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文档简介
iES600技术白皮书iES600电网能量管理系统技术白皮书概述本系统采用基于SCADA/PAS/DTS一体化的开放式集成应用环境,是一个完全基于国际标准的、开放的电力系统自动化与信息化应用环。系统不仅涵盖了SCADA/PAS/DTS等常规的电力系统自动化应用,而且可以方便地集成第三方开发的符合标准的应用。用户使用本系统可以方便地整合调度自动化系统以及其它部门的信息系统,并可以在此应用集成的基础上实现部门和企业层次的信息分析应用和业务流程自动化,从而充分地利用信息这一战略资源,提高企业运营水平,增强企业竞争力。本系统的设计思想是标准性、先进性、实用性。本系统基于国际标准IEC61970的独立于底层技术的应用集成框架和组件接口规范CIS以及IECTC57的公共信息模型CIM设计,采用了全新的软/硬件跨平台设计,支持异构环境。使用最新的软硬件技术,具有先进的支撑平台,全面提升电网能量管理的水平。系统提供实时监视控制、网络应用与分析、调度员培训仿真、安全防护、实时WEB、电子值班等基本功能,并具备强大的网络互联功能,具备传统通信方式的同时,系统支持采用TASEII、DL476-92、IEC60870-5-104等多种方式与上、下级调度之间交换数据,并实现了不同方式之间的相互备用及自动切换。得益于对IEC61970标准的良好支持,系统还支持不同EMS系统之间的互操作。本系统的实时监视控制功能完全满足对电网实时监视和控制的要求,并提供了全面和完善的手段和工具。能够实时监视常规电网信息、二次系统信息等,并通过实时的网络分析,形成了一套具有监控、操作约束、操作流程控制以及操作统计于一体的具有操作安全约束的监控系统,真正为电网安全运行起到保驾护航的作用。本系统提供网络应用与分析功能,满足国调中心印发的调自[2000]7号文(《地区电网调度自动化系统应用软件基本功能实用要去及验收细则(试行)》规定的各项功能指标,达到增强对整个电网运行状态的监视功能,分析电网安全性和提供策略消除或降低电网中存在的不安全因素的目的。本系统提供的调度员仿真培训功能,为调度和管理人员提供与实际运行的EMS系统完全一致的应用操作环境。实现集电网监控、仿真、培训和分析研究功能于一体的SCADA/PAS/DTS一体化的综合仿真培训系统。系统结构本系统体系结构满足即插即用的电力企业应用集成,能够实现不同厂家独立开发的各个EMS系统应用程序之间、独立开发的各个完整的EMS系统之间以及EMS系统和调度中心的其它应用系统之间的信息共享与应用集成,即实现真正意义上的开放式应用系统。系统总体技术规范可扩展性本可靠性开放性系统采用开放式体系结构,提供开放式环境,能支持多种硬件平台,支撑平台应采用国际标准开发,所有功能模块之间的接口标准应统一,支持用户应用软件程序的开发,保证能和其它系统互联和集成一体,很方便的实现与其它系统间的接口。可维护性为提高系统的可维护性,系统从设计上着手,在日常管理和维护,系统备份和恢复,故障诊断和处理三方面着力提高系统的可维护。日常管理和维护方面此方面以减少维护工作量作为目标,从根本上解决系统的可维护性问题,如:系统采用了国内首创的一体化前置通信设备,集终端服务器、调制解调器、数字桥等设备的功能于一体,极大的提高了远动通信设备的可维护性。系统充分分析了远动维护人员日常最多的绘图、建模工作需求,增加许多提高维护能力的功能,如“全站自动成图”、“批量建模”等功能,极大地减轻了远动维护人员的工作强度,提高了工作效率,也降低了维护工作出错的可能性。提高图模库一体化建立、一体化维护和一体化访问的自动化程度,提供了图模库一体化检查工具,实现了对图形错误和模型错误的自动检查,报告和定位。SCADA,PAS,DTS等多个应用的采用统一的一体化图模库。图形实现分散编辑,集中存储,自动分发,图形备份自动在服务器端进行。系统具有完善的远程维护方案,通过远程维护提高系统的可维护性。系统备份和恢复在系统备份和恢复方面,采用自动备份和手工备份相结合的策略,即减少了维护工作量也保证了备份工作的可靠性。为保证备份工作的可靠性,系统支持向导方式的手动备份和恢复功能,可以让系统维护人员按照向导程序的指示,轻松的完成系统数据的备份和恢复工作。安全性各应用系统、功能设置在正确的安全分区内。EMS系统的SCADA/PAS布置在安全I区;调度员培训仿真(DTS)等功能布置在安全=2\*ROMANII区;EMS实时WEB布置在安全=3\*ROMANIII区。安全区间的纵、横向防护要求:EMS通过后端交换机设置的安全控制列表(ACL)与安全区Ⅰ中的其它系统进行适当隔离。安全I区与安全II区的横向隔离要求:采用国产硬件防火墙(或具有访问控制功能的设备)进行逻辑隔离。禁止E_MAIL、WEB、TELNET、RLOGIN等安全风险高的通用网络服务穿越安全区间的隔离设备。安全I/II区与安全=3\*ROMANIII区的横向隔离要求:采用国产的经过国家指定部门认证的电力专用横向单向安全隔离装置。专用横向单向安全隔离装置分正向型和反向型,从I/II区送往=3\*ROMANIII区的信息通过正向安全隔离装置,从=3\*ROMANIII区送往I/II区的信息通过反向安全隔离装置,反向安全隔离装置采取签名认证和数据过滤措施,仅允许纯文本通过,并严格防范病毒、木马等恶意代码。安全I区的纵向有调度数据网和专用通道两种通讯方式。调度数据网使用专用实时VPN,纵向接入采用国家指定部门检测认定的电力专用纵向加密认证装置或加密认证网关,实现网络层双向身份认证、数据加密和访问控制。暂时不具备条件的,可以用硬件防火墙或ACL技术的访问控制。专用通道的通讯不涉及网络安全问题,可采用线路加密技术保护关键厂站及关键业务。安全II区的纵向通讯采用调度数据网非实时VPN,纵向接入采用国家指定部门检测认证的电力专用纵向加密认证装置,实现网络层双向身份认证、数据加密和访问控制。暂时不具备条件的,可以用硬件防火墙或ACL技术的访问控制。有拨号访问服务的采用拨号认证装置。对于EMS系统服务器、工作站,进行操作系统安全加固,禁止不必要的服务和应用;必须安装防病毒软件、防木马软件。安装于主机上的应用程序不能与防病毒软件有冲突,保证防病毒软件进行扫描时,应用程序仍能正常工作。系统采取各种措施防止内部人员对系统软、硬件资源、数据的非法利用,严格控制各种计算机病毒的侵入与扩散,当入侵发生时系统能及时报告、检查与处理,系统万一被入侵成功或发生其它情况导致系统崩溃时要能及时恢复。调度EMS系统与其它各信息处理系统之间应是相对独立的关系,各系统之间可通过镜像数据服务器进行互联或通信接口,禁止外部系统对调度自动化系统数据的直接调用。系统的主要性能指标系统容量系统配置规模表(仅供参考)序号内容容量设计水平年(10年)1实时数据库容量(如下内容仅为电网物理厂站、测点数量)1.1厂站数量3001.2模拟量500001.3状态量1800001.4电度量80001.5遥控量100001.6遥调量20001.7计算点300002历史数据库容量2.1所有用户需要保存的数据:时间间隔可调(最少周期为1秒)保存3年的数据量,留40%的存储余量。3应用数据库3.1事件/案例(CASE)10003.2电网节点数50003.3网络支路数30000设备的可靠性指标系统年可用率≥99.99%。服务器、工作站及网络设备的MTBF≥30,000小时。外围设备的MTBF≥10,000小时。系统的负载率指标电网正常状态下(测试条件见表1)在任意5分钟内,服务器CPU的平均负荷率≤10%。在任意5分钟内,MMI工作站CPU的平均负荷率≤15%。在任意5分钟内,主站局域网的平均负荷率≤10%。(主站局域网双网以分流方式运行时,每一网络的负载率小于10%。任一网络故障时,单网络负载率不超过20%。)电网正常情况下的负荷测试条件(表1)1.系统容量按“系统配置规模表”提出的系统最大容量配置。2.系统实时数据扫描周期为3s。3.每一MMI工作站都可任意选择画面(每幅画面含有至少40个动态数据)。4.每个MMI工作站每分钟调用4幅画面。6.模拟屏或大屏幕每3s刷新一次。8.状态估计每10秒计算一次。9.每分钟处理100个告警信息(其中遥信变位≤2个)。10.每5秒钟处理300个越死区遥测量。11.静态安全分析每10分钟计算一次。电网事故状态下(测试条件见表2)在任意30s内,服务器CPU的平均负荷率≤20%。在任意30s内,MMI工作站CPU的平均负荷率≤50%。在任意30s内,主站局域网的平均负荷率≤35%。电网事故情况下的负荷测试条件(表2)1.系统容量按“系统配置规模表”中提出的系统最大容量配置。2.系统实时数据扫描周期为3s。3.每一MMI工作站都可任意选择画面(每幅画面含有至少40个动态数据)。4.每分钟调用4幅画面。6.模拟屏或大屏幕每3s刷新一次。8.状态估计每10秒计算一次。9.每秒钟处理告警信息40个,每分钟处理2400个告警信息。10.每5秒钟处理1000个越死区遥测量。11.静态安全分析每10分钟计算一次。系统实时性指标遥测量越死区传送时间:从厂站端到EMS主站MMI工作站上显示≤3s。遥信变位传送时间:从厂站端到EMS主站MMI工作站上显示≤3s。遥控命令传送时间:从MMI工作站上显示到厂站端开始执行≤3s。遥调命令传送时间:从MMI工作站上显示到厂站端开始执行≤3s(直接控制模式)。全系统实时数据扫描周期1~20s(可调),不同厂站可定义不同扫描速率。状态估计计算周期10~600s(可调),每次计算时间≤10s。安全分析周期1~30min(可调),每次计算时间≤30s。对一天96点计划的校验时间≤10分钟。应用数据库刷新周期3~60秒可调。画面调用响应时间(从按键到显示完整画面时间):90%的画面<2s,其它画面<4s。画面实时数据刷新周期1~10s可调。AVC计算周期4~60秒(可调)。AVC控制周期30秒~5分钟(可调)。AVC优化模块计算周期1~15分钟(可调)。事件顺序记录SOE站间分辨率≤10msSOE站内分辨率≤2ms系统的准确率指标遥信动作准确率=100%遥控准确率=100%遥调准确率≥99.99%系统事故追忆(PDR)可以保存事故前、中、后的全部信息,保存时间可以任意定义。提供先进的全息事故追忆(记录连续变化的系统全部数据),可以反演事故前后系统的实际状态。通道速率RTU数据采集系统总速率:9600bps×N(双工,N=512)远动专线通道速率:300bps/600bps/1200bps/2400bps/4800bps/9600bps/19.2kbps/64kbps/384kbps/2Mbps远程网络通信速率:64kbps~2Mbps/10Mbps/100MbpsLAN速率:100M/1000Mbps系统切换时间热备用方式≤10s温备用方式≤2min冷备用方式≤10minPAS应用模块的性能指标状态估计:状态估计月可用率≥95%遥测估计合格率≥95%单次状态估计计算时间≤8秒调度员潮流:调度员潮流月合格率≥95%调度员潮流计算结果误差≤2.5%≤1.5%*单次潮流计算时间≤8秒*负荷预报:负荷预报月运行率≥96%=100%*月负荷预报准确率≥93%≥95%*月最高(低)负荷预报准确率≥93%≥95%*以上指标中不带*的为必须达到的基本指标,带*的为争取达到的高指标。DTS系统的性能指标联络线潮流在内、外部系统发生故障时,事故支援功率逼真率:在系统发生故障时,频率变化逼真率:在系统发生故障时,电压变化逼真率:潮流计算误差≤1%开关/分接头操作时间≤1.5s故障模拟时间≤1.5sEMS系统平台及基本应用软件EMS系统软件平台基础平台操作系统中间件系统采用IEC61970标准推荐的中间件技术IONA的CORBA(公共对象请求代理体系结构),该中间件有效的屏蔽了异构系统的差别,提供给控制中心应用统一的访问接口。能够在不同的硬件平台上支持SQLServer、Oracle、Sybase和DB2等主流商用数据库。系统集成平台构建一个开放的集成平台,是一个电力控制中心环境下应用开发、应用集成和系统运行的环境集合。它基于已成熟的行业技术标准,在异构分布环境(操作系统、网络、数据库)下提供透明、一致的信息访问和交互手段,对其上运行的应用进行管理,为应用提供服务,并支持电力控制中心环境下应用系统的集成。它提供统一的共享数据机制和设施,支持应用间协同工作,提供二次开发的框架。该优秀的跨平台特性。在这种异构分布式应用环境下,客户程序可以透明地访问应用服务,并不需要知道服务存在于什么软件中、使用什么硬件平台和操作系统,以及位于企业网络的什么地方。作为系统的通信核心,这套基于CORBA中间件技术构造的异构分布式应用环境为系统带来了真正的互操作性。对象中间件,实现分布式组件管理本系统具有分布式组件管理功能,实现对象定位服务,提供分布式组件级容错功能,满足系统高可用性。信息模型服务本系统的数据库模式完全基于CIM(IEC61970Part3xx)进行设计,并根据应用的需要进行了适当的扩展,按照对象模型到关系模型的映射规则,进行了持久化,保存在商用关系数据库中。本系统设计实现了信息模型服务器,可以通过GDA接口向其它应用提供信息模型访问服务。系统的信息模型服务还支持符合IEC61970Part501CIMRDFSchema及IEC61970Part503CimXmlModelExchangeFormat规范所规定的RDF/XML格式的信息模型交换,支持模型的全部、部分及增量导出和导入。系统在信息模型、体系结构上采用了全新的设计,优先解决了基于IEC61970标准的公用信息模型服务器,并实现了基于CORBA中间件的IEC61970组件接口规范的GDA接口。确保系统在十年甚至更长的时间里可用,同时能构建一个可以灵活配置的系统,可以根据业务及用户的个性化需求增加相应的功能组件。通用数据服务系统实现了IEC61970-403通用数据访问(GDA),GDA具体包括以下服务:数据读/写访问:资源查询服务接口、筛选查询服务接口、资源更新服务接口。模式查询:能够读访问类、属性和关系等模式元素。模式查询与实例数据查询一样,使用资源查询服务接口向外提供模式信息。变更通知事件:当服务接收并处理客户的写访问后,生成变更通知事件,事件中包含变化对象的资源ID,以及变化的类型,并向关心事件的客户传递。当客户收到事件后,可以开始读取或重新读取数据。实时数据服务系统实现IEC61970-404高速数据访问服务(HSDA),具体包括数据浏览、数据访问服务。数据浏览:依据不同模式的层次结构定义不同的视图(如:字典视图、电网视图、RTU视图、事项视图等),客户端以业务需要,调用不同的视图,得到相应的浏览功能。数据访问服务:提供对数据的同步读写、异步读写和订阅。客户既可以使用请求应答方式进行数据访问,也可以使用预先定义数据组,然后由服务按一定的周期或有变化时进行数据发布。历史数据服务本系统实现IEC61970-407时间序列数据访问服务(TSDA),提供事项服务本系统实现IEC61970-405通用事件和订阅(GES)。GES定义面向事件订阅传输CIM数据所需要的API服务,GES服务的主要内容是事项的订阅、过滤和分发。iEC61970-407TSDA、iEC61970-405GES等目前没有正式发布版,但本系统已经基本完成开发,还没有进行国调统一组织的互操作试验。在以后推出新版本并经互操作试验验证后,将免费装入系统。资源查询服务系统能以多视图方式形成层次化电网模型。实时数据库管理系统软件本系统实时数据库专门用来提供高效的实时数据存取,实现电力系统的监视、控制和电网分析,实时数据库管理具有下列特性:实时性:对数据的快速访问,以满足实时功能的要求。可维护性:提供数据库维护工具rdbmonitor,用户可在线监视、增减和修改数据库内的各种数据。并发操作:允许不同任务对数据库内的同一数据进行并发访问,保证在并发方式下数据库的完整性和一致性,满足并发操作的实时功能。系统保证不同数据库备份之间数据的一致性,当任一数据库的数据被合法修改后,所有的数据库备份能够及时自动更新。系统可以根据管理规则,动态决定一个数据库为在线数据库或备用数据库。能够建立多种数据集,如用于应用程序开发、培训、测试、研究和计算等。提供数据库存取和操作的安全服务,具有检查数据有效性的能力,任何无效的数据都不会被接受。支持存取多种商用数据库(如Oracle、Sybase、SQL_Server、DB2等)的能力。数据库定义支持中文输入。提供完整的DBMS工具,如数据库访问界面(终端或图形)、数据库结构定义界面(终端或图形)、数据库安全管理(如备份、恢复)等。商用数据库管理软件系统采用Oracle数据库作为此次系统的商用数据库管理软件,该数据库管理系统保证数据库访问安全、可靠、快速及分布式系统中数据库系统的开放性、实时性、安全性和一致性。系统支持使用单个或多个商用数据库。对于单个商用数据库的情况,利用磁盘阵列和集群软件将其配置为CLUSTER模式,在两台服务器上都安装并运行DBMS软件,但只有一份物理数据库存储。这种模式可解决当两台数据库服务器中的一台发生故障时的故障切换问题。在多个商用库的情况下,系统中存在相同数据库的多个实例,数据库服务器和存储都是独立的。通过EMS的数据库管理服务,系统自动在多个数据库之间进行数据同步,确保多个数据库的一致性。当其中某个数据库实例因故障退出运行时,数据库管理服务自动将其隔离并发出告警事项,通知用户进行处理。其余正常的数据库实例可以继续提供服务,系统功能不受影响。当发生故障的数据库服务器修复后,用户可以通过数据库管理服务将正常数据库的内容同步到恢复后的数据库中,然后将其投入在线运行状态。系统中各个应用对数据的访问(读写)通过模型服务、历史数据服务和事项服务来进行,通过标准的API实现透明的访问,完全无需关心数据当前存放在何处。无论数据当前是存在于模型服务器中、临时文件或是商用数据库中,对应用而言访问都是完全一样的。在系统中所有商用数据库都发生故障期间,信息模型服务能够提供模型读取服务。历史数据服务、事项服务能够提供30天内(可配置)的数据查询服务。做到在商用数据库不可用时,系统基本SCADA功能不受影响,保证监控的正常进行。系统的商用数据库容错及故障隔离机制,保证系统中只要有一个商用数据库可用,系统功能将不受影响;在商用数据库全部发生故障时,系统不丢失任何数据,基本SCADA功能不受影响。数据库支持所有的数据类型,包括基本的数据类型、声音和图形数据类型、以及用户定义数据类型等。提供系统管理工具和软件开发工具来进行维护、更新和扩充数据库的使用。电网数据的全面管理本系统系统管理系统提供分布式系统管理功能,为EMS系统自身服务器监控、性能管理、容量规划提供便利手段,本系统系统网络及通信管理本系统提供计算机网络及通信管理功能。采用新的网络技术,协调整个计算机网络及通讯系统,能够充分利用双网带宽,在容错的同时实现网络的负载平衡功能,提高系统的可靠性。具有分布式系统中各节点、各任务间通讯状态监视功能,能够监视网络是否正常、网络负载率、各节点网络通信状况统计(发包数、收包数、丢包数)等信息。同时,提供一个观察和控制计算机网络系统的用户界面。每台机器配置两块网卡(对于前置服务器和SCADA服务器配置四块网卡分为两组进行双网段分流),各自连接到一台网络交换机上。在正常情况下,系统同时使用两块网卡进行网络通讯,通过负载平衡技术充分利用两块网卡的网络带宽。当出现其中一块网卡失效、网线断开或交换机故障时,系统可以自动地对它隔离,自动将所有的网络通讯通过正常的网络传输。在故障排除后,系统又可以恢复同时使用双网卡进行通讯。网络管理系统对于网络通信的容错及负载平衡对上层应用是完全透明的,上层通信应用可以简单地将网络当作单网处理,简化上层应用的复杂性,提高系统的可靠性。具有必要的网络通讯测试程序。支持远程调用,支持终端服务,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,访问用户受到安全控制。系统配置管理本系统提供的管理工具使用户可以配置系统各节点的运行方式:各服务模块运行于何处、热/冷备用配置、故障时的切换策略等。系统资源监视系统提供系统资源监视功能,用以监视和记录系统中计算、存储和内部通信资源的关键性能参数及使用情况,包括:计算机系统的监视:对于各个计算机监视其处理器(CPU)、内存、磁盘、外设、操作系统和内部通信资源的使用情况。并在磁盘空间过低、CPU利用率过高或服务程序发生内存泄漏等情况下主动警告系统管理员,有助于避免服务器故障停机。系统网络设备的监视:监视网络交换机、网络适配器及网络互连性及网络服务设施等的状态。并在发现异常错误时发出分类的、预定义严重级别的告警信息。用户工作人员可以用它跟踪系统负载情况、找出瓶颈所在。实时运行环境的监视:监视分布式实时运行环境中各节点连接通道的状态,确定运行环境中各进程的运行状态。视故障进程的重要程度,可能会引起局部重启动、局部切换、乃至整个节点的切换。性能监视:通过性能监视可以了解分布式系统中各计算机的资源状况、负荷、通信流量等,及早发现潜在的瓶颈效应,提高分布式系统的综合性能。系统诊断系统提供硬件厂商交付使用的所有硬件部分的在线和离线诊断程序。这些诊断程序能够启动诊断并检测和报告这样一些错误:配置错误、磁盘损坏、内存访问失败、网络访问失败,及外围设备访问出错。当设备加电及运行后,将持续运行错误检测程序。当系统完全投入运行时,将对检测出处于离线状态的设备进行离线设备诊断,能对冗余结构中的备用单元维持进行离线诊断。该备用单元能在需要时进行故障切换,投入在线运行。诊断软件具有如下功能:能在线和离线诊断各主要设备和部件,包括服务器和工作站、交换机和路由器、RTU和其它外设等。诊断过程可以在操作系统的控制下自动执行,诊断报告可以显示、记录在磁盘上,可以打印输出,并产生故障告警,将报警信息发送到电子值班系统。在线诊断不影响系统正常运行。支持远方诊断,可以授权通过电话线和调制解调器对系统进行远方维护和故障检查。系统时间和日历管理系统能够接收GPS的标准时间,当GPS未收到卫星信号时报警。系统具有与RTU周期性时钟同步的功能,可以以广播方式或点对点通信方式同步。系统时间可以人工设置。分布式系统中每台工作站和服务器的时间一致。系统提供一个时间/日历程序,采用GPS自动同步系统时间。该程序把时间和日期传送到所有服务器和用户工作站,显示年的数据用4位数表示。时间/日历程序检测系统在一段时间间隔内不起作用的情况。当这种情况发生、或是时间与GPS不同步及被人工调整,所有设定将在这个间隔内运行的程序都被执行。由于有这段时间间隔造成历史数据库记录丢失标上“故障”质量标志。监视数据的处理提供的EMS系统管理,对检测出的各种性能参数发送给实时数据服务。这使得这些量测值可以得到与SCADA数据一样的处理。比如系统各服务CPU负荷率可以在人机界面以图型、表格等方式进行显示。本系统管理对产生的告警信息能通过通用的事项处理机制进行记录和分发。这使得这些告警信息可以像开关变位等生产事项一样进行检索、统计、显示和打印,并可根据错误类别、严重等级按可配置的方式以屏显、音响、语音等方式进行告警,通过电子值班功能将关心的告警信息以电话通知、手机短信、电子邮件等手段及时通知用户。用这种系统统一的事件处理机制消除多头管理带来的复杂性。第三方接口本系统管理能够提供相关的应用编程接口(API),可以将第三方开发的应用软件纳入到其管理范围之内。系统安全系统平台有足够的安全服务机制,对所有受保护的资源(数据库、画面、服务等)有多种安全保护措施,保证系统的安全。安全组件系统提供基于安全策略的访问控制功能,提供认证(Authentication)、授权(Authorization)、审计(Audit)三种安全服务(简称AAA),即:检查用户账户和机器账户是否是系统注册的用户(认证),是否允许用户访问系统某类资源(授权),是否通过了认证和授权以及作过哪些操作(审计)。安全组件能够以软硬件结合的方式对人员身份进行认证。安全管理配置、验证和授权只有系统管理员有权进行安全管理配置:定义安全实体(对所有受保护的资源进行访问的访问者)、安全对象(受保护的资源)、权限(对受保护资源的操作方式)、角色(权限的集合,一类用户显式允许哪些权限,显式拒绝哪些权限)、行政区域(对责任范围进行的划分)。任何用户进入EMS系统将被要求认证,外部人员访问调度自动化系统的资源必须进行强认证。对用户指定用户的角色。比如调度人员只需要指定调度角色,就允许遥控、置入、挂牌等权限,拒绝数据库编辑、图形编辑等权限,而不需要一一指定具体的权限。机器账户也可以指定角色,例如HMI-01-A机器配置成远动维护角色,则即使是调度人员也不能在这台机器做遥控。可以以行政区域为单位配置对资源的访问权限。假设省调、地调使用同一安全库设置资源访问权限,则配置省调行政区域可以访问所有220kV及以上的资源,配置地调行政区域可以访问220kV以下的资源。具体的人员只需要定义所属的行政区域即可完成允许访问资源的配置,这种方式既保证配置的灵活性,又保证配置的简单易用。用户可以使用用户名+密码的单一软件方式进行登录,也可以使用硬件认证+密码进行登录。用户账户信息和机器信息一起发送给安全组件服务,安全组件服务获得用户账户信息和机器信息之后,首先找到用户和机器的账号,判定密码是否正确,成功则生成一个登录会话结构,表示本次登录。根据审核策略的配置,根据登录的成功与否将这次登录的信息记录到日志中。应用程序的权限检查:用户账号、要检查的权限、要访问的对象。
首先检查用户账号的角色对要检查的权限的定义:检查要访问的对象是否在用户账号可以访问控制的资源对象范围之内,如果在范围之内,授权成功,否则失败;检查用户所属的行政区域,如果要访问的对象在行政区域可以访问的资源对象范围之内,授权成功,否则失败;检查权限是否缺省允许操作,如果是,采取上述的授权流程;否则授权失败;根据审核策略的配置,根据授权的成功与否将这次授权操作记录到日志中。对于任何口令不得以明文方式出现在程序及配置文件中。信息分流功能系统具有信息分流功能:在工作站上可以设定只显示某几个变电站的信息,不选定的站和不选定的信息则不作显示(包括报警、事故推画面等显示内容的完整分流),这种操作和设置简单。信息分流功能的设置可以通过有权的用户随时修改。网络互联和通信调度中心内部其它各自动化系统IEC61970CIM/CIS通信接口是本系统的基本组成部分,支持CIS所有的通信接口标准。通信的主要对象有:综合数据平台、GIS、调度大屏幕显示系统、DMIS系统、电能量计量系统、保护故障信息系统、电力营销系统、DMS系统等。由于物理隔离装置的使用,系统提供能通信服务,这个服务除满足I/II区EMS系统与III区数据服务和WEB服务器间通信需要外,还能为第三方提供基本服务。穿越物理隔离装置的通信程序严格按照二次系统安全防护方案进行设计。保证数据传输的可靠性和实时性。实时数据通信历史和计划数据交换电网模型数据交换人机接口软件窗口系统及画面显示系统本系统的人机接口符合X-Window和OSF/Motif等国际标准。基于Qt、Java等跨平台技术,在不同操作系统环境下都能得到一致的显示效果。支持全图形、高分辨率、多窗口、快速响应的图形显示。图形画面采用浮点坐标体系,真正支持平滑移动、无级缩放、无限漫游。图形具有显示全景又有显示细节的功能。系统支持用户定义的画面分层显示(≥8层),支持将地理背景作为画面的一层,支持将多个缩放等级的图形无缝的融合到一个画面中,达到类似“画中画”的显示效果。支持报警窗口自动弹出功能。能用鼠标进行多屏幕选择,以及显示多层图形。图形系统中有丰富的电力图元供用户选用,并且用户可自行定义生成各种图元、特殊字符和图符,用于生成电力系统所需的字符(如断路器、隔离刀闸等)和图符(如变压器、发电机等),字符状态可动态链接,与电力系统实际状态相符。单位状态信息和多位状态信息在画面上能够以任意用户定义的字符、字符串或图标表示。数据符号可通过正负号、箭头、数字颜色等多种形势表示。支撑软件提供一、二级汉字库,支持光栅、矢量和描述字体,具有支持动态和静态显示的功能。能在线的、方便直观的定义、生成和修改报表格式,并能打印报表数据。人机界面系统全部汉化。人机界面系统具有方便的鼠标操作,用鼠标键调出的窗口画面不能随鼠标键的放开自动消失。在一定的权限下,能在画面(包括单线图、表格等)上在线修改任一对象的记录属性(如限值、告警级别、参数等)。能在人机界面上在线注释或做笔记。具有系统笔记本功能。系统笔记本的内容可在线定义,系统笔记本内容弹出的触发条件可为时间、事件等。触发条件的定义方便、灵活。系统显示除提供一般的总索引图、分级索引图、分类索引图、厂站单线图、棒形图、扇形图、曲线图、配置图、电网潮流图、地理接线图、系统运行工况图、网络状态监视图、表格图、计算过程控制图、数据流程图、光示牌图、菜单图、设备参数图外,还提供其它多种显示图形,如历史数据报表、表盘显示、饼形图显示、动态图元显示等。显示内容主要包括:遥测(有功、无功、电压、电流、功角、变压器档位信号、水情、环境参数等)、遥信(断路器、隔离刀闸、保护信号、变压器档位信号等)、电度量、频率等系统实时或置入的数据和状态,计划值,计算量(功率总加,电度量总加,开机时间总加,峰、谷、平电量累计值,计划负荷与实际负荷的差值、功率因素等),时钟等。在单线图上可方便查询各物理设备的参数。单线图可用于所有应用功能。在厂站一次接线图上可提供如下几种显示方式:=1\*GB3①量测值显示;=2\*GB3②量测值与计算值(如:状态估计计算值等)的对比显示;=3\*GB3③计算值显示;全开放显示对象:实时数据库所有对象的任何字段均可上画面显示。在同一幅电力系统的单线图、曲线图上,支持历史值、计划值、实时值的对比显示,可方便地进行时间的定位和移动。画面的调阅、画面上可进行的操作、有效的菜单内容等须设置权限,以用户的不同而不同。操作员登录成功后在窗口右上方显示操作员的用户名。操作简便易行,调度员所有操作(包括应用软件)的操作步骤不大于3。用户可方便地定义热键。系统的图形数目不受限制。提供分类图形目录树管理功能,方便用户对图形的查询和调用。各种图形能转换成标准格式输出。如可转换成SVG图形规范的XML文件格式。能根据厂站单线图自动拼接生成电网结线潮流图,并能打印输出。集成各种应用本系统在应用界面中,除集成本厂家应用软件,同时具备集成第三方厂家应用系统或来自第三方厂家应用系统信息的能力。界面风格要求统一。操作管理系统支持用户的所有操作都可通过人机界面进行,基本的操作有:冗余系统的人工切换。控制系统设备的停用与恢复。调图,包括热键、菜单、图名三种方式。在线进行数据修改。遥控操作(包括单遥控和顺序控制)。遥调操作。人工置数(包括模拟量和开关量)。告警及事件禁止与恢复。挂\撤操作牌。拷屏功能。写笔记。高级应用软件的操作等。当开关挂有接地牌、冷备用牌、有人牌、保电牌、限电牌时,系统禁止对此开关进行遥控。当开关挂有检修牌、热备用牌,对此开关遥控时,系统将出现提示,可强行进行遥控。当导电设备(比如开关、母线)挂检修牌后,导电设备自身的量测,以及与导电设备相关的保护状态量测,甚至于连同所属的刀闸的量测,这些量测的量测值质量码将被设置试验标志,而且此后以上这些量测变化生成的SOE事项、非SOE事项携带试验标志。根据这些信息,调度员工作站可以做到不显示试验事项,而远动维护工作站显示试验事项。系统支持面向电网对象的控制操作方式,根据用户当前选择的操作对象,只将与该对象相关的操作通过右键菜单的方式呈现给用户,并根据用户对各项功能的使用频度精心安排菜单项的顺序,使用户以一种自然而然的方式来方便地完成他所要进行的操作。报警及事件处理当电网运行发生状态变化或产生越限报警、调度员对电力系统资源的操作以及其它一些重要操作、系统自身的软硬件模块发生故障或发生状态变化时,本系统都会产生事项及报警并记录和打印相关信息。事项、报警有不同的窗口。警报类别系统对EMS系统的报警进行分类管理,如:电力系统类测量值或计算值越限:超限值的定义支持不同时段使用不同的限值;模拟量越限分当前电网状态、N-1后电网状态两种情况。电力设备的状态变化:状态量分断路器、隔离开关、继电保护信息的状态改变;对于电力系统中的断路器、隔离开关由合到分,能结合事故总信号或继电保护动作信号来确定是否为事故跳闸。自动化系统类主站设备的运行异常和故障;数据传送错误和有效性检查出错;远动或网络通道故障;厂站假在线(数据长久不变,时间用户可调);应用模块运行异常;各应用需要的报警。用户定义的组合告警。报警、预警要根据事件严重程度分级对模拟量提供3级报警:预警,I级报警(一般报警),II级报警(严重报警)。报警优先权:1~10(同一报警级的不同设备优先级可以不同,用于智能筛选。如500KV报警先于220KV。)报警方式具有下列报警方式:报警窗口:根据事项级别显示不同的颜色,对一些比较重要的事项可以使用醒目的颜色显示。到达的报警会按照产生时间顺序排列,用户也可以采用其它方式排序,例如按照级别、按事项类型排序。并且会自动滚动到新来报警,在用户不看最新报警而查看以前的报警时停止自动滚动。按照事项类型和事项来源等条件对实时事项进行过滤。用户可以自行决定哪些事项显示哪些不显示。显示的各个字段可以由用户决定显示顺序和是否显示,满足不同用户关心事项内容不同的需求。设备或数据闪烁(拓扑着色设备:事故停电闪烁,正常停电不闪)。语音、声响报警。配置TTS语音转换服务,将事项简短内容转换为语音报警。可以根据需求灵活配置那些类型的事项需要语音报警,而那些类型不需要语音报警;还可以配置不同类型的事项对应的铃音。事故自动推图。系统可以在用户指定的工作站自动推出事故相关的画面,画面中能显示开关、重合闸状态、保护动作情况等相关故障信息。召唤打印报警信息。警报确认、禁止与恢复可以对整个系统、厂站内所有报警进行选择、确认,也可对单个报警进行选择、确认,可在报警列表上选择、确认,也可在厂站单线图上选择、确认。经调度员确认的报警信息,相关的音响报警消除,在报警画面中显示;报警事件消除后报警信息转历史报警信息画面。可实现对单对象、全站告警的禁止与恢复。采用明显的标记区别确认和未确认的事项,同时也可以按照是否确认来对事项排序。警报的查询可按报警类别查询。警报的查询可根据所属的分区、站、状态、模拟或应用分类进行。可按时间段分类检索警报信息;以上的组合查询。查询的结果可以以文本文件输出。事件处理事件包含所有警报信息外,还包含所有关于电网设备、EMS系统设备的动作信息,如:各种设备由故障转正常、人工数据置入、数据采集闭锁、警报处理闭锁、控制闭锁、挂牌操作、遥控、遥调操作、控制系统的双机切换等等。当事件记录将到达指定的存储的容量时,自动将事件表的内容用文件方式进行转存。可以利用事件窗口查询事件。在厂站单线图上,对全站或选定的对象进行相关事件的查询。利用事项浏览器查询时可实现如下功能:可按事件类别查询。可根据所属的分区、站、电压等级、设备或应用分类进行事件查询。可按时间段分类检索事件信息(依据所输入的时间自动访问实时数据库或转存的事件文件)。以上的组合查询。查询的结果可以以文本文件输出。曲线本系统的人机界面能显示实时趋势曲线、计划曲线和历史趋势曲线。平台至少提供两种曲线显示方式:曲线画面文件、即时曲线查看工具。曲线画面文件是人工(通过画面编辑工具)或自动(数据库存库时按预定义策略)编辑生成的画面文件,可象单线图一样调阅;即时曲线查看工具可在画面上针对任意模拟量及时查看其实时趋势曲线、计划曲线和历史趋势曲线,即时曲线查看工具调阅曲线的速度要求与普通画面相同。趋势曲线满足如下要求:提供方便的工具来编辑和生成曲线/棒图/饼图,有三维和二维画面供选择。一幅曲线图上可以显示历史、实时、计划、预报等多条数据曲线(至少支持8条),同一幅图的多条曲线采用不同的颜色区分。一幅曲线图上显示多条曲线时,不同曲线可采用不同的坐标刻度,可支持不同对象、同一段时间的对比显示,也可支持同一对象、不同时段的对比显示。数据来源:实时数据、历史数据、PAS应用数据、每日计划及预报数据等。可在线定义、修改数据采样周期和数据点。趋势曲线的显示比例(纵坐标)、时间间隔,可在线人工定义和修改。具有对趋势曲线数据记录、显示及打印的功能。当鼠标移动时,可动态显示各曲线的值和对应的时间,可方便地进行时间的定位和移动。能在单线图界面上对对象的趋势曲线进行浏览、打印。曲线模板人机系统提供一组曲线显示模板。每一个显示模板定义一种曲线显示样式,用户通过曲线编辑器选择不同的曲线显示模板。时间轴和数值轴时间轴和数值轴的位置由系统缺省定义,但用户可重定义和修改。定义的内容如下:数据保持时间采样周期时间轴刻度采样点数值的单位采样点数值的最大值(至少支持人工设定、自适应调整两种方式)采样点数值的最小值(至少支持人工设定、自适应调整两种方式)数值轴的刻度曲线背景颜色曲线颜色采样点数据库描述限值当显示曲线超过限值时,将以不同的颜色显示提醒操作员。提供以下几种可供定义的限值:最大最小限值报警限值曲线显示功能将提供下列交互式动态操作,以改变曲线显示功能:一条或多条曲线显示选择:在一幅画面上有多条趋势曲线的情况下,用户可以选择是显示一条还是多条曲线。网线选择:为了更直观、准确地观察曲线,用户可以选择是否在背景上加水平和竖直相交的网状线。同一幅画面上可调同类型时间间隔的任意日期的多条曲线,用户可自定每条曲线的颜色、水平和垂直标尺。趋势曲线窗口背景颜色。可在任一台工作站上对曲线进行修改,修改的结果对所有工作站是公用的。对于频率趋势曲线,可定义为每一秒采集一次。整条频率曲线窗口覆盖的时间间隔为30分钟~24小时(人工可调),窗口具有前/后时间滚动条。数据查询服务工具本系统人机界面提供数据查询服务工具,可以即时查看实时数据库、历史数据库的各种数据。该服务工具至少提供两种数据查询方式:根据预定义查询模板查询、即时数据查询。预定义查询模板是人工或自动(数据库存库时按预定义策略)编辑生成的,可在数据查询服务工具中通过菜单选择方式调阅;即时数据查询可人工在数据查询服务工具上即时选择要查询的数据范围(数据类型、显示属性、时间区间等)及其显示格式等对数据及时查阅。数据查询服务工具调阅数据的速度要求与普通画面相同。数据查询服务工具支持多窗口(至少支持8个)。实时数据查询主要以表格的形势显示数据,可以基本替代传统人机界面的表格类画面。历史数据查询以表格和曲线的形势显示,支持时标信息显示。当显示数据超过限值时(预警限值、报警限值等),将以不同的颜色显示提醒操作员。数据查询服务工具查询的数据可以转存为文件(文本文件或EXCEL文件),并可将该文件打印输出。打印本系统的人机界面为画面、事件记录、曲线和报表等提供打印功能。对于系统事件,系统须至少支持两种打印方式:一是在预先定义的事件发生时随时跟踪打印,这种情况下打印机一般选用针式打印机,系统中支持使用两台打印机(一台为主,一台备用);另一种是随时将检索得到的各类事件由人工进行手动打印,这种情况下打印机一般使用激光打印机、喷墨打印机。所有屏幕上显示的画面,全部可以在MMI上用简单的选择方式打印出来,也可转换为通用的图形格式BMP格式保存。系统支持对图形画面进行全图打印、分页打印功能。可实现图纸化打印(添加边线、脚注等特殊打印元素),要求能够利用用户自定义图纸模板。对待打印部分能通过打印预览查看、调整打印效果,保证所见即所得。除了系统画面外,系统也支持将显示器屏幕画面进行全拷贝,拷贝得到的内容可以保存成BMP、JPG、PNG等多种图形文件格式,也可以直接打印拷贝得到的图形画面。对系统各类报表的打印支持两种方式,一种是周期自动打印,打印周期可以由人工进行调整;另一种是随时召唤打印。文字的打印支持中文,打印支持高分辨率和屏幕分辨率两种模式,提供打印任务管理工具,尚未开始的打印机任务可以人工删除。可视化技术系统采用可视化技术,将传统的用数字、表格等方式表达的信息,转换为通过先进的图形技术、显示技术表达的图形信息,将电力系统的监控数据、潮流等用形象直观的可视图形表达,能够更加满足运行人员监视、控制的需要。图库模一体化编辑软件、数据库编辑软件本系统提供图库模一体化编辑软件iesdraw,同时还提供数据库维护查询软件dbedit。图模编辑一体化软件以及数据库编辑软件以定义任务的模式进行工作。每一维护工作均对应一个任务,先定义任务后开始工作,每一个任务可以定义有多个子任务。任务有编辑态、执行态、活动态。可以对任务和子任务进行增加、删除。任务处于编辑态时不写入运行系统数据库中,任务执行后所有该任务对数据库的修改内容写入运行系统数据库中,但不影响运行系统的网络拓扑和设备参数等数据。任务激活后处于活动态,该任务下所修改的数据投入实际运行系统使用。所有任务在未删除以前都可以往前一个态恢复。图库模一体化编辑软件本系统提供基于CIM的完善的图模库一体化技术编制工具。用户在绘制图形的过程中,即可将建模和录库等操作一体化完成。电网设备连接关系根据图形连接自动在模型中生成,从图形中断开连接时模型中的连接也自动断开,用户无需再在模型库中维护连接关系(所见即所得)。智能化的图形拓扑提供智能化的图形拓扑功能,当图形中设备图元的连接点与其它设备的连接端点踫触在一起时即可自动建立连接关系,在图形中移动设备图元时连接线自动进行布局调整。当设备图元与母线图元连接时,系统自动在母线图元上生成交汇点。基于间隔模板的快速绘图建模在本系统中的绘图工具中,一个间隔模板叫做一个开关域,一个开关域即是常用开关、刀闸组合。绘图工具中为用户提供了大量的常用域,用户也可以自定义特殊的域,且在绘图工具中对域根据电力系统的使用习惯进行了分类,使用户在查找过程中相当方便,在域中可以进行地刀的取舍,而不是作为两个域进行使用,更能提高了建模的灵活性。在绘图建模过程中只需对主设备(开关)进行命名,系统根据预先定义的命名模式自动生成其他设备的名称,命名模式用户可以自定义。厂站级别的图形模型同步复制系统支持对厂站图形和模型进行同步复制,复制后得到的新厂站(图形和模型)与原来的厂站相比是完全独立的副本,新的厂站图形中的设备图元也直接与新的厂站模型中的设备资源相对应,所有显示的量测也都对应到新的厂站模型。通过此功能快速地为新的厂站建立起图形和模型,然后再进行必要的修改即可。图模库的多重校核在绘图建模过程中,系统提供多重校核机制,确保模型正确和图库一致性。包括但不限于:输入参数合法性校核(非法字符、有效范围、名称冲突等);连接关系合法性校核(不同电压等级导电设备不允许连接、导电设备不允许自身相连、同一开关连接点只能联一个导电设备等)。同时系统提供检查工具,可以用来检查图形和模型中可能存在的一些错误。带记忆和联想功能的绘图建模提供具有带记忆和联想功能的智能化绘图建模向导,在用户绘图建模的过程中,系统会根据当前操作的上下文自动填写部分信息,用户只需要填写一些必要的信息即可,以提高用户绘图建模的效率,降低产生错误的风险。拖放式图库绑定支持拖放式资源绑定,可以将在模型中已经存在的电网设备和量测等资源以简单的拖放方式与图形中的相应图元进行绑定。基于图形服务器的图形管理图形采取服务器集中存储。在创建和修改图形时,所有的改动先保存副本,在副本上修改并测试完成后,用户将图形正式提交,其它工作站能及时自动更新这些图形。系统支持多人在多台工作站上同时创建/修改不同的图形,而对于同一张图形,则通过锁定机制避免在多台工作站上同时修改而造成混乱。一体化的绘图建模在系统中,不同的应用使用同一套绘图建模工具统一建模和绘制图形,并使用同一套图形来支持多种应用。SCADA、PAS、DTS等应用各自所关心的范围有所不同,但它们大部分的内容是共同的。用户可以在建模时提供基本设备属性信息和专用设备属性信息,专用设备属性信息与专门的应用相关联,来支持多种应用统一与个性化的要求,如某些低压出线在SCADA中需要一一描述,在PAS中可以等值为一个负荷。数据库编辑软件系统提供可视化数据库编辑工具dbedit,具有以下功能:具有友好的数据显示和编辑界面。系统提供层次化树形视图和表格视图。在显示电力系统的资源属性时,显示给用户的是对应的资源名称、枚举内容等用户可读的信息。利用编辑工具可直接在表格中编辑修改相应的属性,编辑方式根据属性的不同可以是编辑框、下拉选择列表、单选按钮、复选按钮以及高级的弹出对话框等。具有快速查询定位的功能,用户可通过输入查询条件查询定位符合条件的记录,支持以通配符和正则表达式进行模糊查询,可定义复合查询条件。具有过滤功能。界面自动根据用户当前显示和编辑的内容提供可用的过滤条件及选择列表。通过过滤条件的使用,可以使用户只关注于其所关心的内容,避免多余信息的干扰。用户可自定义数据视图的编辑查询界面。对于树形视图,用户可定义视图中要显示的资源类型以及显示到哪一层次;对于表格视图,用户可定义要进行显示和/或编辑的资源属性,只对数据对象的指定数据属性进行编辑查询,其余数据属性保留缺省值不在界面中显示。用户的定义可以保存为模板,以后可直接选择使用保存的模板而无需每次进行定义。编辑查询界面具有方便快捷的数据排序按钮。用户可通过点击树形视图或表格视图的标题栏方便地对内容进行排序显示。数据库编辑软件与绘图建模软件一样提供了自动校核功能,确保模型数据库的正确性。数据库编辑软件在编辑界面的设计过程中即充分考虑了如何尽量减少或避免操作者的失误,包括但不限于:输入参数合法性校核(非法字符、有效范围、名称冲突等);引用合法性校核(引用的对象是否存在、是否满足电网拓扑约束、是否有意义等)。未能通过校核的修改系统拒绝执行,并给出相应的提示信息和修正建议,将错误从源头堵住。设备参数管理功能设有专门权限对电网设备参数进行管理。电网设备参数可以分类批量录入,可以按设备对象综合录入。电网设备参数须有严格完善的合理校验功能,严禁非法参数入库。系统中可随时在图形上调用设备参数,供调度员随时查阅使用,同时亦能提供分类汇总表。保护专业能利用厂站一次图录入定值,并自动生成厂站定值配置图。保护定值能入库供DTS仿真培训用。电网设备参数库能按标准转换为文件导入/导出,并提供与其它系统的标准接口。提供参数管理工具,可以读取、显示EMS系统中设备参数和BPA、PSASP中的设备参数,可以方便地将相同设备的两种参数描述进行自动或人工比对,能够标识二者的差异(偏差门槛值可以人工设定),能够根据用户选择将EMS系统中设备参数写入BPA、PSASP中或反之。报表功能系统具有专门的报表管理系统,提供专门和通用报表生成工具,具有全图形的人机界面、所见即所得的功能、电子制表功能,能方便生成各种表格。报表系统提供两套,一种是基于Excel的,另外一种是可以跨平台的。报表的数据来源:历史数据(包括链接的商用关系数据库中的历史数据)、应用数据、用户自定义数据、其它报表输出数据、以上数据的运算结果。报表修改后的数据能够存入数据库。报表种类包括时报、日报、月报、年报等。报表的生成时间、内容、格式和打印时间可以灵活定义。报表的内容包括:运行和计划数据、主要趋势曲线、SOE及PDR、电网设备运行状态、EMS设备运行状态、对电网设备的操作命令、对EMS设备的操作、各级各类报警信息等。报表管理有计算功能、编辑功能、显示功能、打印功能、安全机制和日志管理。计算功能具备丰富的运算符、运算函数以及可自定义函数、公式,计算包括数学计算、逻辑计算、统计计算、任意组合的计算公式、时间转换子例程等。可在线简单、方便建立和修改报表的各种格式及数据;可定义各种运算、函数、表达式,任意插入、删除表格各项目,具有剪贴板功能;可以图文混编,有专用的图形编辑器,用以生成曲线、棒图、饼图等并嵌入报表,图形可以任意移动;可以方便选择各种常用字体、大小、修饰;能生成各种与数据库有关的前景。具有汉字编辑、显示和打印功能。可在线从画面系统中调出所需的报表并可修改数据,对人工修改过的报表数据将加以标识。支持常用的各种针式、喷墨、激光打印机,具有打印预览、定时及召唤打印、指定打印机打印输出的功能。报表建立、修改、浏览应有用户口令保护。系统保留一个月的报表打印日志文件,包含时间、打印请求、打印过程、用户所运行的控制命令,可作为历史文件保留。可从系统中任意节点上检索和使用报表。在PC工作站上系统报表应能用EXCEL工具打开。系统和数据的备份系统的备份分为两个部分,系统备份和数据库备份。数据库的备份包括商用数据库的备份和图形数据库的备份。系统的备份采用磁带的方式进行备份,系统可定期将系统备份到磁带中,如果系统出现故障时可以采用通过磁带引导来快速恢复系统。系统开始构建时对操作系统、各种应用软件、数据库等进行全面的备份或克隆,可只安装一台机器,克隆到各个机器上,能够快速完成系统的构建。为了确保系统数据库的安全,在发生灾难性故障时,能够及时快速的进行数据库的恢复,要求定期对数据库进行备份。历史数据库空间不是无限的,需要删除很早以前的历史数据,为了将来对历史数据研究时还能找到数据,也要求定期对历史数据进行归档。文语合成服务本系统使用当今已趋于成熟的文本语音转换技术(TexttoSpeech,简称TTS,可以直接将一段文本转换为语音流),实现一个通用的TTS服务,实现事项的自动语音播报、重要操作的语音提示功能。同时,提供了一个开放的访问接口,其它应用(包括用户和第三方二次开发的应用)都可以使用此服务来提供语音播报功能。电网模型导入导出系统提供电网模型导入导出工具,实现下列功能要求:(1)基于RDF/XML模型导入导出,遵循IEC61970-301和IEC61970-501/503国际标准,以XML作为数据交换格式,完成模型数据和XML之间的转换,实现模型数据的互操作。本工具具有如下功能:导入/导出符合IEC61970-503CimXmlModelExchangeFormat要求的XML文档,实现数据的互操作。导出符合IEC61970-501CIMRDFSchema要求的Schema文档,实现模型的互操作。导入的XML文档对照CIMRDF/XMLSchema进行有效性检验。导入文档中出现非法元素类型时给出错误消息。可以指定导出文档包含单向关联信息,或双向关联信息。可以指定导出按子控制区、子站、电压等级、间隔层次关系限定的电网对象。(2)基于E文件模型导入导出,遵循国调中心“国调『2006』56号电网运行数据交换规范”的要求,以E文件作为数据交换格式,完成网络模型、参数数据、实时数据和E文件之间的转换,实现模型、数据的互操作。从本EMS系统读出“规范”要求的相应信息,并形成E文件。将上级调度传来的外网运行数据的E文件信息读出,写入本EMS系统中,并应用于本EMS系统的电网分析计算软件。启动方式:人工、周期、触发动态数据、全(动态和静态)数据分别具有自己的启动方式。周期可以人工设定:5~2880分钟;触发条件可以人工定制,如电网设备增减事件(新增厂站、线路)等。数据范围可以人工定制,如:区域、电压等级、设备类型等。网络等值:低电压等级的负荷、机组厂用电等可以等值处理。支持增减、修改“国调『2006』56号电网运行数据交换规范”规定的类。基于SVG的图形导入导出根据IEC61970Part453提出了EMS系统的图形交换规范要求,实现基于SVG的图形导入导出功能。生成的SVG文件可以直接通过SVG浏览器进行浏览,实现了基于SVG的EMS图形WEB发布功能。软件开发本系统提供用户开发应用软件的平台和方便的开发功能,以及其标准的EMS系统API,用户能在投标方原有软件、硬件的基础上开发自己的应用软件,用户应用软件的加入不影响系统原来的功能,为此,供方将提供如下支持:提供的数据库规模和数据类型满足用户扩展应用软件的需要。提供访问数据库的API接口,用户可用前面提到编程语言编写应用软件,能方便地读写数据库数据而不影响系统原有功能和性能。提供各个功能模块相互间的应用联接、调用的接口(定时启动、事件启动、用户启动)以便用户在需要时加入新开发的功能模块。提供改变有关功能模块的运行周期和运行时间的方法,以便用户根据需要,改变有关功能模块的运行周期(如屏幕刷新,响应时间等)和某些功能模块的运行时间。电力基本应用软件SCADA功能要求 SCADA是EMS系统的基础应用,系统中SCADA功能主要包括:数据采集和处理、控制和调节、事故追忆(PDR)、趋势曲线、多源数据处理、历史数据处理、事件顺序记录(SOE)、图形显示、大屏幕控制、计算和统计及系统对时等。实时数据采集通讯数据采集服务器的前置通讯服务各自对一部分通道进行值班处理,并将处理结果发送给SCADA实时数据服务,实现数据采集服务器的负载自动均衡。前置通讯服务之间实时交换一些必要的信息,当其中一台数据采集服务器发生故障时,另一台服务器上的前置通讯服务能自动接管所有的通道。从发生故障到完成切换的时间≤3s。前置通讯服务通过适当的通道分配策略和数据保全机制,实现在故障切换期间不丢失前置通讯数据。支持模拟、数字专线通道、网路通道的接入。支持每个RTU配置多通道(至少可支持4个通道),网络通道和专线通道可任意搭配,各通道能自动切换。对厂站的切换能够精确到系统的最小单位—端口。能够保证同时监视各通道的运行情况。支持RTU网络通道和常规专用通道的互为备用。通道切换时具有数据连续性保护,做到无缝切换,不丢失任何数据。对“值班”通道瞬间故障造成的数据丢失能够进行补发。有完善的多数据源处理机制。数据类型包括模拟量、状态量、电能量、继电保护记录、事件顺序记录、电力系统各种参数等。数据采集周期、方式、参数等可在线定义,状态量的变化应优先传送。支持多种远动规约:IEC60870-5-101、102、103、104,DNP3.0、IEC60870-6-TASE2,DL476-92;CDT规约(部颁CDT、部颁CDT扩展、9702),并能灵活、方便地配置新规约。必须提供对RTU多种规约的测试软件和工具。能够滚动存储通道原码(至少7天),并具备原码在线翻译功能。能监视诊断及记录远动主/备通道、RTU的运行状态、通讯网络状态。模拟量、状态量、电能量、计算量及状态估计值等数据都有质量标志和来源标志。根据数据源的优先等级,从高到低,寻找可信实时数据作为系统显示值、计算分量、报表数据、历史数据等。人工强制输入数据优先级最高,缺省值优先级最低。状态量能设置告警等级,模拟量能设置满码值、偏移量、归零范围及告警等级。能对二进制或BCD码的模拟量数据进行工程量的转换、限值检查和合理性校验。具有微机保护装置的数据采集及控制功能:接收保护开关状态量、接收保护测量信息、接收保护定值信息、接收保护故障动作信息、接收保护装置自检信息、保护信号复归。卫星时钟及时间处理。SCADA系统在后台接入标准卫星时钟,向全网广播统一时钟,并定时与各厂站自动化装置进行远方对时,为系统处理后提供唯一的时标。对于厂站自动化装置未发时标的信息量,如需要可加入后台系统时钟时标,但需有别于厂站自动化装置带时标的信息。数据处理量测值处理有效性检查和数据过滤。零漂数据处理:对模拟量测,当转换值与零值相差小于某个死区时,转换后的模拟量将被置为零,每个模拟量的死区参数可以设置。转换为工程单位。限值检查:测量值在越限检查之前要进行滤波,每个测量值具有2对以上限值。数据变化率的限值检查。支持人工输入数据:丢失的或不正确的数据可以用人工输入值、状态估计值等数值替代。处理多源数据:同一被测值,可有多种数据来源,来自不同来源的数据具有独立的质量标志和优先级别,系统可自动判别或人工选定采用何种数据。设置数据质量码。统计数据无效时间,计算有效率。按用户要求定义并统计某些量的最大值和最小值。能在线修改某遥测量的有效限值。能够自动计算变压器和线路的负载率,并可在人机界面上排序显示。按预定的周期将需要的数据送历史数据库作历史数据处理。状态量处理状态可以用1位或2位二进制数表示。能够正确判断事故遥信变位和正常操作遥信变位。能对错误遥信进行正确处理,具有“遥信误动作”信号自动过滤的功能。具有对“遥信抖动”信号过滤的功能并告警提示。在人工检修时,状态的改变是否报警显示可根据不同性质工作站进行设置,某一单元检修时,打上检修标记的开关或变压器,可以连同其所属的刀闸、保护变位和量测、档位等信息全部屏蔽。当使用旁路开关时,支持自动、手动两种方式。用旁路的数据替代被旁路的数据,在计算过程中,考虑相应的遥测量判据,并登录替换一览表。根据继电保护信号和事故总信号的状态,经逻辑判断,区别开关事故跳闸或人工拉闸。系统提供防止干扰引起遥信变位误报警的手段,能统计开关跳闸次数和事故跳闸次数。当故障次数到达限值时进行需要检修的报警。状态量可以人工设定。能设置时间标签。所有人工设置的状态量能自动列表显示,并能根据该状态量所在厂站名调出相应主接线图。电度量处理电度量的数据源可以是厂站端远动设备采集的电度量、有功功率和无功功率的积分、人工输入、计算机通信来的电能量计费系统的数据。有功功率和无功功率的积分点和时段可定义。设置电度量标签,进行工程量处理。多源数据处理多源数据是指对于实时数据库中的某一数据点拥有多个数据来源。它有两层含义,其一为对于某一厂站的同一测点,由不同数据通信方式(常规RTU、变电站综合自动化、网络RTU、与外部系统通信)获取的数据;其二为状态估计、操作员置数等软件或人工操作产生的数据。系统具有完善的多源数据处理。可定义不同来源的优先级。可以禁止某一来源数据进入数据库。其来源对用户和EMS应用功能是透明的,但具有数据来源标志,在需要时,可显示数据来源。同一测点的多源数据在满足合理性校验后按照人工定义的优先级存放,经判断后将最优数据放入实时数据库中,提供给SCADA/EMS系统的各个应用功能使用。多源数据的处理可应用到CRT画面显示、报表和相关系统的数据交换。同一测点不同方式获得的数据,在数据库和CRT显示、报表中有区分标志。CRT显示、报表中的标志可人工禁止/显示。同一测点的多源数据满足系统维护上的可观测要求。计划值系统可从人工输入、从其它应用软件或通过计算机通信获得计划值。每天点数可定义。提供修改计划值界面和对授权与时间上的控制。可提供图形、曲线、表格等方式进行实时比较及参加统计计算。数据质量标志对所有遥测量和计算派生量配置数据质量码,以反映数据的可靠程度。数据质量标志可在画面和报表中相应数据反映出来(如颜色,颜色可人工定义),数据质量码列表如下:未初始化数据不合理数据计算数据老数据人工数据坏数据退出服务数据可疑数据转换溢出多数据源替代数据不刷新数据旁路代数据人工输入数据人工输入数据在下列情况下将被禁止:图形编辑时,对象已被指定不能输入。对象不属于当前控制台的权限。对象已经被其它控制台选择作为人工输入数据或监控对象。可以人工输入的数据包括状态量、测量值、计算量。与电网运行有关的各类限值(如上下限、考核曲线)系统提供交互界面由用户输入,而不需要通过数据库维护工具进行操作。控制与调节功能控制和调节内容包括:断路器开/合、调节变压器抽头、设定值控制、无功补偿装置投切及调节、保护复归。系统支持批次遥控功能。系统中采用了很多有效措施保证控制操作的安全可靠,防止发生误操作情况,主要包括:控制和调节必须从具有控制权限的工作站上才能进行。控制和调节有操作人员、监护人员口令,遥控操作复核输入开关编号或复选确认,以防误选点。遥控、遥调必须有返送校核,同时按选点、校验、执行三个步骤进行。不同工作站同时对一个设备进行控制的情况将被闭锁。支持采用遥控操作的异机监护。即遥控操作时操作人员在一台机上选点,必须得到另一监护机上监护人员对同一对象的监护确认,才能进行下一步的操作。监控中心单机运行时,遥控操作必须进行操作和监护的独立选点和开关编号输入确认,不能将操作和监护合并在一个操作界面上。操作中每一步的起始都有相应的提示,每一步的结果也有相应的响应。控制正确执行后,画面上将反映控制操作后设备的状态,并清除本次选点。可以远方或当地设定设备禁止控制挂牌。遥控命令下发时,可选择带站号标志。有严格的权限控制,登陆后具有时效管理,可通过退出机制终止操作时效。所有操作记录操作人员的姓名、操作对象、操作时间、操作节点、操作结果等,确保其有不可变性和唯一性,并可供调阅和打印。具备满足电网实时运行要求的时间响应特性:遥控选择时间≤1秒执行命令传输到相应RTU的时间≤3秒,CRT上显示返回执行结束的时间≤5秒(从命令执行到结束不大于6秒),这一要求在电网正常及事故情况下均能满足。事故追忆(PDR)本PDR重演能够真实、完整地反演整个电网的事故过程(包括当时的数据、电网模型、电网画面),即使电网模型已经发生了很大的变化也能够真实地反映当时的情况。PDR的触发事件可以由用户定义,触发事件及其相关的数据将保存到历史数据库中。变化的网络模型和画面也保存到历史数据库中。提供检索PDR数据的工具和界面,提供PDR反演控制界面。PDR具备同时多重事故记录功能,记录多重事故时存储周期顺延。可以单线图、曲线、图表再现PDR数据。系统可提供在模拟培训模式下的事故追忆重演功能。PDR具备重演及局部重演功能,重演进度可自动进行,也可人工控制,重演时具有事故发生时的所有特征如报警等。PDR至少保存事故前5-15分钟、事故后5-15分钟的数据,时间人工可调。拓扑着色系统能根据开关、刀闸的实时状态确定系统中各种电气设备的带电、停电、检修、接地等状态,并用不同的颜色、图标在电网潮流图、厂站单线图等图形上表示出来。当有开关变位时包括人工设置的状态变位,拓扑着色软件自动跟踪。系统提供线路动态着色功能,遥信类设备运行状态变化后,各预定义线路自动设置为带电、不带电或接地等颜色,并对非法拓扑状态以闪烁方式给出提示。动态着色功能由SCADA提供,不需要高级应用软件的支持。事件顺序记录(SOE)SOE记录至少包括日期、时间、厂站名、事件内容和设备名,系统按照设备动作的时间顺序,将SOE记录保存到历史数据库中。当SOE记录将到达指定的存储容量时,能自动将SOE表的内容用文件方式进行转存。在RTU提供对电网开关设备、继电保护以毫秒级时间精度记录其动作顺序时,系统可将其动作顺序的SOE信息收集传送到主站,并具有抖动处理功能,在用户定义的时间范围内(一般为毫秒数)去掉同一RTU的同一点的过多的SOE信息,只留下有效
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