配電自動化計算機系統(tǒng).ppt

1、2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,第9章 配電自動化的計算機系統(tǒng),作用：解決配電自動化各子系統(tǒng)之間及內(nèi)部各功能模塊之間資源的共享問題。 組成： 硬件系統(tǒng)：構(gòu)成了計算機網(wǎng)絡(luò)的物理實體 軟件系統(tǒng)：實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)的各種功能 計算機系統(tǒng)的安全運行是配電自動化系統(tǒng)安全運行的基本保證之一。,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,通訊服務(wù)器,50.0Hz,49.8,50.2,發(fā) 電,用 電,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,部分相關(guān)事故,2000年10月13日，四川二灘水電廠計算機系統(tǒng)收到異常信號停機，7秒甩出力89萬，川渝電網(wǎng)幾乎瓦解。 2003年12月30日，龍泉、政平、鵝城換

2、流站計算機系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)病毒，經(jīng)調(diào)查確認是技術(shù)人員在系統(tǒng)調(diào)試中用筆記本電腦上網(wǎng)所致。,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,美加8.14事故,控制系統(tǒng)的缺陷導(dǎo)致事故沒有得到妥善處理，進而擴大。,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,主要內(nèi)容,配電自動化的 計算機系統(tǒng),組成和結(jié)構(gòu),典型方案設(shè)計,系統(tǒng)主要功能,常用安全措施,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,一 計算機網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和基本組成,1. 網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu),用連網(wǎng)電纜將文件服務(wù)器和工作站等設(shè)備在物理上連接起來的連接方式。 主要五種基本形式：,星型 總線型 環(huán)型 樹型 混合型,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,(1) 星

3、型結(jié)構(gòu),特點：通信協(xié)議簡單，站點故障容易檢測和隔離。 連線費用大，中央結(jié)點要求高。,星 型 結(jié) 構(gòu),在星形拓撲結(jié)構(gòu)中，所有計算機（節(jié)點）都連到中心計算機或集線器上。除了與集線器或與中心計算機相連外，計算機不與其它計算機相連。,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,特點： 連線總長度小于星型結(jié)構(gòu)，站點容易擴充和刪除。 總線任務(wù)重，易產(chǎn)生瓶頸問題。 總線上任何一點發(fā)生故障都會使網(wǎng)絡(luò)中的通信失敗 安全性不好,(2) 總線結(jié)構(gòu),總線拓撲結(jié)構(gòu)使用一條叫做總線的傳輸媒體。網(wǎng)絡(luò)中的所有計算機都直線連接在總線上。同軸電纜常常在總線拓撲結(jié)構(gòu)中當作傳輸媒體。,總線結(jié)構(gòu),2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工

4、程系,(3) 環(huán)型結(jié)構(gòu),環(huán) 型 結(jié) 構(gòu),特點： 傳輸速率高，傳輸距離遠。 一個站點的故障會形起整個網(wǎng)絡(luò)的崩潰。 安全性低,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有計算機都連在一起，形成一個環(huán)，該環(huán)不能中斷，形狀可以不是一個圓。從網(wǎng)絡(luò)中的任何一點，都可以沿同一方向傳輸數(shù)據(jù)，最后返回起點。,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,(4) 樹型結(jié)構(gòu) 優(yōu)點：容易擴展，故障容易分離處理。 缺點：對根的依賴性很大，根發(fā)生故障整個系統(tǒng)就崩潰。,樹型結(jié)構(gòu),混合型結(jié)構(gòu),(5) 混合型結(jié)構(gòu) 結(jié)合不同拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,典型的配電自動化計算機網(wǎng)絡(luò),2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,2.

5、網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián),基本連接形式 ：,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,雙絞線 三類線：10 MB。 五類線：100 MB。 六類線：200 MB。 光纜：達到每秒幾百兆。 同軸電纜 無線傳送：衛(wèi)星通信、紅外線與激光、微波。,(1) 傳輸介質(zhì),2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,同軸 電纜 連接器,同軸電纜的結(jié)構(gòu),雙絞線示意圖,計算機連接接線盒,RJ-45 水晶頭 結(jié)構(gòu),光纖,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,計算機設(shè)備：服務(wù)器、工作站、共享設(shè)備。 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)適配器：網(wǎng)卡，10MB、100MB和10/100MB 集線器：HUB，連接網(wǎng)上的各個節(jié)點，增強信號。 交換機

6、：連接兩個以上同類網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)橋。 路由器：連接兩個以上的網(wǎng)絡(luò)。 。,(2) 互聯(lián)設(shè)備,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,服務(wù)器,服務(wù)器是計算機網(wǎng)絡(luò)的核心。包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、文件服務(wù)器、系統(tǒng)服務(wù)器等,生產(chǎn)技術(shù)管理子系統(tǒng)服務(wù)器 用電營業(yè)管理子系統(tǒng)服務(wù)器 配電網(wǎng)調(diào)度自動化子系統(tǒng)服務(wù)器 配電GIS服務(wù)器,從配電系統(tǒng)專業(yè)角度看，可分為：,常用品牌有：SUN HP IBM 浪潮 聯(lián)想 曙光 長城,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,選擇原則： 1）具有高速的磁盤讀寫速度； 2）支持多磁盤或磁盤陣列的功能； 3）主機主頻應(yīng)高于或等于工作站上最大的主頻速度； 4）具有良好的硬件自身容錯功能；

7、5）具有比較合適的存貯存量。,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,常見品牌： CISCO/思科 3COM D-Link,交換機（橋接器 ）,通過轉(zhuǎn)發(fā)，把網(wǎng)絡(luò)“分段”，主要功能為橋接和增加網(wǎng)絡(luò)帶寬,以被逐漸淘汰,集線器（中繼器）,連接各段電纜及把數(shù)據(jù)分發(fā)到各個網(wǎng)段，主要功能是信息分發(fā)和信號中繼。,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,交換機選擇原則： (1)注意合適的尺寸。 (2)交換的速度滿足需要。 (3)端口數(shù)要夠?qū)砩売谩?(4)管理控制功能要滿足要求。 (5)選擇高可靠性的品牌交換機。,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,工作站、服務(wù)器等設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)通信線路之間的連

8、接部件。,網(wǎng)卡,常見品牌：3COM TP-Link HP,路由器在網(wǎng)絡(luò)之間過濾和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，主要功能為決定最優(yōu)路由和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。,路由器（網(wǎng)關(guān)）,常見品牌： Cisco Intel 銳捷 D-Link,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,配電自動化計算機系統(tǒng)主站配置,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,DMS1000配電自動化主站系統(tǒng),2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,3 計算機網(wǎng)絡(luò)硬件的選擇,配電自動化是一個綜合性的系統(tǒng)，在實施過程中一般采用分步實施原則，這就為計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件組織提供了機遇，使之能夠跟上計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的步伐，同時也為計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件選擇帶來了一

9、定難度。 選擇原則 1）以應(yīng)用為本 2）網(wǎng)絡(luò)硬件應(yīng)支持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件 主要涉及網(wǎng)絡(luò)速度、服務(wù)器、網(wǎng)卡、交換機和防火墻等。,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,4 計算機系統(tǒng)的軟件,1）操作系統(tǒng) 服務(wù)器：UNIX Windows NT Linux 工作站： Windows 98/NT/2000/XP 2）數(shù)據(jù)庫 應(yīng)用數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：SQL Server 2000 Oracle9i 3）開發(fā)、管理工具,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,5 計算機網(wǎng)絡(luò)的熱點問題,1）采用FDDI(Fiber Distributed

10、 Data Interface)建設(shè)主干網(wǎng)的問題（高速局域網(wǎng)）； 2）ISDN的應(yīng)用問題（綜合數(shù)字電話網(wǎng)）； 3）幀中繼在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用問題（ISDN分組交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的一部分）； 4）ATM(Asynchronous Transfer Mode)應(yīng)用問題（一種統(tǒng)一的協(xié)議設(shè)計）； 5）Internet應(yīng)用的問題。,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,二 配電自動化計算機系統(tǒng)的主要功能,配電網(wǎng)SCADA功能 配電網(wǎng)高級應(yīng)用功能 與外部系統(tǒng)的集成,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,配電網(wǎng)SCADA功能,1） 數(shù)據(jù)采集功能 2） 數(shù)據(jù)處理功能 3） 計算功能 4） 配電網(wǎng)控制功能 5）

11、 實時數(shù)據(jù)庫功能 6） 歷史數(shù)據(jù)庫功能 7） 人機界面功能 8） 報警功能 9） 系統(tǒng)設(shè)備管理功能,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,與外部系統(tǒng)的集成功能,1） 配電自動化的WEB服務(wù)功能 基于Internet技術(shù)實現(xiàn)配電系統(tǒng)信息的發(fā)布，實現(xiàn)移動辦公、遠程維護和企業(yè)綜合信息管理系統(tǒng)集成配電自動化功能。 2） 對其它系統(tǒng)的集成 （1）對其它系統(tǒng)的應(yīng)用功能集成 （2）對其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源共享,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,三 配電自動化計算機系統(tǒng)安全措施,計算機系統(tǒng)安全措施 接地與防雷 供電質(zhì)量與保證 防止經(jīng)過Internet訪問Web服務(wù)器的攻擊,2020/10/8,中國

12、礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,防止經(jīng)過Web服務(wù)器的攻擊,適用標準 國家經(jīng)貿(mào)委2002年第30號令 電網(wǎng)和電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全防護規(guī)定 國際電工技術(shù)委員會IEC IEC61850 變電站通信標準 IEC61968 配電管理系統(tǒng)接口,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,通用安全防護技術(shù),防火墻： 實現(xiàn)邏輯隔離； 防病毒： 以離線的方式及時更新； 入侵檢測：部署在區(qū)域邊界； 備份恢復(fù)：定期備份，確保能夠恢復(fù)； 主機防護：對關(guān)鍵服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)進行安全配置、 安全補丁、主機加固； 訪問控制：采用強口令、調(diào)度證書等； 安全審計：對系統(tǒng)及安全設(shè)施日志等進行審計；,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)

13、電氣工程系,防火墻,防火墻是一個建立在網(wǎng)與網(wǎng)邊界上的過濾、封鎖機制，用來防止不希望或未經(jīng)授權(quán)的通信進出被保護的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，通過邊界控制強化內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全策略； 防火墻在實現(xiàn)上由硬件和軟件共同組成，實現(xiàn)其功能； 目前實現(xiàn)防火墻有利用網(wǎng)絡(luò)路由器、交換機等方式，也有利用網(wǎng)關(guān)機，并配置一定防火墻軟件實現(xiàn)的。,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,(1)防火墻基本功能選擇。 LAN接口要豐富； 支持協(xié)議要豐富； 支持多種安全特性。 (2)滿足配電自動化計算機網(wǎng)絡(luò)和企業(yè)具體要求。如加密控制標準，基于硬件的加密技術(shù)；是否支持FTP文件類型過濾，是否支持病毒掃描等。,2020/10/8,中國礦業(yè)大學(xué)電氣工程系,工程實施的安全管理,新建計算機系統(tǒng)工程的設(shè)計方案必須符合國家、行業(yè)的有關(guān)安全防護的標準、法規(guī)、法令、規(guī)定等； 計算機系統(tǒng)各相關(guān)設(shè)備及系統(tǒng)的供應(yīng)商必須承諾：所提供的設(shè)備及系統(tǒng)中不包含任何安全隱患，并承擔由此引起的連帶責任，終生有