新一代調(diào)度自動化系統(tǒng)設(shè)計--南網(wǎng)培訓(xùn)

遵循 IEC 61970 標(biāo)準(zhǔn)的 新一代調(diào)度自動化系統(tǒng) 國電南瑞科技股份有限公司 IEC 61970 標(biāo)準(zhǔn) ？ ！ SCADA軟件 AGC/AVC軟件 網(wǎng)絡(luò)分析軟件 DTS軟件 支撐平臺軟件 緊密耦合 :如何進(jìn)行異構(gòu)集成 ? 調(diào)度自動化系統(tǒng) 電力市場交易系統(tǒng) 調(diào)度生產(chǎn)管理系統(tǒng) 水調(diào)自動化系統(tǒng) 配電自動化系統(tǒng) 中等耦合 : 如何進(jìn)行無縫互聯(lián) ? 調(diào)度中心 同級調(diào)度中心 上級調(diào)度中心 下級調(diào)度中心 松散耦合 :如何 進(jìn)行模型交換 ? 解決方案 IEC 61970 標(biāo)準(zhǔn) 組件模型 公用信息模型 CIM 組件接口規(guī)范 CIS 遵循 IEC 61970 標(biāo)準(zhǔn)的方式 遵循 IEC 61970 標(biāo)準(zhǔn)的方式 內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)方式 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)遵循組件模型 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型遵循 CIM 系統(tǒng)的接口設(shè)計遵循 CIS 外標(biāo)準(zhǔn)方式 系統(tǒng)內(nèi)部采用特殊結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型采用私有格式 系統(tǒng)邊界增加 CIS轉(zhuǎn)換接口模塊 內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)方式的優(yōu)缺點 內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)方式的優(yōu)點 先進(jìn)的組件技術(shù)，軟件發(fā)展的趨勢 數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)化，擴展性好 避免了信息轉(zhuǎn)換，接口效率高 內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)方式的缺點 開發(fā)投入大 外標(biāo)準(zhǔn)方式的優(yōu)缺點 外標(biāo)準(zhǔn)方式的優(yōu)點 只需在系統(tǒng)邊界打補丁即可 開發(fā)成本低 外標(biāo)準(zhǔn)方式的缺點 軟件體系結(jié)構(gòu)不開放 信息轉(zhuǎn)換降低了接口的效率 信息轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)增加了一個故障點 轉(zhuǎn)換過程中的信息損失 遵循 IEC 61970 標(biāo)準(zhǔn)的 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 (CIM) 組件適配器 組件執(zhí)行系統(tǒng)（組件服務(wù)） API 組件適配器 應(yīng)用 1 應(yīng)用 2 原來應(yīng)用 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 組件 A 組件 B 原來應(yīng)用 封套 共用信息模型 組件接口規(guī)范 CIS 組件接口規(guī)范 CIS 組件接口規(guī)范 CIS 應(yīng)用集成方案 信息模型 應(yīng)用信息交換和數(shù)據(jù)訪問 應(yīng)用 與 組件 IEC 61970標(biāo)準(zhǔn) 體系結(jié)構(gòu) : 層次 +插件 硬 件 (ALPHA/IBM/SUN/PC) 操作系統(tǒng) (UNIX/WINDOWS) OPEN-3000支持平臺 圖形工具、報表工具、 系統(tǒng)管理等 SCADA AGC NAS DTS 服務(wù)工具 應(yīng)用軟件 支持平臺 平臺可不斷延伸和互聯(lián) 應(yīng)用可不斷擴展和兼容 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 CORBA集成總線技術(shù) 遵循 IEC 61970標(biāo)準(zhǔn)的參考模型 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的組件化 真正的分布式面向?qū)ο蠹夹g(shù) 完善的跨平臺支持 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 支持異構(gòu)系統(tǒng)、提供強大的跨平臺能力 支持各種編程語言 編程簡單、程序可靠性好 基于組件的 SOA體系架構(gòu) 系統(tǒng)集成的新高度 完全滿足實時性要求 CORBA組件技術(shù)的優(yōu)勢 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 SCADA/PAS SCADA/AGC/PAS/DTS 可按需裁剪成各種功能子集，構(gòu)成不同規(guī)模的系統(tǒng) 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 應(yīng)用子系統(tǒng)的組件化 PAS SCADA/AGC SCADA AGC DTS 遵循 IEC 61970 標(biāo)準(zhǔn)的 信息模型與接口設(shè)計 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 基于 CIM的數(shù)據(jù)庫定義 實施原則 1. 遵循 CIM 充分利用互操作實驗的成功經(jīng)驗，嚴(yán)格 按照 base CIM建立數(shù)據(jù)模型 2. 不拘泥于 CIM 確保自定義信息的靈活性 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 基于 CIM的模型界面 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 基于 CIM的模型界面定制 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 實時數(shù)據(jù)庫 商用數(shù)據(jù)庫 CDA 實時 CIS SQL 私有接口 導(dǎo)入 /導(dǎo)出 應(yīng)用層 基于 CIM/CIS的數(shù)據(jù)庫 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 標(biāo)準(zhǔn)化的開放接口 標(biāo)準(zhǔn)化的開放接口 基于 IEC 61970的 CIM/XML接口方式 基于 IEC 61970的 CIS組件接口方式 基于 SVG的圖形交換 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 遵循 IEC 61970 標(biāo)準(zhǔn)的 新一代調(diào)度自動化系統(tǒng)特點 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 國電公司科技項目 調(diào)度自動化集成技術(shù)研究 2000年國電公司立項 2003年底完成科研工作 2003年底配套工程項目（西北網(wǎng)調(diào)）通過驗收 2004年 2月通過科研項目驗收 驗收結(jié)論： 國內(nèi)領(lǐng)先，國際同步 2004年 6月獲國家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步一等獎 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 CIM標(biāo)準(zhǔn)模型 認(rèn)真研究、消化 IEC 61970 CIM模型，提出遵循 CIM標(biāo)準(zhǔn)模型的數(shù)據(jù)庫模型定義，并進(jìn)一步增強圖模庫一體化技術(shù)。 CORBA技術(shù) 遵循 IEC 61970標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)則所倡導(dǎo)的組件模型，并選用 OMG的 CORBA技術(shù)作為組件支撐平臺。 跨平臺技術(shù) 充分研究在不同的 UNIX平臺與 PC上圖形界面及后臺進(jìn)程的跨平臺技術(shù)，實現(xiàn)各種 UNIX工作站與 PC任意組合使用。 多上下文技術(shù) 支撐平臺不僅支持實時態(tài)的運行，而且從底層機制上完善地支持培訓(xùn)、運行研究、開發(fā)、測試等多種上下文。 主要研究重點 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 國電南瑞大型 SCADA/EMS系統(tǒng) 成功應(yīng)用經(jīng)驗及實例 西北網(wǎng)調(diào)調(diào)度自動化 S C A D A / E M S / T M R 系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)示意圖 雙屏調(diào)度員工作站 2 三屏調(diào)度員工作站 3 用戶接口子系統(tǒng) 程序員工作站 4 SCADA/TMR子系統(tǒng) 管理員工作站 TMR服務(wù)器 2 SCADA服務(wù)器 2 GPS 2 模擬屏 數(shù)據(jù)管理服務(wù)器 2 報表工作站 WEB服務(wù)器 數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng) 主干局域網(wǎng)交換機 2 主 干 交 換 子 系 統(tǒng) 1 1 1 1 終端服務(wù)器組 終端服務(wù)器組 訪問服務(wù)器 訪問服務(wù)器 調(diào)度數(shù)據(jù) 采集子系統(tǒng) 工作組交換機 2 調(diào)度數(shù)據(jù)采集服務(wù)器 4 路由器 2 教員 /學(xué)員 /觀摩工作站 3 高級應(yīng)用子系統(tǒng) PDR重演工作站 AGC服務(wù)器 2 EMS服務(wù)器 2 2 3 67”屏幕 WMS DMIS SPD_NWnet 網(wǎng)管工作站 2 1000M 100M 100M 100M 100M 100M 100M 防火墻 磁盤陣列 大屏幕控制器 工作組 交換機 2 工作組 交換機 2 100M 工作組 交換機 2 智能 集線器 智能 集線器 SBS 打印機 外設(shè)終端服務(wù)器 2 江 蘇 省 調(diào) 調(diào) 度 自 動 化 系 統(tǒng) ( E M S ) 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖 雙屏調(diào)度員工作站 調(diào)度自動化系統(tǒng) PAS服務(wù)器 打印機 DTS服務(wù)器 大屏幕控制器 SCADA/AGC DTS工作站 模擬屏 調(diào)度員培訓(xùn)仿真子系統(tǒng) 防火墻 數(shù)據(jù)采集裝置 實時數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng) GPS WEB服務(wù)器 外網(wǎng) 歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器 磁盤陣列 數(shù)據(jù)采集 服務(wù)器 III區(qū)交換機 (已有） 外網(wǎng)路由器 物理隔離 報表編制子系統(tǒng) (PC) 系統(tǒng)管理、開發(fā)工作站 管理與開發(fā)子系統(tǒng) RMIS/電量 數(shù)據(jù)庫鏡像 網(wǎng)關(guān)工作站 II區(qū)交換機 (已有） 主交換機 1 1 1 1 國電南瑞大型 SCADA/EMS系統(tǒng) 成功應(yīng)用經(jīng)驗及實例 浙 江 省 調(diào) E M S 配 置 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖 雙屏 MMI工作站 EMS應(yīng)用服務(wù)器 網(wǎng)絡(luò)打印機 DTS服務(wù)器 實時數(shù)據(jù)服務(wù)器 歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器 磁盤陣列 1 1 1 1 系統(tǒng)開發(fā)工作站 網(wǎng)關(guān)工作站 教員工作站 調(diào)度員培訓(xùn)仿真子系統(tǒng) 中心交換機 系統(tǒng)維護(hù)工作站 三 屏 MMI 工 作 站 終端服務(wù)器 A 終端服務(wù)器 B 模擬通道 /128路雙通道 遠(yuǎn) 動 通 道 (DTS)WEB服務(wù)器 學(xué)員工作站 大屏幕投影 防火墻 終端服務(wù)器 調(diào)度自動化系統(tǒng) GPS 路由器 電力數(shù)據(jù)網(wǎng) IP加密裝置 廣域網(wǎng)接口 廣域通信 工作站 前置機 防火墻 WEB服務(wù)器 安全隔離裝置 電量計費系統(tǒng) 電力市場支持系統(tǒng) 省調(diào)中心數(shù)據(jù)庫 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)主站 繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng) 局域網(wǎng)接口 調(diào)度生產(chǎn) 管理系統(tǒng) DPMS 局域通信 工作站 撥號服務(wù)器 撥號認(rèn)證 加密裝置 遠(yuǎn)方診斷 前置機 國電南瑞大型 SCADA/EMS系統(tǒng) 成功應(yīng)用經(jīng)驗及實例 標(biāo)準(zhǔn)化支撐平臺功能特點 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 全面遵循 IEC 61970標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 IEC61970標(biāo)準(zhǔn)在系統(tǒng)中的體現(xiàn)： 全面采用組件技術(shù) 全方位的面向?qū)ο蠹夹g(shù) 基于 CIM的數(shù)據(jù)庫設(shè)計 基于 CIS的接口設(shè)計 體系結(jié)構(gòu) : 標(biāo)準(zhǔn) +開放 TASE.2 (MMS) CIM/XML 調(diào)度中心 61850 60870-5 61968 (CORBA) CIM/XML 其它 系統(tǒng) NAS SCADA /AGC DTS 61970 (CORBA) SCADA/EMS POSIX TCP/IP MOTIF SQL 變電站 其它調(diào)度中心 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 體系結(jié)構(gòu) : 平臺 +服務(wù) 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 應(yīng)用層 公共服務(wù)層 數(shù)據(jù)總線層 集成總線層 操作系統(tǒng)層 硬件層 圖形工具 基于 CIM/CIS的數(shù)據(jù)總線 符合 IEC61970、 IEC61968的集成總線 Tru64 UNIX 報表工具 權(quán)限服務(wù) 告警服務(wù) WEB服務(wù) 系統(tǒng)管理 SCADA DTS DMS SUN Solaris IBM AIX HP-UX Windows2000 Compaq SUN IBM HP PC AGC NAS 開發(fā)隊伍 支撐平臺 平臺部： 20人 FES 前置機部： 8人 SCADA 系統(tǒng)部： 4人 AGC 高軟部： 3人 PAS 高軟部： 9人 DTS 高軟部： 6人 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 基于 SOA的設(shè)計理念 更清晰的體系結(jié)構(gòu) 更靈活的功能適應(yīng)性 廣義的實時信息系統(tǒng)平臺，適用于 能量管理系統(tǒng) 配網(wǎng)管理系統(tǒng) 廣域測量系統(tǒng) 公共信息平臺 體系結(jié)構(gòu) : 實時信息平臺 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 NAS 人機界面 體系結(jié)構(gòu) : 客戶機 +服務(wù)器 集 成 總 線 AGC SCADA DTS 平臺對多態(tài)的支持 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 完善的上下文（ context）機制 實時態(tài) 培訓(xùn)態(tài) 研究態(tài) 多上下文支持 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 回顧過去 提供 CASE管理工具 事故反演根據(jù)以前的斷面重演當(dāng)時發(fā)生的事件序列 NAS可調(diào)出以前的斷面進(jìn)行計算 DTS可調(diào)出以前的斷面進(jìn)行培訓(xùn) 研究現(xiàn)在 對現(xiàn)實模型進(jìn)行離線研究 操作預(yù)演 程序測試 規(guī)劃未來 在現(xiàn)實模型的基礎(chǔ)上研究未來模型 未來運行方式計算 未來方式培訓(xùn) 完善的跨平臺能力 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 給用戶最大的投資利用率 可選較低配置的 UNIX或 PC工作站 給用戶最大的選擇自由度 支持不同 UNIX平臺的混合使用 給用戶最大的升級便利 主備機可以是不同廠商的機器 完全相同的界面（ UNIX版本） 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 完全相同的界面（ PC版本） 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 基于 CIM、面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫設(shè)計 以往的做法： RTU號，點號 OPEN2000的設(shè)計方法： 遵循 CIM標(biāo)準(zhǔn) 面向電力系統(tǒng)元件 所有元件均具有應(yīng)用屬性 使不同應(yīng)用采用不同的網(wǎng)絡(luò)成為可能 使不同應(yīng)用維護(hù)同一套數(shù)據(jù)庫和畫面成為可能 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 以往的做法： 元件，節(jié)點或標(biāo)準(zhǔn)接線 OPEN-3000的方法： 遵循 CIM標(biāo)準(zhǔn) 作圖填庫，自動生成網(wǎng)絡(luò)模型 多層校驗 方便維護(hù) 標(biāo)準(zhǔn)輸出 （ CIM/XML） 使應(yīng)用軟件實用成為可能 具有國際領(lǐng)先水平的 圖模庫一體化 技術(shù) 所見即所得的網(wǎng)絡(luò)建模 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 作圖與錄庫的一體化 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 應(yīng)用切換技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCADA/EMS簡介 應(yīng)用切換技術(shù) （續(xù)） 標(biāo)準(zhǔn)化平臺支持的調(diào)度自動化信息集成系統(tǒng) OPEN-3000 SCAD