用数据库中还包含有历史采样数据、告警事件等其它历史信息；l 两者的同步：实时数据库管理系统和商用数据库管理系统所共有的数据是同步的，这由分布式平台中的数据库同步更新机制保证，当用户修改电网系统的模型描述数据及其它参数时商用数据库和实时数据库同步被更新，当接收到重要的实时信息时也是两者同步被更新；l 统一的数据访问接口：虽然对于整个调度自动化系统而言，存在着两套不同的数据库管理系统，但对于最终用户而言，看到的仍然是一个综合的数据库管理系统，无需区分商用数据库和实时数据库，数据的存贮对用户来说是完全透明的。用户只需指明是哪个应用的哪个数据，而无需知道该数据在哪个数据库里，

48、统一的数据访问组件接口会从适当的位置检索出用户所需要的数据；l open2000的实时数据库和历史数据库具有统一的数据库管理，用于生成、管理和访问系统中的各种数据库。open2000的数据库设计采用层次加关系的表示方法，它能描述数据名称、类型、存储位置、长度及其他相关参数。open2000以平台的概念设计，提供对数据库访问的统一接口，数据库结构设计支持所有ems应用功能，完全满足各种电力系统应用对数据库的要求。数据库包括scada数据库、各应用数据库和历史数据库。为便于数据管理及数据库定义, open2000提供图模库一体化的设计，在绘制厂站单线图的同时，可以在图形上录入数据，使作图和录入数据

49、一次完成，自动建立包括拓扑关系的电网模型和生成数据库，避免人为错误，保证图形、模型、数据库的一致性，减少建模和建库时间。open2000数据库管理系统完全满足以下要求：l 实时性：open2000提供的实时数据库采用共享内存存储方法，以满足实时功能快速访问数据和多进程同时访问的要求；l 灵活性：open2000提供多种访问数据库的方式，如提供可视化的数据库定义、生成和管理维护的界面；提供基于sql的与商用数据库的人机界面和编程接口等，其界面直观、简便；l 可维护性：open2000提供灵活、方便的数据库维护工具，以便用户在线监视和修改数据库内的各种数据；l 可恢复性：open2000采用冗余服

50、务器配置，并且数据库管理系统具有保证冗余服务器中的数据库数据一致性的能力，防止因系统故障而导致数据的丢失，其他工作站在故障恢复后，数据库管理系统将自动使其数据库与全网保持一致，迅速地恢复到故障前的状态。此外， open2000提供的数据库在线备份和恢复工具，使得数据库系统完全故障后，也能迅速地恢复到故障前的状态；l 并发操作：open2000的数据库管理系统允许不同程序对数据库内的同一数据集进行并发访问，并保证在并发方式下数据的完整性和一致性；l open2000的数据库管理系统能管理全网分布的数据库，以保证全网数据的一致性。在任一计算机或人机工作站上对数据库中数据的修改，数据库管理系统自动对

51、全网所有计算机或工作站中的相关数据进行修改，以保持全网数据一致；l open2000通过限值判断和合法性校验，检查数据的有效性，以确保任何无效数据都不被接受；l 对数据库数据的任何操作均被记录，且提供对记录的查询功能；l open2000支持多种对数据库的访问接口；l open2000具有用同一种数据库定义生成多种数据集的能力：如实时态、研究态等；l 提供方便的数据库生成、修改和维护功能，并对数据库提供保密和安全保护；l 数据库支持多数据源数据处理；l open2000中实时数据库、应用数据库和历史数据库是有机结合的一个整体，保证了各个数据库之间数据的一致性，使数据传递简单易行；l 数据库支持

52、汉字处理。3.3.1.4 数据库维护工具open2000提供两种类型的数据库维护工具：用于对已有的数据库进行在线增加、删除、修改数据库数据的数据库编辑器和用于进行数据库设计和生成，或对已有数据库进行结构修改的离线数据库维护工具。两种类型的数据库维护工具具有全汉化的、方便和友好的用户使用界面。open2000在对数据库更新和维护时，不会变动正在运行的程序逻辑。而当更新服务软件时利用系统的模块化结构，不会对已有的数据库造成影响，便于对程序和数据库的修改。open2000提供在线的数据库维护能力，授权用户在对上述内容进行在线、交互式数据库维护时，系统在其修改数据未被确认前，所有功能均保持正常运行。而

53、当数据修改被确认后，系统将以修改后的方式运行。用户对所有数据库的修改或更新连同进行修改操作的用户信息均被记录至数据库中，同时提供对修改记录的查询和打印。open2000的数据库维护工具提供用户查询数据库的结构定义信息以帮助用户进行修改工作。该编辑器提供全汉化的直观的操作界面，可完成对数据库的生成、查询和修改等工作，操作极为方便。3.3.1.5 数据库应用程序接口open2000 是开放性很强的系统，对外提供了一套语言编写的函数调用，即数据库应用程序接口db_api。使用此接口，用户可以很方便地访问数据库的任何数据，扩展自己的功能，这十分有利于用户的二次开发。用户只要掌握了接口函数，就能方便地把

54、自己增加的功能加入open2000，使之成为系统的一部分。象对原有数据一样，open2000支撑平台完全支持对新增数据的显示、打印、计算及报表等。3.3.2网络管理子系统open2000的网络管理软件是按照国际标准自行开发的分布式网络管理软件，负责管理计算机网络信息的接收和发送，具有很强的适应性和一定的智能性，可与当今流行的各种网络设备相匹配。open2000网络管理子系统用于保证数据安全可靠地进行传输，上层软件之间的通信都通过网络管理子系统进行，由网络管理子系统进行路由选择、流量控制、完整性判断等，并动态平衡双网负荷。open2000网络管理子系统还提供标准的应用程序接口，上层应用软件和用户

55、开发的软件都可以通过此接口进行进程之间的网络通信，上层软件不必判断网络是否正常，只需指明需与之通信的进程名，把信息发给网管子系统，由网管子系统进行路径判断和收发控制，以保证进程之间的正常通信。因此系统整体功能清晰，程序模块化好，易于编程及查错、纠错。open2000系统采用双以太网结构，互为备用，以实现实时信息的快速安全传输。open2000网络管理子系统的主要特点有：l open2000的网络配置十分灵活，可以是单低速网、单高速网，可以是低速和高速双网混用，也可以是双高速网；l 支持以太网、fddi或atm等多种网络形式；l 真正的共享式双网。双网在两个网都正常时，作为分流作用、动态平衡负荷

56、，以保证两个网流量均等，充分利用网络资源。当其中一个网工作不正常时，双网起到备份作用，系统可以自动对不正常网络进行隔离，工作正常的网络将接管所有的网络通信工作，以保证通信正常进行；l 自动最优路径选择。网管子系统时刻监视网络流量，自动选择最优路径进行通信，保证网络负荷最轻；l 标准的网络接口，可以方便地与其它系统进行互联；l 通过tase.2，dl 476-92等规约，可以方便的在上下级调度间组成广域网，实现调度系统间的信息交换；l 系统可以根据不同的故障和不同的节点来执行相应的动作； l 提供观察网络上所有节点的状态和运行模式的工具，可观察到网络上所有报文；l 支持远程调用， 支持打印服务，支持网络打印机，支持窗口服务，支持网络文件共享，支持远方用户访问系统，访问用户受到