NS2000(UNIX平台)计算机监控系统介绍(特高压专用)

NS2000（UNIX）

计算机监控系统国电南瑞科技股份有限公司NS2000计算机监控系统

目录一系统概述二系统结构三软件特色四系统功能五维护说明

采用分层分布式模块化思想设计，系统分为两层：站控层和间隔层。站控层采用分布式设计，一般采用双服务器+双操作员工作站+工程师站的五机系统模式，完成站内监控功能，全面提供变电站设备的状态监视、控制、信息记录与分析等功能。间隔层设备一般按间隔分布式配置，完成电力系统实时数据的采集处理。各间隔相互独立，仅通过通信网互连，并同站控层设备通信。因而系统可以灵活配置，扩建、改造方便。站控层与间隔层之间通过通信网络相连。一般是采用高速以太网络。一系统概述系统特点：（1）遵循国际标准，满足开放性要求

采用符合POSIX和OSF标准的UNIX操作系统，数据库访问语言采用满足ANSI标准的SQL语言的C/C++语言函数接口，人机界面采用WIN界面/Motif标准，网络通信采用TCP/IP协议。（2）全分布的网络体系结构

所有功能都采用Client/Server模式分布于网络中，网络中的任何一台机器都可在线同时访问到系统中的所有功能，实现完全意义上的功能分布，真正做到与地理位置无关。虽然各个功能是分布在不同机器上的，但在任何一台机器上都可能访问到所有功能，就象访问本地功能一样。系统概述（3）数据库采用实时数据库和商用数据相结合的方式

既满足实时性的要求，又具有商用数据的优点，便于保存大量的历史数据和各种管理信息、设备信息，方便地与其它系统实现信息共享。（4）采用目前国际上流行的面向对象设计思想和编程技术

编程语言采用面向对象的程序设计语言，数据库以电力系统中各种设备为对象进行设计，便于电力系统模型的建立和高级应用软件的计算和处理。（5）具有智能的网络管理功能

无论用于单网还是双网，低速网还是高速网，系统都能自动适应，并自动检测网络运行情况和网络流量的分布情况，保证网络高速可靠运行。系统概述（6）功能强大、快速新颖的图形系统

可制作多层多平面的变电站监控需要的各种图形，具有导游功能，并可多屏显示，功能快速简洁，界面友好、风格统一、便于使用和维护。（7）具有图模库一体化功能采用图形制导方式，在绘制图形同时直观地录入数据库并自动生成电气连接关系，实现图模库一体化。（8）具有网络拓扑着色功能基于网络拓扑的支持，在画面上以不同颜色和方式（用户可定义）实时显示电网不同电压等级和运行状态。系统概述（9）自动电压无功控制系统具有VQC自动电压质量控制功能，通过程序自动控制变压器分接头调节和电抗器电容器的投切，使母线电压在合格范围内，保持变电站内的无功就地平衡。（10）配置灵活

用户可根据自己情况和功能要求增减工作站，组合多种功能，所有功能都以模块化封装，可以独占一台机器，也可以分布在几台机器上。（11）扩充性好采用国际标准进行开发，所有功能模块之间接口标准统一，提供程序级的数据库接口和图形接口，便于增加各种新功能和使用商用工具。系统概述（12）应用工具齐全提供了丰富的应用管理工具，无论管理用户还是管理外设、管理网络都提供了可视化图形界面，免除用户敲命令行的烦恼。（13）在运行中日臻完善系统概述NS2000计算机监控系统

目录一系统概述二系统结构三软件特色四系统功能五维护说明二系统结构硬件平台：SUN服务器V240、V440等；工作站Ultra45

软件平台：

Solaris10UNIXoracle数据库应用范围： 各种电压等级的变电站、集控中心/小型调度、发电厂等

SCADA服务器负责整个系统的协调和管理，保持工程数据库的最新最完整备份,负责组织各种历史数据并将其保存在历史数据库服务器,实现网络拓扑及VQC等高级应用功能。oracle数据库就安装在服务器上。操作员工作站完成对电网的实时监视和操作功能,它为操作员提供了所有功能的入口,显示各种画面、表格、告警信息和管理信息,提供遥控、遥调等操作/监护界面并进行人机交互,支持双屏显示。工程师工作站监控系统投运后，维护人员使用它进行系统的维护工作。如制作报表、编辑画面、修改工程数据库等。系统结构远动通信控制器NSC200

负责与调度自动化系统进行通信，完成多种远动通讯规约的解释，实现现场数据的上送及下行远方的遥控、遥调命令。与后台系统相独立。前置通信工作站接收各测控装置的实时数据，进行相应的规约转换和预处理，通过网络广播给后台机系统,对各装置发送相应的遥控、遥调控制命令。双前置机工作在互为热备用状态，当其中一台工作站故障时，系统将自动进行切换。可独立配置工作站，也可将该功能集成在服务器上。保护通信管理机与第三方的保护装置或者其它智能设备通信，使它们的参数，工作状态，故障信息，动作信息能实时传送到后台系统。其硬件平台可为NSC200通信控制器、终端服务器或PC机（加串口卡）。系统结构五防工作站以串口方式或网络方式与后台系统通信，交换遥信遥测数据，有其独立的图形系统和五防规则库。通过主接线图交互生成操作票并可在图上模拟执行操作票,在制作操作票的过程中，进行操作条件检测,提供操作票模板，按设备对象进行操作票查询、修改存储和管理,与电脑钥匙通讯。多个应用模块可以采用在一台计算机上运行可根据现场实际情况在不同计算机上灵活配置系统结构硬件(ALPHA/SUN/PC)操作系统(UNIX/WINDOWS)NS2000支持平台SCADAVQCPAS应用软件系统组态、人机界面、统计报表、系统管理等服务工具平台可不断延伸和互联应用可不断扩展和兼容系统结构三软件特色设计思想更高、更快、更强简单、易维护实用、方便灵活、可扩展安全、健壮可靠、可用高效、快捷NS2000计算机监控系统

目录一系统概述二系统结构三软件特色四系统功能五维护说明三软件特色对象化智能化防误性可靠性易用性

对象化基于设备对象组织、管理系统

高压变电站设备数量多，其测点采集数据类型全面、信息量大，一旦事件发生，还存在大量冗余信息被上送。如何让变电站值班人员从繁杂的数据中快速、准确的获知所关心的信息，相关数据组织结构是一个关键，监控系统的重心不再是数据采集与显示，而是数据管理。

系统逻辑节点1逻辑节点n开关刀闸母线线路负荷主变遥信名称遥信点号其它属性……

对象化

对象化数据库分层结构三软件特色对象化智能化防误性可靠性易用性

遥信的处理

延时去抖处理遥信量变位后在规定的时间内多次变位不作告警处理。如弹簧未储能信号，正常开关分闸时常引起弹簧未储能先动作、后复归，通过该功能可以屏蔽这类告警，当发生弹簧未储能始终不能复归时，系统依然能告警，只是时间上略有延迟。动作自保持有些信号动作后常常很快复归，为防止当值班人员没能及时处理时，易被忽略，需要此处理

智能化

遥信的处理

告警处理根据告警重要性可以定义告警方式：包括声音提示方式、推简报窗、登录历史库、是否要确认、选择打印等，也可屏蔽告警。品质异常告警品质异常包括不刷新、双位遥信不一致。告警窗有相应信息提示，画面上以不同颜色区分。确认与确认复归处理确认方式分不须确认、自动确认和必须确认；可以单个确认、按对象确认和全部确认，确认操作相关信息保存到历史库中。

智能化

遥测的处理

品质异常告警品质异常包括数据不刷新、遥测数据较长时间不变化或异常告警。死区、归零处理当遥测值在设定的死区范围内变化时，系统认为遥测值还是原先的值，不变化。当遥测值在设定的归零值范围内时，系统处理该遥测值为零。统计(合格率、最大最小统计等)

智能化

保护事件转遥信（1）与常规遥信合成厂站及各电压等级的事故总（2）用光字牌显示。对于保护动作很快复归的事件，系统提供信号自保持功能，能保证值班员有足够的时间注意到光字牌显示（3）进行语音告警，推事故画面（4）进行确认（5）间隔设备挂检修牌后，信号不告警，且设备不可遥控

智能化

信息归纳与转换综合量计算档位计算系统电压、系统频率计算PT切换硬光字开出自动旁路代强大的公式计算功能自定义测点事故总信号合成

智能化

智能化

事故跳闸判断（1）人工正常操作不算事故跳（2）非人工操作的的判断 保护动作事件或事故总+开关跳事故跳 开关跳闸+合后为1开关偷跳事故跳

网络拓扑

智能化拓朴着色（停电推理功能）根据电源点和开关、刀闸的状态来推理系统中哪些部分带电，哪些部分停电，分别用亮色和暗色来表示。

网络拓扑功能对接线图的要求比较高，往往用户画图时的误联接就可造成网络拓扑功能不能正常推理，所以用户也可以用网络拓扑功能来检验接线图的正确性。三软件特色对象化智能化防误性可靠性易用性

自动实现防误操作闭锁防止带负荷拉隔离刀闸防止带负荷合隔离刀闸防止带电挂接地线或合接地刀闸防止带接地线或接地刀闸合闸防止一侧接地、一侧带电合开关、刀闸系统可在四遥参数类的闭锁逻辑表中自定义五防逻辑防误性

针对每个间隔可设遥控别名(一般用调度编号)遥控权限、监护权限分离采用多重备份、自动检验机制，防止遥控操作参数被误修改防误性防误性

系统自带的操作预演功能

系统切换到操作预演状态，可模拟实际中的操作顺序，如果操作条件不满足，则系统会有对话框提示。若要返回到实时状态，则可选择是否执行预演中的操作。不但达到了防误性的要求，而且可以起到平时培训值班员的作用。三软件特色对象化智能化防误性可靠性易用性

可靠性双服务器、双前置机、双网卡、多值班机、服务器、前置机热备用软件内核精心设计，模块独立，接口清晰系统自带看门狗监视进程，模块故障自动诊断及自动恢复管理大规模测试环境及雪崩试验考验

软件工程管理对软件程序采用

RationalClearCase版本控制

RationalPurify内存泄漏测试

RationalCoverage代码覆盖测试

RationalQuantity效率测试

RationalClearQuest变更管理所有的版本具有前向兼容的特性，用户以前版本的数据库、图形、报表都可以继续使用可靠性可靠性

基于UNIX平台的NS2000计算机监控系统屏蔽了操作系统界面，取消了桌面，以我们开发的控制台取而代之；封锁键盘上的一些控制键,防止操作员误按键。将操作人员分类，禁止了普通人员对操作系统管理操作,最大限度防止因误操作而破坏系统的发生。根据不同的权限，可以进行不同的操作。运行人员具有遥控遥调及画面的一些操作权限，而维护人员则具有修改图形、报表、数据库、用户管理等权限。只有维护人员及超级用户才能在控制台上登录，打开操作系统的人机交互窗口进行系统维护。三软件特色对象化智能化防误性

可靠性易用性

真正的全在线维护技术参数库、画面、报表网上自动同步，确保数据的一致性以图形制导生成数据库关系型数据库设计，取消了冗余配置信息，可确保一处修改，处处生效智能报警，协助值班员运行管理一键搞定，方便维护人员,修改即刻生效易用性NS2000计算机监控系统

目录一系统概述二系统结构三软件特色四系统功能五维护说明

实时图形显示查看配置图、主接线图、线路间隔图、报表、线路曲线等各画面；反映实时数据及状态；人工操作：遥测置数，遥测解封锁，遥信人工置数，遥信解封锁，遥信对位，遥控，遥调，设置标志牌等；反映历史数据：在画面调用中可以调出任一历史时段的数据；操作预演；网络拓扑着色：根据电源点和开关、刀闸的状态来推理系统中哪些部分带电，哪些部分停电，分别用亮色和暗色来表示。开关刀闸图元分合状态的颜色可与电压等级颜色一致，也可以采用图元本身的颜色；系统功能红底、黑字、闪烁红底、黑字浅灰底、黑字、闪烁浅蓝底、黑字1→01→00→10→1确认确认注：可定义普通信号和事故信号的颜色；可定义光字牌的闪烁效果和光字牌的方框形状；信号异常时显示为深灰底黑字。报表系统报表是电力系统运行状况的记录，它是分析电力系统运行，保证安全性和经济性所不可缺少的重要工具；在充分考虑使用方便性和功能全面的基础上，开发出全新的类电子数据表的报表软件包；采用流行的类似EXCEL的界面风格；可以制作色彩丰富，图文并茂的报表；报表具有丰富的数据来源，可包含整个系统中的各种数据，基本上不受限制；具有强大的基于公式的计算功能；支持文件操作，编辑操作，视图操作，数据描述，格式操作，模拟显示等功能。系统功能实时信息分析处理告警系统在对变电站遥测、遥信进行综合分析判断处理，来有效地避免误遥信的出现，并提高事故遥信的判断正确性；根据网络拓扑的、默认的、人工设置的逻辑条件并结合设备运行状态（设备检修、挂接地线、测试校验、人工模拟、遥控操作等）进行判断；根据每个信号的实时性、类型、状态、责任区以及重要性（人工确认、自动确认、无需确认）进行合理分类后进行多种形式的告警处理；事故遥信（合成告警信息）和误遥信的判断：默认逻辑、用户可定义的组合逻辑条件、运行状态等；告警信息正确反映运行状态。系统功能实时信息告警综合查询统计分析应用商用数据库作为系统数据库管理的平台，为综合查询统计分析海量的历史数据提供了可能；采用模糊对象识别和数据挖掘技术，实现综合查询功能；不仅可以根据时间、具体设备对象进行历史信息的查询，还可以根据设备运行结果等条件来查询满足条件的具体设备和时间段；提供用户自定义的查询手段，可以自由组合查询条件；模糊查询工具：如，查询给定时间段内所有厂站中线路电流大于某一设定值的所有线路名称和相应的发生时间段。查询统计分析结果直接引用。系统功能前置特点：可以任取两台工作站或主机兼作前置机，不需要单独配置两台额外的工作站作为前置机；容量大，且配置灵活，扩充方便：可以接入和处理至少512个逻辑节点的实时数据，当容量增加时，只需增加相应机柜数并连入网络，接入通道即可，不影响任何已有设备的运行；高可靠性设计：无论从主机、通道到终端服务器、网络，都实现最经济合理的冗余双备份，不仅可以彻底消除单点故障，而且可以解决大多数多点交叉故障，做到真正意义上的可靠稳定运行。

功能：与服务器、SCADA工作站通讯；与测控装置、智能接口设备通讯，进行四遥、保护等规约处理；设置测控装置的配置地址、通讯等参数；负责通讯数据的转发。图形界面显示测控装置或者其它智能接口设备的通讯报文。系统功能前置软件结构图

前置通讯服务进程与服务器、工作站通讯服务进程

系统参数重载服务进程

工况统计及前置切换服务进程

四遥规约解释服务进程

人机界面及调试工具

数据转发服务进程

保护规约解释服务进程数据库及接口软件支撑系统网络子系统采用标准的TCP/IP协议，不针对特定的硬件编程；支持网络硬件冗余(即双网)，系统可以是单网，也可以为双网，甚至为单双网混合，可以支持低高速混合网

；不仅提供机器间信息交换的功能，也为同一机器间不同的应用，不同进程之间提供信息交换的功能；提供了一定的进程监视功能，它可以对任何一个在网络子系统中注册的进程进行监视。数据库采用商用数据库管理系统和实时数据库管理系统相结合的方式；采用商用数据库，使得监控系统方便与其它系统互连，形成一个完整的数据共享的信息系统成为可能；为了满足变电站监控的实时性，又有一个基于Unix共享内存技术和TCP／IP网络协议的分布式、实时数据库管理系统。系统功能其他软件模块控制台保护操作电压无功控制软件打印服务对时功能用户管理工具色彩配置工程数据维护工具数据库组态图形编辑图元编辑报表编辑

系统功能画面显示系统维护历史查询保护操作报表显示用户登录处机器状态信息、用户登录信息、系统信息显示消音常用工具前置功能打印配置控制台保护操作保护操作自动电压无功控制通用的十七域图算法采用基于模糊算法的控制策略充分利用监控系统的信息，闭锁考虑全面。可自动适应各种接线运行方式包括支持多台主变、母线并列运行时的电压、无功控制可设置多组电容器、电抗器按指定的顺序投切通用的十七域图算法拥有全国数百个变电站，北京顺义、安定、重庆陈家桥等多个500kV变电站的投运经验华东地区500kV变电所同时考虑500kV、220kV母线电压的电压无功控制，划分达到35个区域。

17区域控制策略图500kV220kV低于合格下限低于目标下限在目标范围高于目标上限高于合格上限高于合格上限下调分接头5下调分接头10切电容投电抗下调分接头15切电容投电抗20切电容投电抗25(当Q220kV<-Qx上调分接头32)高于目标上限下调分接头4下调分接头9切电容投电抗14（高峰时，U500<U5m,则不投电抗26）(当Q220kV>Qs下调分接头28)切电容投电抗19切电容投电抗24(当Q220kV<-Qx上调分接头33)在目标范围切电抗投电容下调分接头3切电抗投电容8(当Q220kV>Qs下调分接头34)不调整13切电容投电抗18(当Q220kV<-Qx上调分接头35)切电容投电抗上调分接头23低于目标下限切电抗投电容2(当Q220kV>Qs下调分接头31)切电抗投电容7切电抗投电容12（低谷时，U500>U5m,则不投电容27）(当Q220kV<-Qx上调分接头29)上调分接头17上调分接头22低于合格下限切电抗投电容1(当Q220kV>Qs下调分接头30)切电抗投电容6切电抗投电容上调分接头11上调分接头16上调分接头21

华东优先500kV要求AVQC控制策略图

AVQC运行示意图数据库组态图形编辑图元编辑报表编辑NS2000计算机监控系统

目录一系统概述二系统结构三软件特色四系统功能五维护说明系统目录结构常用脚本文件常用维护程序exe目录下(alpha机器需在命令终端敲命令启动)：account:用户管理，增加、修改、删除用户或用户组(参见说明书第二章)search:信息检索器，用于画面或报表等做联接用(参见说明书第三章)GIcon:图元编辑器，用于编辑开关、刀闸、变压器等的图元，图元一般有多态(参见说明书第四章)GTool:图形编辑器，用于监控画面编辑(参见说明书第五章)report:报表编辑器，用于编辑整点报表或统计报表等(参见说明书第六章)sm_ColorSet:系统色彩配置，可按需要配置各电压等级的颜色(参见说明书第九章)常用维护程序exe目录下(alpha机器需在命令终端敲命令启动)：printer_manage:打印机配置，添加或删除打印机，配置打印机参数(参见说明书第十章)default_printer_manage:缺省打印任务管理，用于不同打印对象的缺省设置(参见说明书第十章)dbmmi:实时实据库维护，系统组态与参数设置(参见说明书第七章)数据库结构系统配置类：逻辑节点表：定义系统的逻辑节点及相关属性结点信息表：定义组成监控系统的计算机配置后台系统参数表:定义五防类型、同期方式及其它系统参数告警信息配置表：定义哪台机器上的某些类型的告警信息是否要打印或语音告警状态量表：定义某些类型的的图元的动态前景连接数据库结构系统信息类(反映系统当前运行信息)：逻辑节点工况表图形信息网络表图形信息本地表报表信息网络表报表信息本地表标志牌信息表操作预演信息表高峰低谷时刻表节点进程及资源信息表用户核心进程信息表可选进程信息表存储空间信息表数据库结构设备类：开关刀闸表：定义系统里的开关、刀闸、接地刀闸及光字牌设备、变压器调档信号等母线表：定义母线及相关属性母联表：定义母联或旁路开关及相关属性变压器表：定义系统中的变压器设备发电机组表：定义系统中的发电机负荷表：定义系统中的线路及相关属性电抗/电容器表：定义系统中的电抗/电容器及相关属性电压互感器表保护设备表：定义系统中的保护设备及相关属性保护结点表：定义系统中除了开关、刀闸、接地刀闸等位置信号之外其它的实遥信或虚遥信量测表：除在母线表等设备对象的表中定义的遥测之外的所有其它遥测遥脉量表：定义系统的遥脉量数据库结构计算类：限值表：定义遥测量的上限、上上限、下限和下下限，由“四遥参数类”的“遥测定义表”中的记录“是否限值”选上而触发自动生成电度表：由设备类的遥脉量表自动触发生成

平衡率表：可定义记录来实现平衡率的计算

计算值表：定义记录来得到一些计算公式的计算结果，要与公式定义表配合使用

公式定义表：定义计算公式，大多数情况下与计算值表配合使用

自动旁路代信息表：当电气接线有旁路接线时，定义旁路代其它线路时的电气条件自动旁路代结果表：当电气运行满足了旁路代线路的条件后，此表中会自动有记录出现

数据来源定义表：定义一些常用的计算算法，可方便地由系统来实现一些计算统计信息表极值潮流统计定义表数据库结构四遥参数类：遥信定义表：由“设备类”的“开关刀闸表”和“保护结点表”中的记录的点号为大于等于0而自动触发生成，表中可定义遥信记录的一些属性

遥测定义表：由“设备类”的母线表、母联表、负荷表、量测表里的遥测量填了点号后自动触发生成此表里的对应记录，表中可定义遥测记录的一些属性

摇控关系表：由“遥信定义表”里的域“是否遥控”置为“是”而自动触发生成记录，只能是“设备类”中的“开关刀闸表”里的信号才能做遥控

遥调遥信关系表：变压器升档、降档、急停操作与对应遥信的对应关系闭锁逻辑表：后台系统的闭锁逻辑，遥控某个对象的时候，后台系统要到这张表中来检查这个设备是否满足操作条件，如果不满足，就不能进行遥控

遥信采样定义表：由遥信定义表中某个遥信记录的“是否采样”置为“是”（同时“采样周期”不为空）而触发生成的遥测采样定义表：由遥测定义表中的“是否追忆”或者