第八章配电网自动化主站系统

8.1 主站系统概述 设计原则 8.1.2 系统架构8.2 主站系统硬件 8.2.1 配置原则 8.2.2 功能部署8.3 主站系统软件 8.3.1 配置原则 8.3.2 功能部署8.4 信息交互8.5 配电网地理信息系统 8.5.1 系统概述 8.5.2 构建原理 8.5.3 功能部署 8.5.4 应用实例8.6 主站系统集成方案 采用SCADA/DA和GIS一体化方案 8.6.2 SCADA/DA与GIS系统的集成方案 8.6.3 两种方案的比较8.7 主站系统工程实例 8.7.1 工程实例一 8.7.2 工程实例二配电网自动化主站系统是配电网自动化系统的核心部分，主要实现配电网数据采集与监控等基本功能以及配电网拓扑分析应用等扩展功能，并具有与其他应用信息系统进行信息交互的功能，为配电网调度指挥和生产管理提供技术支撑。图8-1 配电网自动化主站系统功能组成结构 图8-2 主站系统硬件配置图 图8-3 配电网自动化系统与相关应用系统的信息交互配电网地理信息系统是利用现代地理信息系统技术，将配电网络、用户信息及地理信息、配电网实时信息进行有机集成，并运用于整个配电网的生产和管理过程的系统。实现图形和属性的双重管理功能 图8-5 系统网络架构图系统基于C/S+B/S多层混合架构，采用分布和集中相结合的方式部署。将GIS完全揉进系统平台中，整个系统共享一个图形数据源和实时、历史数据源。GIS和SCADA/DA系统通过空间数据库引擎SDE（Spatial Database Engine）将图形数据统一于商用数据库中。图8-8 SCADA和GIS一体化方案 一、一、SCADA/DASCADA/DA和和GISGIS一体化一体化不存在图形格式转换问题：地理信息系统和SCADA/DA系统应采用统一的图形格式（即只有一个作图工具包和一个图形显示包)，实时响应速度快。GIS和SCADA/DA均直接利用系统平台的实时数据库，不存在报文交换。SCADA系统和GIS之间画面连动。在SCADA/DA中可以充分利用自动画图AM（Automated Mapping）/设备管理FM（Facilities Management）/GIS提供的图形资源及数据资源，在AM/FM/GIS中也可以利用SCADA/DA中的实时数据和历史数据。在现有GIS和SCADA/DA之间提供一个中间层，即转换接口，通过转换接口将两个相对独立的系统关联起来。GIS系统可通过接口模块提供的API从SCADA/DA的实时数据库中读取实时数据，通过接口模块以ODBC方式访问SCADA/DA历史数据库。GIS系统对图形及设备属性进行维护，SCADA/DA系统只可以读取GIS系统的图形拓扑和设备属性数据，SCADA/DA系统只对实时数据和历史数据进行维护，并提供API接口供GIS调用。在某省会城市，分三期建设一个完善的集成型配电网自动化系统，以满足智能配电网建设需要。I期将市中心区列入终端接入范围，具备3000台终端（实时信息量约38万点）接入能力；II期将市区（不含郊区）列入终端接入范围，具备超过5000台终端（实时信息量大于50万点）接入能力；III期则将终端接入范围拓展至全市。配电网自动化主站系统功能应符合集成型配电主站技术规范和调控一体化建设要求。I期实现常规SCADA功能、馈线自动化功能、WEB发布及符合标准的信息交互接口；II期实现DPAS等高级应用，以及相关系统集成和信息交互；III期实现配电网自愈控制和经济优化运行等智能化应用。将SCADA、GIS、DA等功能集于一体 主站的软件采用标准的三层结构：平台层（操作系统、通信中间件及数据库等支撑平台）中间层（业务逻辑、服务器层）应用层系统三层结构通过专用通信支撑软件软总线实现各层模块之间的数据传送，网络内每个运行软总线的机器都被认为成一个节点，节点机之间可以通过软总线通信，各个节点机之间建立对等关系。模型导入/导出、拼接/拆分：依据IEC 61970/61968标准的CIM、CIS从GIS系统导入配电网模型及图形信息，对分块的模型进行拼接，形成完整的配电网络拓扑，同时可以拆分配电网拓扑模型并导出至相关应用系统。常规SCADA功能 馈线自动化功能 推广基于GIS的停电管理系统 采取信息交换总线方式，基于IEC 61970/61968标准，采用CIM模型和CIS接口规范，通过统一的标准来实现信息的共享。通过企业信息交换总线实现数据共享，在GIS与配电SCADA实时系统信息交互的基础上开发配电网运行分析系统、智能化现场作业管理系统、配电网设备在线监测管理系统，推广基于GIS的停电管理系统。该市配电主站系统具有超过80万点的超大数据处理能力，可以满足电网未来5到8年的发展需求；实现了配电SCADA、馈线自动化、网络拓扑、配电网仿真、统计分析等功能。系统集成实现了和95598系统、EMS系统、配电GIS系统的接口与数据交换。同时原有分局终端直接连到分局主站的，将分局主站降级为该市子站；原有分局终端通过子站连接到分局主站的，考虑不增加体系结构级数，将该子站连接到集中的新主站，不再通过原分局主站，最终整合为一套集中的主站系统。图8-13 整合后配电网自动化主站系统配置图该主站系统在配电网自动化平台基础上，实现配电SCADA、馈线自动化、配电网仿真、实时信息发布等功能。配电网自动化主站系统采用了基于IEC标准的信息系统应用集成，实现了基于CIM/XML的电网模型导入、基于SVG标准的图形导入、与EMS系统的数据接口与交互。配电网自动化系统需要支持配电GIS系统导入配电网的建模方式，从配电GIS系统中导入馈线单线图以及系统联络图的图形文件、设备数据以及电气拓扑信息，直接用来形成配电网的网络拓扑，并通过模型拼接技术，形成配电网的全局网络拓扑，在配电网自动化系统中实现免维护。