配电自动化计算机系统.ppt

1、2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,第9章 配电自动化的计算机系统,作用：解决配电自动化各子系统之间及内部各功能模块之间资源的共享问题。 组成： 硬件系统：构成了计算机网络的物理实体 软件系统：实现计算机网络的各种功能 计算机系统的安全运行是配电自动化系统安全运行的基本保证之一。,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,通讯服务器,50.0Hz,49.8,50.2,发 电,用 电,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,部分相关事故,2000年10月13日，四川二滩水电厂计算机系统收到异常信号停机，7秒甩出力89万，川渝电网几乎瓦解。 2003年12月30日，龙泉、政平、鹅城换

2、流站计算机系统发现病毒，经调查确认是技术人员在系统调试中用笔记本电脑上网所致。,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,美加8.14事故,控制系统的缺陷导致事故没有得到妥善处理，进而扩大。,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,主要内容,配电自动化的 计算机系统,组成和结构,典型方案设计,系统主要功能,常用安全措施,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,一 计算机网络的结构和基本组成,1. 网络的拓扑结构,用连网电缆将文件服务器和工作站等设备在物理上连接起来的连接方式。 主要五种基本形式：,星型 总线型 环型 树型 混合型,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,(1) 星

3、型结构,特点：通信协议简单，站点故障容易检测和隔离。 连线费用大，中央结点要求高。,星 型 结 构,在星形拓扑结构中，所有计算机（节点）都连到中心计算机或集线器上。除了与集线器或与中心计算机相连外，计算机不与其它计算机相连。,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,特点： 连线总长度小于星型结构，站点容易扩充和删除。 总线任务重，易产生瓶颈问题。 总线上任何一点发生故障都会使网络中的通信失败 安全性不好,(2) 总线结构,总线拓扑结构使用一条叫做总线的传输媒体。网络中的所有计算机都直线连接在总线上。同轴电缆常常在总线拓扑结构中当作传输媒体。,总线结构,2020/10/8,中国矿业大学电气工

4、程系,(3) 环型结构,环 型 结 构,特点： 传输速率高，传输距离远。 一个站点的故障会形起整个网络的崩溃。 安全性低,网络内的所有计算机都连在一起，形成一个环，该环不能中断，形状可以不是一个圆。从网络中的任何一点，都可以沿同一方向传输数据，最后返回起点。,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,(4) 树型结构 优点：容易扩展，故障容易分离处理。 缺点：对根的依赖性很大，根发生故障整个系统就崩溃。,树型结构,混合型结构,(5) 混合型结构 结合不同拓扑结构的优点。,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,典型的配电自动化计算机网络,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,2.

5、网络的互联,基本连接形式 ：,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,双绞线 三类线：10 MB。 五类线：100 MB。 六类线：200 MB。 光缆：达到每秒几百兆。 同轴电缆 无线传送：卫星通信、红外线与激光、微波。,(1) 传输介质,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,同轴 电缆 连接器,同轴电缆的结构,双绞线示意图,计算机连接接线盒,RJ-45 水晶头 结构,光纤,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,计算机设备：服务器、工作站、共享设备。 网络连接设备 网络适配器：网卡，10MB、100MB和10/100MB 集线器：HUB，连接网上的各个节点，增强信号。 交换机

6、：连接两个以上同类网络，网桥。 路由器：连接两个以上的网络。 。,(2) 互联设备,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,服务器,服务器是计算机网络的核心。包括数据库服务器、文件服务器、系统服务器等,生产技术管理子系统服务器 用电营业管理子系统服务器 配电网调度自动化子系统服务器 配电GIS服务器,从配电系统专业角度看，可分为：,常用品牌有：SUN HP IBM 浪潮 联想 曙光 长城,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,选择原则： 1）具有高速的磁盘读写速度； 2）支持多磁盘或磁盘阵列的功能； 3）主机主频应高于或等于工作站上最大的主频速度； 4）具有良好的硬件自身容错功能；

7、5）具有比较合适的存贮存量。,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,常见品牌： CISCO/思科 3COM D-Link,交换机（桥接器 ）,通过转发，把网络“分段”，主要功能为桥接和增加网络带宽,以被逐渐淘汰,集线器（中继器）,连接各段电缆及把数据分发到各个网段，主要功能是信息分发和信号中继。,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,交换机选择原则： (1)注意合适的尺寸。 (2)交换的速度满足需要。 (3)端口数要够将来升级用。 (4)管理控制功能要满足要求。 (5)选择高可靠性的品牌交换机。,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,工作站、服务器等设备与网络通信线路之间的连

8、接部件。,网卡,常见品牌：3COM TP-Link HP,路由器在网络之间过滤和转发数据，主要功能为决定最优路由和转发数据。,路由器（网关）,常见品牌： Cisco Intel 锐捷 D-Link,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,配电自动化计算机系统主站配置,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,DMS1000配电自动化主站系统,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,3 计算机网络硬件的选择,配电自动化是一个综合性的系统，在实施过程中一般采用分步实施原则，这就为计算机网络的硬件组织提供了机遇，使之能够跟上计算机网络技术发展的步伐，同时也为计算机网络系统的硬件选择带来了一

9、定难度。 选择原则 1）以应用为本 2）网络硬件应支持网络系统软件 主要涉及网络速度、服务器、网卡、交换机和防火墙等。,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,4 计算机系统的软件,1）操作系统 服务器：UNIX Windows NT Linux 工作站： Windows 98/NT/2000/XP 2）数据库 应用数据库 数据库管理系统：SQL Server 2000 Oracle9i 3）开发、管理工具,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,软件系统体系结构,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,5 计算机网络的热点问题,1）采用FDDI(Fiber Distributed

10、 Data Interface)建设主干网的问题（高速局域网）； 2）ISDN的应用问题（综合数字电话网）； 3）帧中继在网络中的应用问题（ISDN分组交换数据业务的一部分）； 4）ATM(Asynchronous Transfer Mode)应用问题（一种统一的协议设计）； 5）Internet应用的问题。,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,二 配电自动化计算机系统的主要功能,配电网SCADA功能 配电网高级应用功能 与外部系统的集成,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,配电网SCADA功能,1） 数据采集功能 2） 数据处理功能 3） 计算功能 4） 配电网控制功能 5）

11、 实时数据库功能 6） 历史数据库功能 7） 人机界面功能 8） 报警功能 9） 系统设备管理功能,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,与外部系统的集成功能,1） 配电自动化的WEB服务功能 基于Internet技术实现配电系统信息的发布，实现移动办公、远程维护和企业综合信息管理系统集成配电自动化功能。 2） 对其它系统的集成 （1）对其它系统的应用功能集成 （2）对其它系统的数据资源共享,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,三 配电自动化计算机系统安全措施,计算机系统安全措施 接地与防雷 供电质量与保证 防止经过Internet访问Web服务器的攻击,2020/10/8,中国

12、矿业大学电气工程系,防止经过Web服务器的攻击,适用标准 国家经贸委2002年第30号令 电网和电厂计算机监控系统及调度数据网安全防护规定 国际电工技术委员会IEC IEC61850 变电站通信标准 IEC61968 配电管理系统接口,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,通用安全防护技术,防火墙： 实现逻辑隔离； 防病毒： 以离线的方式及时更新； 入侵检测：部署在区域边界； 备份恢复：定期备份，确保能够恢复； 主机防护：对关键服务器和网关进行安全配置、 安全补丁、主机加固； 访问控制：采用强口令、调度证书等； 安全审计：对系统及安全设施日志等进行审计；,2020/10/8,中国矿业大学

13、电气工程系,防火墙,防火墙是一个建立在网与网边界上的过滤、封锁机制，用来防止不希望或未经授权的通信进出被保护的内部网络，通过边界控制强化内部网络的安全策略； 防火墙在实现上由硬件和软件共同组成，实现其功能； 目前实现防火墙有利用网络路由器、交换机等方式，也有利用网关机，并配置一定防火墙软件实现的。,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,(1)防火墙基本功能选择。 LAN接口要丰富； 支持协议要丰富； 支持多种安全特性。 (2)满足配电自动化计算机网络和企业具体要求。如加密控制标准，基于硬件的加密技术；是否支持FTP文件类型过滤，是否支持病毒扫描等。,2020/10/8,中国矿业大学电气工程系,工程实施的安全管理,新建计算机系统工程的设计方案必须符合国家、行业的有关安全防护的标准、法规、法令、规定等； 计算机系统各相关设备及系统的供应商必须承诺：所提供的设备及系统中不包含任何安全隐患，并承担由此引起的连带责任，终生有