江苏省地区电网调度自动化系统技术规范

江苏省地区电网调度自动化系统技术规范内容摘要：

软件和应用服务通过一道“栅栏”相连。 数据库系统 数据库管理系统应采用开放的大型商用数据库管理系统，数据库管理系统应具有如下特性： 1) 多种访问数据库的方式，支持 SQL 语言访问数据库，并具备标准的外部接口。 2) 在任一计算机上对数据库中数据的修改，数据库管理系统应自动对所有计算机或工作站中的相关数据进行修改，以保持数据的一致性。 3) 有效性检查，以确保数据的合理性和正确性，应提供对记录变化的查询能力。 4) 方便的数 据库生成、修改和维护功能，数据库应有严格的保密和安全保护措施。 系统硬件配置 系统硬件配置应遵循以下基本原则： 1) 应选用起点高、信誉好的计算机厂家生产的系列产品，能支持异构网络的互联，支持双网或多网运行，支持标准商用数据库。 2) 应是成熟的、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。 关键设备应采用冗余配置。 14 3) 硬件设备的配置容量应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。 系统容量应按照本规范书的远景年要求配置，各服务器和工作站应留有 40%的系统资源给用户。 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）、应用软件（ PAS）、 调度员培训仿真子系统 （ DTS）（可选配置）等主要节点构成，并根据各地区实际需要配置相应的工作站：如调度工作站、报表工作站、运方工作站、继保工作站、维护工作站、 DTS 工作站等，工作站的具体数量应根据各地区系统规模大小按需配置。 （系统硬件结构配置见附图）。 5) 硬件配置要求： A． 服务器和工作站  服务器 系统服务器应具有 64 位 RISC 技术及对称多处理器（ SMP）技术的多 CPU 系统（主频应大于 2GHZ）；高带宽 系统总线、 I/O 总线； 64 位操作系统；具有高速运算能力和事务处理能力（ OLTP）；具有簇联结（ cluster）技术和系统容错能力；同时应满足配置当时先进主流产品的技术要求。  工作站 所有节点宜采用基于 64 位 RISC 技术的面向图形处理的多媒体工作站，运行64 位操作系统，同时应满足配置当时先进主流产品的技术要求。 B． 数据采集 数据采集节点应采用多级冗余技术以满足高可靠性要求。 配置时应考虑：  数据采集采用工业控制机作为数据采集服务器 /前置机。  数据采集服务器 /前置机应冗余热备用，故障时能自动切换。 同时可手动切换， 故障切换过程中不得丢失任何实时数据。  主站端应允许远方终端装置主 /备通道的传输速率、通信规约不同，主 /备通道可自动切换。  支持模拟、数字通道的接入。  系统必须满足最大设计的要求（包括：处理器能力、 I/O 槽、机架空间、电源容量等），同时提供方便手段，使买方以后可在最大设计范围内自行扩容。  配置稳定可靠的 MODEM。 15  支持远程诊断和测试 RTU。 C． 计算机网络  I 区骨干主网架采用千兆网， II 区、管理信息大区系统可采用百兆网。  I 区骨干主网架必须是双网冗余结构；数据采集系统等也应采用双网冗余结构； II 区、管理信息大区 系统可采用单网结构。 双网结构可负载分流，也可独立工作 ,互为主 /备。 当其中一网发生故障时，不应引起系统扰动，不得丢失系统功能和数据。  I 区系统与其他系统网络互联必须配置防火墙或正反向物理隔离并制定网络访问安全策略。 D． 外部时钟部件及频率采集装置  采用全球定位系统（ GPS）装置为系统各节点和厂站 RTU 等提供统一的标准时间。  可以采用多时钟源输入。  采用高精度频率采集装置为系统提供频率和频率时钟。 E． 计算机外设 根据实际需要，配置报表和事件打印机，以及相应的数据存储设备。 系统硬件配置主要技术指标详见附表 1。 系统软 件配置 系统软件配置应遵循以下基本原则： 1) 软件支持平台 (包括系统软件和应用支撑软件 )的配置必需满足实时应用的及时性和高可靠性要求。 2) 支撑软件和应用软件必须采用开放式 /分布式体系和面向对象技术，满足维护方便性要求，符合国际工业标准。 3) 应用程序必须达到各功能模块和系统的性能指标要求。 系统软件和支撑软件应包括：操作系统软件、编程语言和开发工具、系统管理、数据库管理、系统安全管理、人机界面管理、计算机网络管理等。 系统支持平台应遵循 IEC61970 标准，采用信息软总线技术，组件可使用面向对象技术或通过加封套的方法 实现。 支撑平台为层次化、模块化结构。 采用面向对象技术，支持分布式应用环境。 支持用户新应用软件的开发以及第三方软件的集成。 16 操作系统 系统所有服务器采用 UNIX 操作系统；系统所有 工作站应支持目前流行的硬件平台和操作系统 （ UNIX、 Windows、 Linux 等 ） ，并且具有跨平台能力。 系统应具有很高的可靠性，高可靠性的要求体现在两方面：一是系统硬件高可靠性和系统高可靠性设计；二是系统的抗病毒的能力。 提供的操作系统 应是 通用、完整的最新正式版本。 支撑软件 系统的支撑软件应包括：系统管理、数据库管理、系统安全管理、人 机界面管理、计算机网络管理等。 功能和要求详见有关章节。 应用软件 系统应用软件应包括： SCADA、 PAS、 DTS、 Web 浏览服务、外部网络通信等。 所有应用软件在统一的支撑软件平台上，有较好的统一风格的数据库及人机界面，并能够共享公共电力系统模型及数据库。 功能和要求详见有关章节。 系统主要软件清单详见附表 2。 17 8 系统功能 系统应实现功能包括： SCADA 功能（含集控功能）、 PAS 功能、 DTS 功能（可选）、 AVC 功能（可选）、系统支撑平台、报表功能、 WEB 功能和外部网络通信等。 这些功能需满足以下基本要求： 具有统一的支撑平台， 包括人机界面 、 数据库管理 、 计算机网络通信、报表作图等辅助软件， 各应用程序如 SCADA、 PAS、 DTS 等都基于这个支撑平台来开发，维护人员 只需维护一套系统， 相同的数据只需录入一次，且界面完全一致，实现 真正的一体化。 采用面向对象技术进行系统分析、设计和编辑，采用模块化结构 ，使系统具有良好的维护性和 扩充 性。 单线图和厂站图既可以显示 SCADA 数据，也可以显示网络分析结果数据，并可很方便地相互切换。 在同一画面可以同时显示不同应用的数据。 SCADA功能 前置数 据采集 在系统设计中，前置采集系统（ FES）是架构在统一支撑平台上的一个具体应用，主要用于实现完整的、高性能的实时数据采集功能。 1 数据类型 系统应能够采集和处理下列几类数据：模拟量、电度量、状态量（含双位置）、保护装置定值参数和动作信号、 RTU 的复位信号以及其它非远动类数据等。 系统将采集的实时数据处理后送至实时数据库，其它数据（如气象信息、管理信息）也应进行适当处理 (标度变换或极限检查等 )，并存入相应的数据库。 为保证信息传送的可靠性，应采用错误校验码。 以上各类数据主要来源于： 1) 不同通信协议的各类 RTU 采集 的数据。 2) 通过网络通信采集的远方厂站的远动数据。 3) 与省调 SCADA 系统通信收集的数据。 4) 与县调 SCADA 系统通信的数据。 18 5) 系统时钟同步数据。 2 系统支持通讯规约及转发规约清单 1) 支持与使用 IEC60870510 10 10 10 、部颁 CDT协议等规约的 RTU 通信。 2) 支持 IEC608705104 及部颁 DL47692 通信协议，通过网络通信获取数据，从网络通信来的数据与 厂站 来的数据同样对待和处理。 3 对所有接入系统的 厂站 数据进行周期性的查询采集，以保持数据库的实时性。 为避免某种原因的数据 丢失，主站能够定时（可调，如 110 分钟）对所有 厂站 的数据全部采集一遍。 4 在正常扫描和传送时，如有控制命令要传送，则暂停扫描和传送，待控制命令传送结束后，扫描和传送再从断点恢复进行。 5 对模拟量进行周期（可调）扫查，同一厂站的模拟量可分组，每组都具有可定义的扫查周期（需规约支持）。 6 对所采的数据进行有效性检查，对于 A/D 转换溢出、 A/D 转换失效，以及长时间不刷新的数据不能直接进入数据库，而是保留一个付本以标明其情况，待下次采集再作比较。 7 工程量的采集需根据给定的基值与系数转换成实际值，基值与系数可在线修改。 8 提供模拟量滤波功能，根据每个量的变化趋势，滤除尖峰数据。 9 提供零漂处理功能，对于测量值小于某个死区时，可以将该测量复位到零。 10 对状态量采用“状态变位传送”和周期扫查相结合，保证状态量变位及时反映；同一厂站的状态量可分成若干组，每组都可分别定义扫查周期（需规约支持）。 11 提供状态量滤波功能，滤除由于开关接点抖动或其它干扰而带来的假变位信号。 12 在数据采集的同时，提供对通道和 RTU 的检测手段，如：监视并存储上、下行通信报文等，以便及时发现故障。 RTU（ 或 相应 厂站监控系统或互联 系统） 不应答时必须采取下列措施： 1) 正在请 求扫描的一组数据和状态量将冻结。 19 2) 所有数据和状态量的刷新将在 RTU（ 或 相应 厂站监控系统或互联 系统） 重新应答后再进行。 3) 假如在遥控遥调时 RTU（ 或相应厂站监控系统或互联 系统） 不应答，应有一个告警信号产生，指明控制无效。 4) 护码（海明距离≥ 4），以保证传输的可靠性。 数据传输中出现丢失和溢出时应产生告警，并作相应的处理。 5) 发现通道故障（中断或误码率较高）时，自动切换到备用通道，在切换时，正在传送的信息不应丢失，同时发出告警。 6) 当 RTU 故障时，除发出告警外，在和该站有关的画面上标以醒目的标记。 某些参加计算的数据可由操 作人员人工输入。 当 RTU 故障恢复后，立即进行该站全部实时数据的刷新，同时清除有关画面的标记。 7) 不仅实现对所有主备通道的同时监视，还应实现前置机之间的负载均衡功能。 13 前置机应支持多机扩展。 14 前置机厂站通道切换不应产生误遥信。 15 厂站终端应能识别是应用层故障还是网络层通信协议故障。 16 支持远方厂站端终端服务器接入方式。 17 具备对时检测功能。 18 模拟远动传输通道技术数据 1) 传输速率： 300 bit/s、 600 bit/s、 1200 bit/s。 2) 工作方式：双工，有主备用通道时，可由主站控制自动或手动切换。 3) 比特差错率：应优 于 1 105。 4) 接收电平： 40 dB ～ 0 dB。 5) 发送电平： 0 dB ～ 20 dB。 19 数字远动传输通道技术数据 1) 传输速率： 2400 bit/s、 4800 bit/s、 9600 bit/s； kbit/s、 64 kbit/s、128 kbit/s 等。 2) 通道接口：符合 ITUT 及 ISO 有关接口标准。 20 3) 工作方式：双工、点对点传输时应有备用通道，可由主站控制自动切换；网络传输时应能自动封闭环形结构的故障段。 4) 比特差错率：数字微波应不大于 106，光纤通道应不大于 109。 5) 通道传输时延：≤ 250 ms。 数据处理 系统从厂站采集的数据及相关 SCADA 系统转发获得的实时数据，立刻被处理并存储到 实时数据库 中。 对所有这些数据处理和存储时，不管数据来自厂站还是来自其它信息源系统，其来源对用户和系统应用功能是透明的。 当用户对历史数据的坏数据进行人工核对，并进行维护修改后， SCADA 系统应能更新相关的计算量，此时需用户人工启动该计算功能。 经过数据处理的数据成为系统中各项应用功能的基础及源泉。 除了需对数据处理以外，还对所有数据打上质量标签，以标明其可信度。 1 模拟量处理 1) 每个模拟量可根据不同的时间或其他条件设置 多组限值，系统应提供方便的界面让用户手动进行限值的切换。 2) 允许人工设置数据， MMI 上的画面数据需用颜色区分并提供列表。 3) 可以统计任意量的极值及其发生时间，并可以作为历史数据查阅。 4) 对于不同数据，包括未被初始化的数据、可疑数据、不刷新数据及不可用数据及人工置数数据都需有不同质量标志。 5)。