配电自动化主站系统的设计(3)

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2) 选用成熟的、高质量的、先进可靠的、具有较好可维护性的设备，具有使用寿命长、易于扩充升级等特点，关键设备釆用冗余配置。

3) 硬件设备的配置容量要能满足整个系统的功能要求和性能指标要求，并留有适当的裕度，各服务器和工作站留有40%的系统资源。

4) 系统硬件结构:系统由计算机网络和数据采集、实时监视与控制、历史数据存储、网络通信(数据转发)、配网应用软件、配网调度员培训仿真子系统等主要节点构成，相应的工作站有配调工作站、开发维护工作站、报表工作站、配网模拟仿真工作站及二次系统调度运行工作站等。全面地实现配网自动化系统所要求的各项功能和要求，科学合理地配置系统结构，并充分考虑到将来配电自动化系统扩展的需要。

3.2 主站系统软件配置

3.2.1 主站系统软件结构

配电自动化系统是建立在计算机、网络、通信基础上的复杂的软件工程,层次化的系统设计是保证其整体性能的基础。本套配电自动化系统是以高性能的支撑系统为基础形成的分布式处理系统。支撑系统环境包括:面向对象的实时数据库及其管理系统、历史数据库及其管理系统、GIS库及其它DMS应用库、网络任务管理系统、面向对象的MMI框架系统、地理信息支撑平台AM/FM系统。

3.2.2 主站系统软件配置原则

系统软件配置必需遵循以下基本原则:

软件支持平台(包括系统软件和应用支持软件)的配置必需满足实时应用的及时性和高可靠性要求；

应用支持软件和应用软件必须釆用开放式/分布式体系和面向对象技术，满足可维护性要求，符合国际工业标准；

应用程序必须达到各功能模块和系统的性能指标要求。

3.2.3 主站系统软件基本功能配置

本套配电自动化系统是以一套完善的和开放的支撑系统为基础形成的分布式处理系统。支撑系统环境包括:面向对象的实时数据库及其管理系统、历史数据库及其管理系统、GIS库及其他DMS应用库、网络管理系统、AM/FM系统等。

基本功能配置:l)实时数据库系统；2)历史数据库系统；3)AM/FM/GIS系统；4)基于地理信息的SCADA系统；5)报表处理系统；6)故障处理

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第4章 主站系统功能设计

4.1 SCADA功能

4.1.1 数据采集

SCADA系统实时采集各厂站RTU遥测、遥信、电度数字量等数据，同时向各厂站RTU发送各种数据信息及控制命令。

数据来源:

a.远方终端设备采集的数据 b.GIS子系统传来的图形信息

c.地调SCADA系统、MIS和负管系统转发的数据 d.人工输入数据 e.GPS系统时钟同步信号 f.其它远方计算机通信的数据

数据类型: a.模拟量 b.状态量 c.脉冲量

d.远方终端的复位信号 e.其他非远动类数据

4.1.2 数据处理

数据存储和处理具备模拟量处理、状态量处理、非实测数据处理、点多源处理、数据质量码、平衡率计算、计算及统计等功能。

1)存储和处理配电网的实时状态数据,如三相电压、三相电流、有功、无功、功率因数、零序电流、开关状态等,在实时数据库中动态刷新,并经过处理后按变化存储原则自动存储入动态信息数据库。

2)动态信息数据库釆用变化存储原则保存全部遥测量的历史数据、遥信量状态和动作次数、事件和操作记录、配电网设备的运行时间和运行率统计、事故追忆数据等,要求具备高度的可靠性。

3)数据有效性检查：可根据每个数据设置的合法范围,提供对突变数据的报警功能。

4)计算功能：针对实时数据和非实时数据提供面向配网应用的计算处理,提供自定义公式界面、手动和自动计算功能。

5)统计功能：系统可对模拟量、状态量、电度量以及各种配电网设备的数据

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进行多种统计处理。主要有电压合格率统计；对模拟量的各种越限时间统计;可对模拟量统计其全天、全月及全年的最大值、最小值及发生时何；各种断路器、隔离开关、刀闸等设备的动作统计;事故跳间统计。

6)具有人工设置数据(遥测、遥信等)功能。

7)支持多数据源处理,包括支持站多源技术和支持点多源技术。

4.1.3 数据计算和统计

SCADA系统平台的计算机和统计功能应包括以下功能：

1）支持脚本计算，计算可进行加、减、乘、除、三角、对数等算术运算,同时也可以进行逻辑和条件判断运算。

2）无论在何种情况下，所作的计算不会导致系统崩溃。 3）用户可以灵活定义计算机启动方式和计算周期。

4）常用的计算库。提供常用的标准的计算公式，包括：a.电压合格率的计算；b.平均值计算和几何平均值的计算；c.负荷率计算；d.总加计算；e.负荷超欠值计算。

5）统计计算。能对电压、频率等用户指定的量进行越限时间、合格率统计，以及进行日、月、季等时间段的统计。

4.1.4 人工数据输入

l)人工数据输入在下列情况下禁止:

a.图形编辑时,对象已被指定不能输入的 b.对象不属于当前控制台的权限

c.对象已经被其它控制台选择作为人工数据输入或监控对象 2)可以人工输入的数据包括状态量、时标数据和测量值,计算量。 3)所有人工输入数据进行有效性检查。

4.1.5 遥控和遥调

l)遥控和遥调功能包括:

a.对断路器、负荷开关、环网开关、电动隔离开关等设备进行操作 b.调节变压器分接头

2)系统能提供控制操作安全检查,包括: a.操作控制权限的检查 b.开关设备控制闭锁的检查 c.禁止控制或不允许操作的检查 d.正被其它调度员操作的监视及检查

3)遥控/遥调功能可以由事先定义的顺序执行或者由调度员逐步执行。一方

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工作站的远控操作申请的确认窗口在另一方的屏幕上自动弹出。并将远控申请操作和确认操作事项记录数据库,以便误操作时进行责任查找。

4)只有授权的调度员可以发送控制命令。

5)在进行选点校验操作时,当遇到以下情况之一时,选点将自动撤消: a.选点后30~90s(可调)内未有相应操作。 b.选点被调度员清除。

c.要控制的设备贴有“禁止操作”标签,或合闸操作遇到“保持分闸”标签。 d.选点后的无意义操作 e.选择的控制元件不止一个。 f.校验结果不正确。

6)在控制操作执行的过程中,系统监视电网的变化。

7)在控制命令执行后,画而上显示控制操作后的状态,并清除这次选点。 8)控制操作及其结果记录到事件表中。

9)当一个控制台正在进行某个设备的控制操作时,其它控制台对该设备的控制操作被禁止。

10)控制命令的时间响应:在无异常通信延时或无积压数据传送的前提下: a.执行命令在3s内送到相应的终端。

b.在CRT上显示返回执行的时间不超过5s(从按下执行命令按键到CRT结果显示总共不超过8s)

4.1.6 统计分析功能

系统拥有丰富的统计功能，包括配电终端在线率统计、配电线路负载率统计(具备筛选功能)、配变负载率统计(具备筛选功能)等，可统计高负载率的线路和配变信息，丰富配电网的管理手段，提高配电网工作效率。

4.1.7 系统监视与切换

1)监视主站系统中计算机资源的运行情况： a.冗余节点故障的监视及切换 b.网络数据传输及流量的监视 c.系统任务/进程的监视

d.系统各设备运行工况及系统配置的监视 2)维护数据的一致性及完整性：

a.在正常运行期间,在线数据库和备用数据库同时周期性更新,系统可以动态决定一个数据库为在线数据库或备用数据库。

b.当数据库的数据变化时,保持在线数据和历史数据的一致性。

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3)故障切换

a.当监测到在线系统发生故障,影响系统功能运行时,自动驱动切换程序,冗余设备立即自动顶替在线设备工作,或自动将工作任务移交到其它正常工作的设备上。

b.切换可以由授权用户发令人工实现

c.在切换时,实时数据不丢失,主备之间的切换不影响其它子系统和数据传送的正常操作。

d.任一故障切换都产生一个告警，指出故障原因、故障单元及其承担的任务。

4.1.8 打印输出及报表功能

系统应提供一套功能强大而使用方便的报表子系统，同时应具备以下功能： 1）能制作各种报表功能；

2）可以根据需要定义报表数据以及对报表格式和数据的修改； 3）提供网络打印；

4）能够在PC机上通过网络访问系统的数据库

主站系统应具备各种信息打印功能,包括事件打印、定时打印、召唤打印和各种实时和历史报表、批量打印报表、各类电网图形及统计信息打印等功能。

4.1.9 时钟同步

主站系统应接入标准天文时钟，同时对时时间人工可调，能够在线对设备时间进行监测。

（1）系统各节点之间的时钟误差不大于±1ms； （2）系统能够接受GPS的标准时间； （3）系统时间可以人工设置；

（4）分布式系统中每个工作站的时间一致。

4.1.10 计算机网络互连与远程通信

l)通过通信工作站与地调EMS/SCADA系统相连；

2)通过交换机与局MIS系统实现通信、向负荷管理系统转发信息。

4.2 馈线自动化（FA）

主站系统馈线自动化功能根据釆集到的配电终端故障信息,监视配电线路的运行状况,及时发现线路故障,迅速诊断出故障区间并隔离故障区间,快速恢复对非故障区间的供电。

4.2.1 故障定位

主站根据配电终端传送的故障信息，结合变电站、开闭所等的继电保护信号、

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