配電自動化主站系統(tǒng)改造設計

1、齊魯工業(yè)大學2014屆本科畢業(yè)設計（論文）本科畢業(yè)設計（論文）題目 *配電自動化主站系統(tǒng)改造設計學院名稱 電氣工程與自動化學院 專業(yè)班級 電氣10-3班 學生姓名 * 導師姓名 * 2014年 6 月 6 日26*配電自動化主站系統(tǒng)改造設計作 者 姓 名 * 專 業(yè) 電氣工程及其自動化 指導教師姓名 * 專業(yè)技術(shù)職務 * 目 錄摘 要4 第一章 配電自動化主站系統(tǒng)的研究意義61.1配電主站在配電自動化中的地位61.2配電自動化在現(xiàn)代電網(wǎng)中的作用71.3目前國內(nèi)外配電自動化技術(shù)的發(fā)展狀況8 第二章 晉江金田區(qū)配電網(wǎng)現(xiàn)狀和建設原則102.1晉江金田區(qū)配電網(wǎng)現(xiàn)狀102.2配電主站建設原則102.3晉

2、江金田區(qū)配電自動化主站設計依據(jù)11 第三章 配電自動化主站的功能規(guī)劃113.1配電自動化主站系統(tǒng)主要功能介紹113.1.1數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（SCADA)功能123.1.2饋線自動化（FA）143.1.3故障信息管理功能163.2配電自動化主要功能實現(xiàn)要求16 第四章 平臺設計174.1硬件平臺184.1.1主站服務器184.1.2主站工作站194.2軟件平臺224.3方案可行性分析23參考文獻25摘 要 隨著用電量的增加，供電質(zhì)量日益成為人們關注的焦點，我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展對配電網(wǎng)供電質(zhì)量及經(jīng)濟運行指標等提出了更高的要求。為了提高配電網(wǎng)運營的各項技術(shù)經(jīng)濟指標，配電自動化系統(tǒng)的建設勢在必行。配電

3、自動化主站（簡稱配電主站）是配電網(wǎng)運行自動化系統(tǒng)的核心，它是實現(xiàn)配電自動化功能的人機接口、數(shù)據(jù)存儲與處理、具體應用功能集成等的計算機系統(tǒng)。配電主站主要實現(xiàn)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控等基本功能和分析應用等擴展功能，為配網(wǎng)調(diào)度和配電生產(chǎn)服務。此外它還為配電GIS，MIS提供反映配電網(wǎng)運行狀態(tài)的實時數(shù)據(jù)。它包括：主站系統(tǒng)的軟件與硬件平臺、網(wǎng)絡平臺、實現(xiàn)的應用功能以及主站系統(tǒng)的安全保護與防范措施等具體內(nèi)容。 本文主要結(jié)合晉江金田區(qū)智能電網(wǎng)配電自動化試點建設,介紹配電自動化主站系統(tǒng)的建設原則和可實現(xiàn)的功能,提出軟硬件平臺的具體設計和配置的方案,并對建設方案的可行性進行了分析。其中功能設計包括數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控(S

4、CADA)功能，故障信息管理功能，饋線自動化(FA)等。關鍵詞：配電自動化主站 功能設計 硬件平臺 軟件平臺 ABSTRACT As the increase of the power construction, power supply quality becomes the focus that people pay close attention to day by day. The rapid development of native economy put forward a higher request of electrical quality and economical r

5、unning target. In order to enhance the control of the net and realize the real digital net, the reconstruction of the distribution network must be done.  The master station of distribution automation system（referred to as the main distribution station) ,the core of distribution automation syste

6、m ,mainly to achieve the basic functions of distribution network data acquisition and monitoring analysis function expansion, for distribution network and distribution service. In addition, it also reflects the distribution GIS, MIS provides real-time data distribution network running status. It inc

7、ludes: main station system software and hardware platform, network platform, the application function and master station system security protection and prevention measures of concrete content. This paper mainly tells about combining with the smart grid distribution automation pilot construction of s

8、ome capital city ,the principle and the achievable function of the main station system construction is introduced .The hardware and software platform designing based on information exchange bus are proposed ,and analyzes the feasibility of the program .The functions include data acquisition and cont

9、rol (SCADA) function, fault information management function, feeder automation (FA), and so on. Key words：distribution automation master station ; functional design ; hardware platform ; software platform ; 第一章 配電自動化主站系統(tǒng)的研究意義1.1配電主站在配電自動化中的地位 配電自動化是智能電網(wǎng)配電環(huán)節(jié)的主要工程,配電自動化系統(tǒng)建設是提高供電可靠性和供電質(zhì)量、擴大供電能力、實現(xiàn)配電網(wǎng)高效

10、經(jīng)濟運行的重要手段1。配電自動化系統(tǒng)主要由配電主站、配電終端、配電子站和通信通道等部分組成,其中配電主站是配電自動化系統(tǒng)的核心部分,是配電自動化系統(tǒng)功能的主要表現(xiàn)載體。配電自動化系統(tǒng)由主站，通信網(wǎng)絡，各種現(xiàn)場監(jiān)控終端三部分組成2。如圖1-1所示。 圖1-1 配電自動化系統(tǒng)構(gòu)成示意圖 配電自動化的功能可分為兩個方面：配電網(wǎng)實時監(jiān)控、自動故障隔離及恢復供電等功能，稱為配電網(wǎng)運行自動化（DOA）功能；而離線的或?qū)崟r性不強的設備管理、檢修管理、停電管理等，稱為配電網(wǎng)管理自動化（DMA）功能。 配電網(wǎng)運行自動化功能包括數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（SCADA)、自動故障定位、隔離與恢復供電、電壓與無功控制、負荷管理。

11、其中SCADA是配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的基礎功能。配電網(wǎng)管理自動化功能包括設備管理、停電管理、作業(yè)管理、檢修管理、規(guī)劃與設計管理3。 配電自動化功能很多，各種功能相互聯(lián)系、依存，有的功能缺乏明顯界限，并且隨著技術(shù)的進步、用戶要求的提高以及電力市場化進程的深入，在不斷的發(fā)展完善。1.2配電自動化在現(xiàn)代電網(wǎng)中的作用1.2.1提高供電可靠性 配電自動化的首要作用是提高供電可靠性。 1.降低故障發(fā)生幾率。通過對配電網(wǎng)及其設備運行狀態(tài)實時監(jiān)視，改變“盲管”現(xiàn)象，及時發(fā)現(xiàn)并消除故障隱患，減少故障的發(fā)生。例如，可以及時發(fā)現(xiàn)配電設備過負荷現(xiàn)象，采取轉(zhuǎn)供措施，防止設備過熱損壞；通過記錄分析瞬時性故障，發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)絕緣薄弱

12、點，及時安排消缺，防止出現(xiàn)永久故障。 2.減少故障停電時間。受故障點查找困難、交通擁擠等因素的影響，依靠人工巡線進行故障隔離，往往要花費幾個小時的時間，而應用 DA 能夠在幾分鐘以內(nèi)完成故障隔離、非故障段負荷的自動恢復，可以顯著地減少故障影響范圍與停電時間。此外，還可以及時定位故障，快速調(diào)度搶修，縮短故障修復時間。 3.縮短倒閘操作停電時間。配電網(wǎng)經(jīng)常會因為用電擴裝、設備檢修安排計劃停電，需要進行負荷轉(zhuǎn)供操作。依靠人工到現(xiàn)場對柱上開關或環(huán)網(wǎng)柜（簡稱開關）逐一進行倒閘操作，則不可避免地造成部分用戶較長時間停電，而應用 DA 進行“遙控”控制，則可以避免這一問題。 配電自動化充分發(fā)揮其供電可靠性的

13、作用要有兩個前提：首先配電網(wǎng)一次網(wǎng)架合理，備用容量充足，能夠支持負荷轉(zhuǎn)供；再就是故障引起的停電時間比例比較高。目前，我國配電網(wǎng)一次網(wǎng)架還比較薄弱，因施工、檢修原因造成的預安排停電時間還占比較大的比例。2009年全國平均城市用戶故障引起的停電時間 1.897h，占總停電時間的28.2%，而發(fā)達國家的比例在60%以上4。 隨著我國對配電系統(tǒng)投資的加大與管理水平的提高，配電網(wǎng)一次網(wǎng)架更加完善，計劃停電逐漸減少，而故障造成的停電時間所占比例越來越大，配電自動化在提高供電可靠性方面的作用將更為明顯。1.2.2提高電壓質(zhì)量 配電自動化系統(tǒng)可以通過各種現(xiàn)場終端實時監(jiān)視供電電壓的變化，及時地調(diào)整運行方式，調(diào)節(jié)

14、變壓器分接頭檔位或投切無功補償電容器組等，保證用戶電壓在合格的范圍內(nèi)；同時，還能夠使配電網(wǎng)無功功率就地平衡，減少網(wǎng)損。1.2.3降低線損 對于帶有聯(lián)絡開關、實現(xiàn)了手拉手供電的負荷區(qū)段，配電自動化系統(tǒng)在通過各種現(xiàn)場終端獲取線路各區(qū)段負荷實時變化數(shù)據(jù)的基礎上，可以采用一定策略及時調(diào)整各負荷區(qū)段的主供電源，平衡各出線電流從而降低線損。配電自動化系統(tǒng)在實現(xiàn)無功功率和電壓優(yōu)化的同時，也可以達到降低線損的目的。 1.2.4提高用戶服務質(zhì)量 應用配電自動化系統(tǒng)后，可以迅速處理用戶用電申請，立即答復辦理；加快用戶電費繳納與查詢業(yè)務的處理速度，提高辦事效率；在停電故障發(fā)生后，能夠及時確定故障點位置、故障原因、停

15、電范圍及大致恢復供電時間，立即給用戶一個滿意的答復，由計算機制定搶修方案，盡快修復故障，恢復供電，進一步增加用戶滿意度。 1.2.5提高設備利用率 采用配電自動化技術(shù)后可有效地調(diào)整峰谷負荷，提高設備利用率，壓縮備用容量，減少或推遲基本建設投資。1.2.6提高管理效率 配電自動化系統(tǒng)對配電網(wǎng)設備運行狀態(tài)進行遠程實時監(jiān)視及操作控制，在故障發(fā)生后，能夠及時地確定線路故障點及原因，可節(jié)約大量的人工現(xiàn)場巡查及操作勞動力；同時，配電生產(chǎn)管理實現(xiàn)自動化、信息化，可以很方便地錄入、獲取各種數(shù)據(jù)，并使用計算機系統(tǒng)提供的軟件工具進行分析、決策，制作各種表格、通知單、報告，將人們從繁重的工作中解放出來，提高了工作效

16、率與質(zhì)量。1.3目前國內(nèi)外配電自動化技術(shù)的發(fā)展狀況 20 世紀 50 年代初期，英國、日本、美國等國開始使用時限順序送電裝置自動隔離故障區(qū)間、加快查找饋線故障地點，而在此以前，配電變電所以及線路開關設備的操作與控制，均采用人工方式。70、80 年代，國內(nèi)外都應用電子及自動控制技術(shù)，開發(fā)出智能化自動重合器、自動分段器及故障指示器，實現(xiàn)故障點自動隔離及非故障線路的恢復供電，稱為饋線自動化。這種自動化方式，沒有遠程實時監(jiān)控功能，且僅限于局部饋線故障的自動處理，因而稱這一時期為局部自動化階段5。 20 世紀 80 年代，計算機及通信技術(shù)的發(fā)展，形成了包括遠程監(jiān)控、故障自動隔離及恢復供電、電壓調(diào)控、負荷

17、管理等實時功能在內(nèi)的配電自動化技術(shù)。1988 年美國電氣電子工程師協(xié)會（IEEE）編輯出版了“配電自動化”教程，標志著配電自動化趨于成熟，已發(fā)展成為一項獨立的電力自動化技術(shù)。 之后， 一些工業(yè)發(fā)達國家的供電企業(yè)開始大面積實施配電自動化，我國一些科研單位也開始進行配電自動化技術(shù)的開發(fā)研究。這一階段，稱為系統(tǒng)監(jiān)控自動化階段。 20 世紀 90 年代開始，地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)有了很大的發(fā)展，開始應用于配電網(wǎng)的管理，形成了離線的自動繪圖及設備管理（AM/FM）系統(tǒng)、停電管理系統(tǒng)等，并逐步解決了管理的離線信息與實時監(jiān)控信息的集成，進入了配電網(wǎng)監(jiān)控與管理綜合自動化階段。 隨著智能電網(wǎng)、 智能配電網(wǎng)的

18、發(fā)展， 配電自動化系統(tǒng)將要實現(xiàn)大量分布式電源的自由接入和深度滲透；實現(xiàn)諸多 DFACKS 設備的接入和控制；實現(xiàn)配電網(wǎng)故障快速自愈和無縫自愈；隨著新型傳感技術(shù)和通信技術(shù)的應用，SCADA 數(shù)據(jù)的精度和可靠性將大幅提高，為高級功能的應用提供了基礎。配電自動化將進入高級配電自動化階段。 國際上 DA 應用做得最好的是東亞的一些國家和地區(qū)。我國香港中華電力公司、新加坡電力公司、 日本東京電力公司中壓配電網(wǎng)基本全面實現(xiàn)了自動化， 其中香港中華電力公司自 1998 年起實施大規(guī)模配電自動化工程，共安裝各種監(jiān)控終端 10,000多套。而韓國電力公司，到 2002 年底已在各地投運近 200 套配電自動化系

19、統(tǒng)，DA 覆蓋率達 58%（引自韓國電力公司 KEPCO 網(wǎng)站）。此外，泰國電力公司自 2001 年起應用 DA，已安裝監(jiān)控終端 2000多套。 歐洲發(fā)達國家的 DA 應用也搞得比較好，基本實現(xiàn)了配電變電所出線斷路器、線路分段開關的遠程監(jiān)控，做到了配電網(wǎng)故障及時檢測、處理及修復。且配電 GIS 獲得了廣泛應用，配電調(diào)度、停電投訴處理、故障搶修流程的管理基本都實現(xiàn)了計算機化。奧地利 EVN公司維也納地區(qū)的中壓電網(wǎng)基本實現(xiàn)了自動化，安裝配電終端 10,000 多套；意大利 ENEL公司全國有 80,000 多個中壓/低壓開關站實現(xiàn)了遠程遙控；法國 20kV 中壓配電網(wǎng)全部實現(xiàn)了自動化；英國倫敦電網(wǎng)

20、公司自 1998 年起，先后安裝了 5,000 個現(xiàn)場終端；英國中部電網(wǎng)公司安裝現(xiàn)場終端 7,000 個。此外在德國、芬蘭、葡萄牙、丹麥等國饋線自動化都有一定的應用面6。 在我國，20 世紀 90 年代后期，由于配電網(wǎng)薄弱，有電送不出的矛盾比較突出，改造配電網(wǎng)，提高供電質(zhì)量的問題就提到了議事日程上。截止到 2005 年底，我國有一百多個地級城市的供電企業(yè)開展了配電自動化系統(tǒng)工程試點工作， 有的配電自動化系統(tǒng)規(guī)模很大， 如紹興配電自動化系統(tǒng)，安裝監(jiān)控終端 5,000 多套，幾乎覆蓋了整個城區(qū)的配電網(wǎng)。大部分配電自動化系統(tǒng)長期正常運行， 經(jīng)受了時間的考驗， 為供電企業(yè)提高供電可靠性與配電網(wǎng)管理水平

21、發(fā)揮了一定作用，同時積累了大量的配電自動化建設和運行經(jīng)驗。2003 年以后，不少已建成的 DA 系統(tǒng)暴露出運行不正常、實用化程度差的問題，再加上全國缺電局面的出現(xiàn)，供電企業(yè)忙于應對電力需求的急劇增長，DA 應用進入了相對沉寂的階段。 與發(fā)達國家相比，我國配電自動化推廣應用面還很小， 大多系統(tǒng)為試點性質(zhì)不能形成規(guī)模效益。目前，國內(nèi)城市中壓配電網(wǎng)饋線自動化實現(xiàn)率不足 10%，與國際先進水平有較大的差距。在技術(shù)和應用水平上，我國配電自動化系統(tǒng)也有待進一步完善提高。具體體現(xiàn)在：一些地區(qū)配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、一次裝備以及基礎管理工作薄弱,還不具備應用 DA 的條件,出現(xiàn)超前建設現(xiàn)象；有些系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)規(guī)劃不合

22、理、設備質(zhì)量不過關，實用化程度差；配電自動化系統(tǒng)與其它自動化系統(tǒng)之間信息不能共享，“自動化孤島”現(xiàn)象突出，限制了許多 DA 功能的應用；配電網(wǎng)擴容任務繁重，設備異動頻繁,數(shù)據(jù)錄入與更新工作量大；最主要的還是管理維護工作沒有跟上，在管理制度、人員配備、技改經(jīng)費方面都沒有相應的保障7。 南方電網(wǎng)公司2008年啟動了廣州、深圳兩個城市的DA試點工作，目前正在著手南寧、東莞等13個主要城市的DA建設工作。國家電網(wǎng)公司2009年開始了在北京、杭州、廈門、銀川4個城市的DA試點工作，今明兩年另有26個城市將啟動DA建設項目。相信未來幾年內(nèi)，DA在我國將出現(xiàn)新一輪的大發(fā)展。第二章 晉江金田區(qū)配電網(wǎng)現(xiàn)狀和建設

23、原則2.1晉江金田區(qū)配電網(wǎng)現(xiàn)狀 晉江市電力有限責任公司于2006年由福建省電力有限公司和晉江市人民政府共同出資組建，由福建省電力有限公司控股直管，其前身為晉江市電力公司。晉江電力擔負著本市行政轄區(qū)內(nèi)13個行政鎮(zhèn)、6個街道辦事處（場）的供電任務，下設陳埭、安海、市區(qū)、龍湖等十個供電所，送電工程部、變電部、配電部等部門科室。2009年晉江市日最高負荷149.7萬千瓦，最高日用電量3201萬千瓦時，年售電量91.5億kWh。電力電網(wǎng)基本保證了晉江社會經(jīng)濟發(fā)展的需要。 截至2009年12月月底，晉江境內(nèi)有500kV變電站一座，對晉江電網(wǎng)提供電源支撐的有永和、羅塘、清蒙、官橋、山峰、湖池、寶蓋、新塘、西

24、湖變、梅嶺變共10座220kV變電站；晉江市供電網(wǎng)架以110kV等級為主，10kV配網(wǎng)組成的供電網(wǎng)絡，晉江市電力公司統(tǒng)調(diào)110千伏變電站共計30座，110kV主變71臺，變電總?cè)萘?130MVA。110千伏輸電線路共67回，其中5回聯(lián)絡線，6回T接線，線路總長度362.204公里，其中架空線路349.673公里，電纜線路12.531公里；10千伏線路共638回，線路總長度2532km。晉江電網(wǎng)沒有大型的電源支撐點，現(xiàn)有110kV晉江熱電廠一座，設計容量2×50MW；另有垃圾發(fā)電廠一座，容量2×7.5MW（屬地調(diào)管轄）。 截至2009年底，晉江電網(wǎng)售電量91.5億kWh，最高

25、負荷1497.1 MW。晉江供電區(qū)共有10kV供電的220kV變電站4座，永和、羅塘、新塘，梅嶺，可供10kV容量380MVA；110kV變電站30座，可供10kV容量3130MVA；電廠2座，可供10kV容量115MW。110kV變電站均以終端變運行，電網(wǎng)接線以雙回路輻射供電和雙側(cè)電源“手拉手”供電為主，少數(shù)單電源“T”接和雙電源“T”接輻射等形式，全網(wǎng)無單變單線運行。變電站容量配置和送電線輸送能力基本滿足N-1的安全要求。 經(jīng)統(tǒng)計至2009年底10kV饋線共有638回，10kV饋線負載較大，部分超載較為嚴重，放射性饋線多，N-1饋線少，部分有聯(lián)絡線無法實現(xiàn)N-1，體現(xiàn)網(wǎng)架(絡)轉(zhuǎn)供電能力差

26、，嚴重影響供電可靠性。2009年晉江市用戶停電時間為17.32小時，其中故障停電時間為4.58小時，供電可靠率為99.80%，晉江中心城區(qū)城關供電所用戶停電時間為9.11小時，其中故障停電時間為2.37小時，供電可靠率為99.90%。 晉江的中心城區(qū)，即城關所的供電范圍，是主城區(qū)中環(huán)城路以內(nèi)，即雙龍路以南，和平路以西，工業(yè)區(qū)路以東，長興路以北的區(qū)域。區(qū)域內(nèi)有溝頭變、青陽變、洪山變共3座110kV變電站，象山開閉所、蓮嶼開閉所、高霞開閉所、億盛開閉所、公園開閉所、青華開閉所、曾井開閉所、竹樹下開閉所、梅嶺開閉所共9個開閉所。區(qū)域內(nèi)共有變電站10kV饋線48回（其中專線4回），開閉所10kV出線5

27、1回。2.2配電主站建設原則 配電主站系統(tǒng)是配電自動化系統(tǒng)的核心,其能否安全可靠運行是整個配電自動化系統(tǒng)成敗的關鍵。在主站系統(tǒng)設計和實施過程中,應遵循安全性、可靠性、開放性及標準化、先進性及可擴展性、可維護性等原則8。 主站系統(tǒng)在與其他信息系統(tǒng)有連接時，應確保主站本身運行不受外部系統(tǒng)的影響；要采取必要的隔離措施，如安裝物理隔離層防火墻等，以阻止外部非法用戶的訪問；內(nèi)部還必須有軟硬件結(jié)合的權(quán)限管理和相應的規(guī)章制度，防止內(nèi)部職員的錯誤干擾。 此外,配電自動化主站系統(tǒng)在體系結(jié)構(gòu)上應適應供電公司配電網(wǎng)的不同運行管理模式;可通過信息交換總線實現(xiàn)與相關系統(tǒng)互聯(lián),解決信息孤島問題;強化對配電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)的采集

28、與控制,實現(xiàn)對整個配電網(wǎng)的科學管理。 配電自動化主站系統(tǒng)的建設要充分突出/信息化、自動化、互動化的特征,根據(jù)配電網(wǎng)網(wǎng)架、一次設備、實際需求等,逐步實現(xiàn)配電SCADA、饋線自動化、配電網(wǎng)分析應用、智能化分析應用等功能。2.3晉江金田區(qū)配電自動化主站設計依據(jù)1) 晉江市中心市區(qū)及金田開發(fā)區(qū)配電自動化設計委托書2) 晉江市區(qū)配電網(wǎng)一次系統(tǒng)20142020年規(guī)劃3) 晉江市電力有限責任公司配網(wǎng)自動化發(fā)展規(guī)劃4) 晉江市20142020年中壓配電網(wǎng)規(guī)劃及遠景展望5) 晉江電網(wǎng) 20142018年滾動規(guī)劃6) 地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化設計技術(shù)規(guī)程 DL/T50032005。7) 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化工程初設報告內(nèi)

29、容深度規(guī)定(DLGJl451998)8) 電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定(國家電力監(jiān)管委員會第5號令) 9) 城市中低壓配電網(wǎng)改造技術(shù)導則 D/T599-199610) 城市電力網(wǎng)規(guī)劃設計導則 國家電網(wǎng)公司20061202號11) 福建電網(wǎng)城市中低壓配電網(wǎng)建設改造技術(shù)導則12) 福建電網(wǎng)城市配電網(wǎng)建設改造工程管理辦法13) 配電自動化及管理系統(tǒng)功能規(guī)范 中電聯(lián)行業(yè)標準14) 10kV配網(wǎng)自動化發(fā)展規(guī)劃要點 國家電力公司1999第三章 配電自動化主站的功能規(guī)劃3.1配電自動化主站系統(tǒng)主要功能介紹 配電自動化主站系統(tǒng)的建設要充分突出信息化、自動化、互動化的特征,根據(jù)配電網(wǎng)網(wǎng)架、一次設備、實際需求等,逐步

30、實現(xiàn)配電SCADA、饋線自動化、配電網(wǎng)分析應用、智能化分析應用等功能,并可通過信息交換總線實現(xiàn)與配電相關系統(tǒng)的互聯(lián)和應用集成9。 配電自動化主站的主要功能有數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（SCADA）功能，故障信息管理功能，高級用用功能等。SCADA是配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的基礎，SCADA實時監(jiān)視和分析配電網(wǎng)的運行狀況，實現(xiàn)對配電網(wǎng)絡安全、經(jīng)濟運行管理，同時為各級管理人員的生產(chǎn)管理提供決策依據(jù)。故障管理是基于配網(wǎng)SCADA系統(tǒng)和FA系統(tǒng)的一種應用。高級應用功能包括饋線自動化（FA）、網(wǎng)絡拓撲、狀態(tài)估計等等。3.1.1數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（SCADA)功能SCADA又稱為數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，是遙測，遙信，遙控，遙調(diào)功能在配電網(wǎng)

31、中的應用，使調(diào)度人員通過主站計算機界面實時監(jiān)視配電網(wǎng)設備的工作狀態(tài)，并進行遠程的操作和調(diào)節(jié)，來保證配電網(wǎng)處于正常工作狀態(tài)。它是DA系統(tǒng)的基本功能的組成也是DA系統(tǒng)的基本應用平臺。配電SCADA:實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)視、遠方控制、人機交互、防誤閉鎖、圖形顯示、事件告警、事件順序記錄、事故追憶、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、報表打印、配電終端在線管理和配電通信網(wǎng)絡工況監(jiān)視等功能。SCADA是配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的基礎，主要包括：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、遙控功能、事項及告警處理、數(shù)據(jù)庫管理、人機聯(lián)系、報表管理、系統(tǒng)時鐘和對時、系統(tǒng)管理以及打印等功能。SCADA實時監(jiān)視和分析配電網(wǎng)的運行狀況，實現(xiàn)對配電網(wǎng)絡安全、經(jīng)濟運行管理，同時

32、為各級管理人員的生產(chǎn)管理提供決策依據(jù)。配電SCADA系統(tǒng)特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：(1)配電SCADA的基本監(jiān)控對象為變電站10KV出線開關及以下配電網(wǎng)的柱上開關，環(huán)網(wǎng)柜，開閉所，公用配電變壓器和電力用戶。監(jiān)控對象的數(shù)量通常要比輸電系統(tǒng)多一個數(shù)量級，而且數(shù)據(jù)分散，點多面廣，采集信息也很困難。(2)配電網(wǎng)的操作頻度和故障頻度比輸電網(wǎng)要多，配電DA系統(tǒng)還要求具有故障隔離和自動恢復供電的能力。而配電SCADA系統(tǒng)除了采集配電網(wǎng)的靜態(tài)數(shù)據(jù)外，還必須采集配電網(wǎng)故障發(fā)生時的瞬時動態(tài)數(shù)據(jù)，如故障電流、電壓等。(3)配電網(wǎng)直接面向用戶，由于用戶的增容，拆遷，改動等原因，使配電SCADA工作量巨大，使得配電S

33、CADA系統(tǒng)有更高的要求。（4）配電自動化系統(tǒng)需要與配電GIS等系統(tǒng)互通，對系統(tǒng)的開放性要求比配電SCADA要高。 SCADA的具體內(nèi)容有：(1) 運行數(shù)據(jù)的采集和處理，系統(tǒng)前置機通過通信網(wǎng)絡訪問各種現(xiàn)場終端，實現(xiàn)配電網(wǎng)實時/準實時運行信息采集，將處理后的數(shù)據(jù)提供給實時數(shù)據(jù)庫，并按照應用下達指令實現(xiàn)配電終端的控制功能；此外，一些數(shù)據(jù)是操作員電話詢問或按計劃有操作人員輸入的。 數(shù)據(jù)的采集實現(xiàn)配電網(wǎng)運行信息的采集，將處理后的數(shù)據(jù)提供給實時數(shù)據(jù)庫，并按照應用下達的指令實現(xiàn)對遠方配電終端的控制功能。數(shù)據(jù)的處理從終端采集的數(shù)據(jù)及相關自動化系統(tǒng)轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，打上質(zhì)量標簽，以標明其可信度，進入到實時數(shù)據(jù)

34、庫中。實時數(shù)據(jù)是系統(tǒng)中各項應用功能的基礎數(shù)據(jù)。包括模擬量處理、狀態(tài)量處理、統(tǒng)計計算功能。 采集的運行數(shù)據(jù)有三種：一是狀態(tài)量，又稱遙信量，包括斷路器狀態(tài)、隔離開關狀態(tài)，保護及報警裝置狀態(tài)等，具有合、分或有、無兩種狀態(tài)，分別用二進制1或0表示；二是測量量，又稱遙測量，包括設備電壓、電流、有功功率、無功功率、溫度和變壓器抽頭位置；三是電度量值，一般由電能表脈沖計數(shù)得到。此外，SCADA系統(tǒng)還可以根據(jù)采集的配電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，計算有功功率和無功功率、有功能量總和以及功率因數(shù)數(shù)值等。(2) 運行監(jiān)視與事件處理，運行人員通過人機界面監(jiān)視采集的配電網(wǎng)數(shù)據(jù)，對狀態(tài)量變化，量測量越限事件進行處理。事項信息可長期保存

35、并可隨時按指定條件查詢，打印。正常運行情況下， 在調(diào)度員工作站計算機畫面上顯示配電網(wǎng)接線圖、 變電所一次接線圖、電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)以及斷路器、隔離開關、負荷開關分合狀態(tài)等，并具有動態(tài)著色功能。常規(guī)的SCADA 界面顯示配電網(wǎng)單線圖；在能夠獲取配電網(wǎng)地理圖形信息時，SCADA 界面顯示以地理圖形為背景的配電網(wǎng)接線圖， 更便于進行工況監(jiān)視與故障處理。 監(jiān)控界面還能顯示量測量變化趨勢，繪出 24h 實時負荷曲線圖及計劃負荷曲線圖，此外，還顯示電壓棒圖、主要事件順序、繼電保護定值參數(shù)表等，供運行人員全面掌握配電網(wǎng)運行狀況。在狀態(tài)量有變化（如斷路器變位）時產(chǎn)生一個事件，記錄其時間，與設備正常運行狀態(tài)相比較，可

36、得到一個正常或非正常的設備運行狀態(tài)。在設備出現(xiàn)異常運行狀態(tài)時，產(chǎn)生事故報警信息，自動推出一個窗口畫面報警，并輔以足夠的聲光效果，以引起運行人員注意。報警信息應長期保留，可隨時查詢。SCADA 系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)視量測量變化，并與預先設定的限值相比較，在量測量越限（如變壓器油溫過高）時，也產(chǎn)生一個事件，并進行報警。事件信息可以根據(jù)責任區(qū)及權(quán)限等進行分類、分流，僅顯示運行人員關心的告警信息。同時可以配備短信發(fā)送裝置，將相關的告警信息以手機短信的方式發(fā)送給相關的責任人，提高事故的處理能力。（3）控制與調(diào)節(jié)功能，運行人員通過調(diào)度工作站的人機界面，向現(xiàn)場終端下發(fā)命令，遙控斷路器分合，電容器組投切，備用變壓器投切

37、，進行變壓器有載調(diào)壓分接頭位置調(diào)整等；還可向現(xiàn)場保護監(jiān)控裝置下發(fā)校時命令以及整定參數(shù)表等。遙控可以是單點執(zhí)行，也可以按照預設的程序成批執(zhí)行。 為保證安全及操作的正確性，系統(tǒng)在進行斷路器分合操作時分兩步進行。首先，下發(fā)命令，選擇被操作對象，在接收到現(xiàn)場裝置發(fā)的允許操作命令后，再下發(fā)分閘或合閘命令，如在規(guī)定的時間內(nèi)收不到反校信號，則取消操作。 （4）歷史數(shù)據(jù)記錄和統(tǒng)計，記錄，保存量測數(shù)據(jù)并可選擇儲存間隔；記錄量測量越限，狀態(tài)量變位事件，事件順序記錄(SOE)以及遙控，遙調(diào)等操作；統(tǒng)計電壓合格率，配電網(wǎng)負荷率等數(shù)據(jù)。所有這些記錄均可以圖形報表的形式在計算機界面上顯示出來， 供運行人員查詢，還可以定時

38、或召喚形式打印出來。 歷史數(shù)據(jù)能夠倒出，將數(shù)據(jù)保存在其他計算機硬盤或記錄磁帶上，以減少系統(tǒng)運行占用的磁盤空間。同時歷史數(shù)據(jù)支持倒入功能，可以將倒出的歷史數(shù)據(jù)倒入，供分析使用。(5)事故數(shù)據(jù)記錄，在配電網(wǎng)出現(xiàn)事故時，要收集，記錄事故數(shù)據(jù)，供運行人員對事故進行分析，處理，為預防事故提供寶貴的資料。它分為順序時間記錄(SOE)與事故追憶(PDR)兩部分。SOE是在狀態(tài)量出現(xiàn)變化時，按現(xiàn)場終端內(nèi)部時鐘準確地記錄下來，時間分辨率達到毫秒級。事后運行人員在計算機界面上以列表等形式按時間順序顯示事件發(fā)生過程，并能被打印出來，以追查和分析事故。PDR 用于記錄電網(wǎng)事故前后量測數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)，供事后在接線圖上“

39、實時”再現(xiàn)事故過程，以方便事故的研究與分析。在出現(xiàn)規(guī)定的狀態(tài)量變化或量測值越限事件，將連續(xù)記錄的規(guī)定的數(shù)據(jù)集合或測量數(shù)據(jù)，送到設定的事故追憶存儲區(qū)。典型的記錄時間長度是事故前10min，事故后5min。事故追憶區(qū)要能保存多次事故記錄。3.1.2饋線自動化（FA） FA的主要功能是與配電終端配合,實現(xiàn)故障的識別、定位、隔離和非故障區(qū)域自動恢復供電。饋線自動化是指利用自動化裝置或系統(tǒng)，監(jiān)視配電線路的運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)線路故障，迅速診斷出故障區(qū)間并將故障區(qū)間隔離，快速恢復對非故障區(qū)間的供電。它存在兩種模式，一種是作為一個獨立系統(tǒng)應用；一種是集成到DAS中，是運行在DSCASA系統(tǒng)（平臺）之上的一個高

40、級應用軟件，同時也是配網(wǎng)自動化的一個關鍵技術(shù)內(nèi)容。這里我們用到的是第二種模式。我們可以將DA理解為配電網(wǎng)SCADA+配電自動化高級應用軟件，即在SCADA系統(tǒng)的基礎上增加配電自動化高級應用軟件10。FA的作用提高供電可靠性，縮小停電范圍；減小故障發(fā)生概率，減小故障停電時間。提高用戶服務質(zhì)量減小用戶停電范圍、停電時間故障后，及時告知用戶故障位置、原因、停電范圍以及大致的恢復時間；提高管理效率，及時確定線路故障位置和原因，節(jié)約大量的人工現(xiàn)場巡查和操作勞動力；提高資產(chǎn)利用率，推遲基建投資設備故障時，可由其它變電所代為供電，減小了對本所設備的備用容量要求。FA控制主站的功能主要是提供人機接口，自動處理

41、來自線路的FTU的數(shù)據(jù)，對故障點進行定位，并遙控線路開關，實現(xiàn)故障點的自動隔離及恢復供電。 實際工程中，為了提高可靠性及便于管理，人們往往在主站局域網(wǎng)上增加DA工作站，運行高級應用軟件，完成配電自動化高級應用功能。 DA系統(tǒng)的高級應用軟件包括饋線自動化（FA）、網(wǎng)絡拓撲、狀態(tài)估計、潮流分析、負荷預測、無功優(yōu)化等。 配電網(wǎng)規(guī)模大、接線復雜、分布范圍廣且存在三相負荷不平衡問題，而由于投資等方面的原因安裝的監(jiān)控終端又相對較少，因此，難以全面、準確地掌握配電網(wǎng)的實時運行狀態(tài)，給實施高級應用功能帶來了困難。實際工程中，應避免追求“大而全” ，要本著可靠、實用、經(jīng)濟的原則對高級應用功能進行取舍；一般是把S

42、CADA和饋線自動化作為DA的基本功能，而其他高級應用功能則要根據(jù)具體情況酌情實施。 利用自動化裝置或系統(tǒng)，監(jiān)視配電線路的運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)線路故障，迅速診斷出故障區(qū)間并將故障區(qū)間隔離，快速恢復對非故障區(qū)間的供電。實施 FA，對一次網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及開關設備都有一定的要求。線路要使用分段開關合理地分段，可靠性要求高的場合，采用環(huán)網(wǎng)供電方式，視配網(wǎng)具體的聯(lián)絡方式要留有一定的備用容量。選用的配電網(wǎng)一次開關設備要具備電動操作機構(gòu)并且配備必要的電壓、 電流互感器或傳感器等。 配電網(wǎng)的故障形式主要包含兩相或三相短路故障、單相接地故障、兩相或三相接地并短路故障。對于中性點為小電流接地方式的配電系統(tǒng)，F(xiàn)A應同時針對

43、各種短路故障和小電流接地故障。 由于短路故障產(chǎn)生的故障電流幅值大、易于檢測且要求立即處理，而小電流接地故障的檢測技術(shù)不同、只要求故障定位而不要求自動故障隔離，現(xiàn)有的 DA 系統(tǒng)基本上未考慮接地故障的定位和隔離問題，即使個別系統(tǒng)可以實現(xiàn)小電流接地故障檢測，其效果也不夠理想未獲得普遍認可11。根據(jù)主站和終端之間是否能夠?qū)崿F(xiàn)通信以及信息交換形式、分段開關類型（負荷開關、斷路器等）、開關配置的傳感器類型（TV、TA）等條件，線路故障有不同的故障隔離及恢復供電方案，可以將其歸納為A型D型四種類型的FA模式。此外，也需要考慮開閉所（配電所）內(nèi)和開閉所出線故障的隔離和恢復方案。集中控制型FA，由控制主站/子

44、站通過通信系統(tǒng)集中收集各饋線終端（FTU）的故障檢測信息，根據(jù)系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)和預設算法進行故障定位，并通過遙控或手工方式實現(xiàn)隔離故障與非故障區(qū)段的恢復供電。該FA方式需要由現(xiàn)場開關的監(jiān)控終端（FTU）、通信網(wǎng)及控制主站/子站三部分共同完成，簡稱B型FA。B型系統(tǒng)控制主站有兩種實現(xiàn)方式。一種是在配電自動化（DA）主站里安裝FA軟件模塊，與FTU通信，完成故障隔離與恢復供電，簡稱為B-M型（M代表主站，Master） ；本次配電主站設計應用的就是B-M型。 B-M型系統(tǒng)與配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)共享軟硬件資源，無需增加硬件投資，便于管理維護。但對一些監(jiān)控點比較多的配電網(wǎng)來說，系統(tǒng)龐大、復雜，一旦主站發(fā)生

45、故障，將影響整個配電網(wǎng)的故障處理。由于通信以及DA主站進行故障信息處理花費的時間較長，B-M型系統(tǒng)自動供電恢復時間在 1-3 分鐘之間。 主站根據(jù)各配電終端或故障指示器檢測到的故障報警， 結(jié)合變電站、 開閉所等的繼電保護信號、開關跳閘等故障信息，啟動故障處理程序，確定故障類型和發(fā)生位置。采用聲光、語音、打印事件等報警形式，并在自動推出的配網(wǎng)單線圖上，通過網(wǎng)絡動態(tài)拓樸著色的方式明確地表示出故障區(qū)段， 根據(jù)需要， 主站可提供事故隔離和恢復供電的一個或兩個以上的操作預案，輔助調(diào)度員進行遙控操作，達到快速隔離故障和恢復供電的目的。 系統(tǒng)的故障診斷、隔離與恢復提供實時運行和模擬研究功能。在實時模式下，系

46、統(tǒng)根據(jù)電網(wǎng)運行的拓撲狀態(tài)自動完成開關設備的操作， 達到故障的診斷與隔離， 并提出可實施的恢復方案；在研究模式下，可人為設置假想故障，系統(tǒng)自動演示故障的處理過程，包括主站的隔離、恢復策略的預演等。 故障處理的全部過程信息保存在歷史數(shù)據(jù)庫中，以備故障分析時使用。3.1.3故障信息管理功能故障管理是基于配網(wǎng)SCADA系統(tǒng)和FA系統(tǒng)的一種應用，為用戶提供歷史故障信息和故障處理信息的查詢，統(tǒng)計和分析，以及故障預演，故障重演與故障處理有關的離線功能，以便于分析事故原因，熟悉故障處理流程，制定預防事故停電措施，達到提高供電可靠性的目的12。故障信息查詢是指根據(jù)用戶的可以按照時間、故障類型、故障性質(zhì)、故障位置

47、等進行故障信息、故障處理信息查詢，提供完整的故障信息記錄。 故障信息統(tǒng)計能的主要作用是能夠?qū)Πl(fā)生的故障進行分類統(tǒng)計分析， 以減少停電時間，提高供電可靠性。統(tǒng)計分類包括：故障次數(shù)統(tǒng)計、故障次數(shù)分布統(tǒng)計、故障隔離次數(shù)統(tǒng)計、故障區(qū)域分布統(tǒng)計、故障時間分布統(tǒng)計。故障重演提供查詢時間段內(nèi)的故障信息列表，每條記錄內(nèi)容包括：記錄號，故障時間（年月日時分秒），故障類型，故障性質(zhì)，故障位置（具體到區(qū)段），簡要處理結(jié)果。帶有故障隔離的能夠調(diào)出故障隔離信息列表。雙擊某條故障記錄可彈出獨立界面，進行完整的故障重演，包括故障定位、故障隔離、恢復供電過程，以及詳細的開關動作順序。故障預演用戶設置故障點，進行故障模擬處理，

48、對故障方案進行簡單的模擬處理，包括開關的動作，相應電壓、電流的變化。對于短路故障系統(tǒng)能夠自動生成對應的FTU 故障事項，對應的開關發(fā)生變位，相應的電壓、電流發(fā)生改變，系統(tǒng)自動推出定位結(jié)果界面，并顯示故障隔離及恢復方案，相應的選擇后，可以看到以下各個狀態(tài)，即故障前、故障后、處理后預測的負荷，狀態(tài)量包括開關位置、電流、電壓及負荷。 故障發(fā)生前狀態(tài)、故障發(fā)生后狀態(tài)、處理后預測的負荷變化。3.2配電自動化主要功能實現(xiàn)要求主站系統(tǒng)從整體上實現(xiàn)了晉江配電網(wǎng)的監(jiān)視和控制、短路和小電流接地故障定位、隔離與恢復供電，是整個配電網(wǎng)監(jiān)控和管理系統(tǒng)的核心。基于對晉江電力公司一次系統(tǒng)、配網(wǎng)運行管理及配網(wǎng)相關自動化系統(tǒng)的

49、現(xiàn)狀分析，結(jié)合晉江電力公司自動化系統(tǒng)應用管理需求和配網(wǎng)自動化技術(shù)發(fā)展趨勢，配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)滿足以下技術(shù)要求：1） 能夠滿足基于復雜配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的配電線路故障處理需求主站系統(tǒng)能夠根據(jù)電纜線路、架空線路以及電纜架空混合線路等不同的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)配合變電站保護、配電線路上配置的各種類型的開關設備和自動化終端設備采用不同的故障處理模式。2）故障處理方案基于網(wǎng)絡拓撲分析和負荷分析計算在進行配電線路故障處理，需要進行負荷轉(zhuǎn)供的情況下，主站系統(tǒng)進行負荷計算，轉(zhuǎn)供方案基于線路負載能力，避免因為超載造成二次故障或擴大故障范圍。3）滿足大容量數(shù)據(jù)處理需求，具有高可靠技術(shù)措施配網(wǎng)主站系統(tǒng)具有接入1萬個站點，處理50萬以

50、上實時信息點的大數(shù)據(jù)量處理能力，系統(tǒng)采用可靠性技術(shù)措施保證系統(tǒng)穩(wěn)定性，消除數(shù)據(jù)集中采集和存儲帶來的系統(tǒng)風險。系統(tǒng)交付時按設計遠景年規(guī)模配置所有軟件和數(shù)據(jù)庫，以保證遠景年擴充時不再需要對系統(tǒng)進行重新裝配。4）與現(xiàn)有自動化系統(tǒng)信息集成晉江電力公司已經(jīng)建成了調(diào)度自動化系統(tǒng)、GMPS系統(tǒng)、用電營銷系統(tǒng)、95598系統(tǒng)等相關自動化系統(tǒng)。配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)要在現(xiàn)有自動化的基礎上，按照IEC61968、IEC61970的標準，統(tǒng)一構(gòu)建配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及生產(chǎn)管理平臺，做到各個相關自動化系統(tǒng)及管理系統(tǒng)最大程度地信息共享。特別是共享GIS系統(tǒng)提供的配電網(wǎng)模型信息和地理信息，為配網(wǎng)運行提供方便、實用的應用功能。5）采

51、用開放的體系結(jié)構(gòu)，具有靈活的擴展能力主站系統(tǒng)采用組件化技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)平臺分層構(gòu)建，實現(xiàn)應用軟件模塊化設計，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、開放性和可擴展性。配電自動化主站系統(tǒng)考慮將來配網(wǎng)監(jiān)控模式的改變的可能性，支持擴展配網(wǎng)二級監(jiān)控主站系統(tǒng)的技術(shù)能力，支持分層分控管理模式。6）采用可靠的軟硬件配置系統(tǒng)采用的服務器、工作站和網(wǎng)絡設備等關鍵硬件設備采取冗余的技術(shù)手段。主站系統(tǒng)的規(guī)模、容量、處理速度、CPU負荷在考慮到配電網(wǎng)現(xiàn)狀和遠景規(guī)劃上，有充足的冗余。具備網(wǎng)絡重組能力，系統(tǒng)中任一關鍵設備故障都不會引起系統(tǒng)功能喪失和數(shù)據(jù)丟失。7）滿足網(wǎng)絡安全防護要求配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)與其他自動化系統(tǒng)進行互聯(lián)必須安裝符合電力二次系統(tǒng)

52、安全防護總體方案要求。來自公網(wǎng)通信路徑的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡安全防護設備后，才接入主站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。第四章 平臺設計 配電自動化主站系統(tǒng)建設,要充分考慮系統(tǒng)的建設規(guī)模、饋線自動化的實施范圍和方式,以及建設周期等因素。同時,主站建設要充分利用成熟的網(wǎng)絡技術(shù)、數(shù)據(jù)庫中間件、面向?qū)ο笠约皯媒M件技術(shù),采用基于IEC 61970/61968 CIM的信息交互模型進行建設。主站系統(tǒng)接口標準應遵循IEC 61968-1中信息交換模型,通過信息交互總線與其他系統(tǒng)進行信息交互13。4.1硬件平臺 硬件設備主要包括服務器、工作站、網(wǎng)絡設備和采集設備。網(wǎng)絡部分除了主局域網(wǎng)外,還包括數(shù)據(jù)采集網(wǎng)、GIS網(wǎng)和WEB服務器網(wǎng)等,

53、各局域網(wǎng)之間通過防火墻或物理隔離裝置進行安全隔離。所有設備根據(jù)安全防護要求分布在不同的安全區(qū)中,從硬件結(jié)構(gòu)來看,整個系統(tǒng)分布在2個安全區(qū)中,分別為安全區(qū)和安全區(qū),主系統(tǒng)位于安全區(qū),WEB子系統(tǒng)位于安全區(qū),安全區(qū)與安全區(qū)之間設置正向與反向?qū)Ｓ梦锢砀綦x裝置14。主站系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設計可參考圖 4-1。圖4-1 配電自動化主站系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)4.1.1主站服務器 1.服務器網(wǎng)絡 主站系統(tǒng)采用冗余的雙交換式局域網(wǎng)結(jié)構(gòu),采用具備三層交換功能的企業(yè)級或部門級交換機,服務器可采用1000 M bits/s速率接入,構(gòu)成功能分布的開放系統(tǒng)。無論是單網(wǎng)故障,還是網(wǎng)上節(jié)點內(nèi)的單點網(wǎng)絡故障都不影響系統(tǒng)功能。同時,還能方便

54、地進行硬件設備升級,如停掉一臺交換機,更換成新的升級設備,然后再更換另外一臺。 2.數(shù)據(jù)庫服務器 數(shù)據(jù)服務器一般配置2臺高檔Unix服務器,系統(tǒng)自動保持2臺服務器上數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的一致性。同時,數(shù)據(jù)服務器應配置磁盤陣列完成歷史數(shù)據(jù)的存儲,其容量大小應根據(jù)配電網(wǎng)量測的點數(shù)、存盤周期、保存期限以及歷史事項的存儲容量來計算。 數(shù)據(jù)庫服務器是系統(tǒng)的核心，可靠性要求高，通常選中高檔PC服務器或RISC服務器，并采取多種容錯措施，如雙CPU、雙電源、雙風扇等。為了獲得更好的安全性能，服務器可以采用冗余配置。一種模式是雙服務器鏡像系統(tǒng)，需要兩臺服務器，正常情況下一臺主服務器接收數(shù)據(jù)，保存記錄，另一臺服務器通過網(wǎng)

55、絡復制主服務器數(shù)據(jù)庫鏡像；主服務器故障時，鏡像服務器直接接收數(shù)據(jù)、保存記錄，另一臺服務器修復后，轉(zhuǎn)為鏡像服務器工作方式。另一種模式是可靠性更高的磁盤陣列（RAID）系統(tǒng)，兩臺服務器互為熱備用，共享一個大的邏輯磁盤，磁盤陣列中的任意一塊硬盤數(shù)據(jù)損失都能通過其他磁盤恢復數(shù)據(jù)，任意一塊硬盤都可以進行熱插拔更換，確保系統(tǒng)不會停頓。 這里我們采用雙服務器鏡像系統(tǒng)。以確保主服務器故障時，數(shù)據(jù)可以繼續(xù)得以保存。選用高檔PC服務器，雙CPU、雙電源、雙風扇，以提高容錯率。 3.SCADA服務器 系統(tǒng)配置2臺SCADA服務器可完成數(shù)據(jù)處理、監(jiān)視和控制。每臺SCADA服務器都通過千兆以太網(wǎng)接口接到雙骨干網(wǎng)上。雙機

56、運行為主/備或分流方式,當其中一臺服務器故障時,另一臺服務器應自動接替故障的服務器運行。任何單一硬件設備的故障不應使實時數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的主要功能喪失。 4.數(shù)據(jù)采集服務器 系統(tǒng)配置2臺數(shù)據(jù)采集服務器和2臺無線數(shù)據(jù)采集服務器。每臺數(shù)據(jù)采集服務器都通過物理隔離設備接到雙骨干網(wǎng)上,通過光纖和無線通信網(wǎng)完成數(shù)據(jù)采集功能。數(shù)據(jù)采集服務器采用集群方式,當其中任何一臺服務器故障時,另外的服務器應自動接替故障的服務器運行,當服務器或雙局域網(wǎng)發(fā)生切換時,不會導致數(shù)據(jù)的丟失。 5.配網(wǎng)應用服務器 配置2臺配網(wǎng)應用服務器,完成流程定制、應用服務管理等功能。 6.通信接口服務器 配置通信接口服務器,通信接口服務器是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)