面向电力市场的能 量 管 理 决 策 支 持 系 统

面 向 电 力 市 场 的能 量 管 理 决 策 支 持 系 统烟台东方电子信息产业股份有限公司烟台东方电子信息产业股份有限公司 李昌文李昌文lichangwendongfang-2-目目 录录一一.调度自动化系统的发展调度自动化系统的发展-4-1-1电力系统组成电力系统组成发电用户配电输电发电效率管理能量管理系统配电管理系统需求侧管理GEMGEMDSMDSMDMSDMSEMSEMS-5-1-2调度自动化的发展历程调度自动化的发展历程安全分析安全分析 DTS SCADA AGC NET负荷预测负荷预测 DTS报价报价 竞价竞价 EMS+MMS智能调度智能调度 1970198019902000北美大停电北美大停电电力市场MMS EMSFERCNERC负荷响应负荷响应 需求侧管理需求侧管理DMSDSM-6-1-3 东方电子调度自动化的发展历程东方电子调度自动化的发展历程 第一代调度自动化系统第一代调度自动化系统 计算机：计算机：专用计算机专用计算机 专用操作系统专用操作系统 系统特点：系统特点：SCADA 专用式系统专用式系统DCX-5远动主站远动主站-7-1-3 东方电子调度自动化的发展历程东方电子调度自动化的发展历程 第二代调度自动化系统第二代调度自动化系统 计算机：计算机：通用计算机通用计算机 通用操作系统（通用操作系统（VMS/DOS）系统特点：系统特点：SCADA 集中式系统集中式系统WDZ-7微机电力远动主站微机电力远动主站-8-1-3 东方电子调度自动化的发展历程东方电子调度自动化的发展历程 第三代调度自动化系统第三代调度自动化系统 计算机：计算机：RISC计算机计算机 UNIX操作系统操作系统 数据库：数据库：关系型数据库系统关系型数据库系统 系统特点：系统特点：SCADA/EMS/DTS一体化一体化 分布式可放式系统分布式可放式系统DF8002主站系统主站系统-9-1-3 东方电子调度自动化的发展历程东方电子调度自动化的发展历程 第四代调度自动化系统第四代调度自动化系统 计算机：计算机：异构化（异构化（UNIX/WINDOWS/LINUX）系统特点：系统特点：面向对象面向对象 标准化（标准化（CORBA）集成化（集成化（IEC 61970）智能化智能化DF8003 PEMS-10-1-3 东方电子调度自动化的发展历程东方电子调度自动化的发展历程专用机SCADA通用机集中式SCADA基于RISC工作站分布式SCADA/EMS系统基于CORBA中间件IEC 61970INTERNETEMS/TMS系统-11-1-4 当前当前EMS普遍存在的技术问题普遍存在的技术问题 集成性：集成性：缺乏组件化设计，妨碍了不同厂商之间应用的集成缺乏组件化设计，妨碍了不同厂商之间应用的集成 互操作性：互操作性：对本来标准的数据模型有着不一样的实现，影响了互操作性对本来标准的数据模型有着不一样的实现，影响了互操作性 开放性：开放性：系统设计只着眼于满足实时性能的需要，使得系统扩展不方便系统设计只着眼于满足实时性能的需要，使得系统扩展不方便 交互性：交互性：调度室内的各种系统缺乏统一的用户界面，影响了调度员作用的调度室内的各种系统缺乏统一的用户界面，影响了调度员作用的有效发挥有效发挥-12-1-5 新的新的EMS设计目标设计目标 平台平台可视化可视化开放系统结构开放系统结构 应用应用动态安全分析动态安全分析智能报警智能报警需求响应需求响应企业集成服务企业集成服务数据分析与展示界面SCADASCADA界面EMS高级应用高级应用界面安全约束机组组合(SCUC)安全约束经济调度(SCED)机组检修计划SCUC界面因特网输电备用(TR)数据TR界面数据集市市场监视CIM CME规则引擎智能登录门户服务公共命名服务标准数据模型优化引擎集成服务组织协调与工作流界面历史数据智能业务界面数据挖掘与分析Web服务安全服务可视化组件模型维护服务网络应用网络应用界面用户关系管理(CRM)CRM界面辅助服务市场市场界面日前市场实时市场输电权市场市场界面市场结算结算界面智能警报处理(IAP)（IAP界面组织协调与工作流EMMS系统参考图系统参考图-14-1-6 EMS与电力市场的关系与电力市场的关系 管理信息 MIS合同管理 CMS发电报价 GBS信息发布 SIS结算 SBS电能计量 TMR电力市场电力市场 ISSCADA网络分析负荷预测AGC机组组合水电计划电力市场培训模拟电力市场电力市场 App辅助服务计划输电服务计划交易计划-15-1-7 调度自动化发展趋势调度自动化发展趋势 SCADA经验型调度经验型调度EMS分析型调度分析型调度预防性控制预防性控制正常状态正常状态DR智能型调度智能型调度紧急控制紧急控制恢复决策恢复决策事故状态事故状态-16-小小 结结 从美加从美加“8.148.14”大停电等事故教训中我们认大停电等事故教训中我们认识到，识到，EMSEMS的的可靠性可靠性是我们首要的设计准则。是我们首要的设计准则。电力系统数字化和电力市场化，要求电力系统数字化和电力市场化，要求EMSEMS具有具有良好的信息集成性和良好的信息集成性和开放性开放性。面对海量的信息和复杂的网络，要求面对海量的信息和复杂的网络，要求EMSEMS从分从分析型向析型向智能型智能型的方向发展的方向发展二二.系统体系结构系统体系结构-18-统一平台：统一平台：调度的分布式系统开发和运行平台调度的分布式系统开发和运行平台自动化应用集成和数据综合平台自动化应用集成和数据综合平台一体化解决方案：一体化解决方案：EMS（调度自动化系统）（调度自动化系统）DMS（配电自动化系统）（配电自动化系统）TMR（电量自动化系统）（电量自动化系统）PMS（电力市场技术支持系统）（电力市场技术支持系统）2-1 系统设计目标系统设计目标-19-新方法新方法CBSDCBSD新技术新技术扩展扩展CORBACORBA新标准新标准IEC 61970IEC 61970新性能新性能一体化一体化/集成化集成化/智能化智能化/可视化可视化2-2 系统开发思路系统开发思路-20-2-3 系统层次结构系统层次结构平台层次化，软件组件化，应用客制化平台层次化，软件组件化，应用客制化-21-2-4 系统组件结构系统组件结构SCADA DF8003 COPLAT按需扩展应用，动态提供服务按需扩展应用，动态提供服务-22-安安全全I区区2-5 系统网络结构系统网络结构大屏幕投影系统大屏幕投影系统终端服务器终端服务器远动子站远动子站（专线）（专线）WEB服务器服务器物理隔离器物理隔离器路由器路由器DTS服务器服务器DTS学员站学员站防火墙防火墙FES服务器服务器COM服务器服务器远动子站远动子站/省调省调（网络）（网络）HIS服务器服务器PIS服务器服务器SCADA服务器服务器PAS服务器服务器HMI工作站工作站镜像数据镜像数据服务器服务器安安全全II区区安安全全III区区GPS路由器路由器保护子站保护子站（网络）（网络）-23-2-6 系统功能构成系统功能构成-24-小结小结 采用分层构件化设计，是开放性系统结构的采用分层构件化设计，是开放性系统结构的重要设计思想。重要设计思想。先进系统的结构应具有高度的可伸缩性，以先进系统的结构应具有高度的可伸缩性，以满足不同客户的应用和投资需求。满足不同客户的应用和投资需求。考虑与电力市场的一体化考虑与电力市场的一体化/集成化集成化/信息化设信息化设计，是当今计，是当今EMSEMS的必然要求（的必然要求（EMMSEMMS）。）。三三.系统支撑平台系统支撑平台-26-3-1 通用平台通用平台设计思想设计思想 通用平台是基于通用平台是基于CORBACORBA规范的、介于规范的、介于应用系统和底层硬件及操作系统之间的一应用系统和底层硬件及操作系统之间的一个高效稳健的中间件，有效地将上层应用个高效稳健的中间件，有效地将上层应用和底层系统进行隔离，便于各种硬件平台、和底层系统进行隔离，便于各种硬件平台、操作系统的平滑移动，能够为任何实时多操作系统的平滑移动，能够为任何实时多任务系统提供一个统一的、分布的、可扩任务系统提供一个统一的、分布的、可扩展的开发和运行环境。展的开发和运行环境。-27-3-1 通用平台通用平台体系结构体系结构操作系统扩展层操作系统扩展层通信路径监控层通信路径监控层点对点通信层点对点通信层远程过程调用层远程过程调用层分布式对象层分布式对象层分布式数据库层分布式数据库层应用层应用层操作系统扩展层操作系统扩展层通信路径监控层通信路径监控层点对点通信层点对点通信层远程过程调用层远程过程调用层分布式对象层分布式对象层分布式数据库层分布式数据库层应用层应用层XOSCPMNNCSRPCSDOMSDBCS客户机客户机服务器服务器-28-3-1 通用平台通用平台操作系统封装层操作系统封装层 定时器管理定时器管理(TM)信号灯管理信号灯管理(SM)动态内存管理动态内存管理(DMM)缓冲区管理缓冲区管理(BM)数据表示服务数据表示服务为系统开发提供操作系统功能调用接口，为系统开发提供操作系统功能调用接口，为系统运行的跨平台的环境为系统运行的跨平台的环境-29-3-1 通用平台通用平台通信管理层通信管理层 通信路径监控通信路径监控(NPM)(NPM)子网状态监测子网状态监测 点对点通信点对点通信(NNCS)(NNCS)TCP/UDP协议协议 通讯协议扩展通讯协议扩展为分布式应用的开发提供网络通讯服务，为分布式应用的开发提供网络通讯服务，为分布式运行提供网络管理为分布式运行提供网络管理-30-3-1 通用平台通用平台分布式构建层分布式构建层 分布式对象管理分布式对象管理(DOMS)(DOMS)分布式触发机制分布式触发机制 分布式过程调用（分布式过程调用（RPCSRPCS）PEPPEP 分布式数据库管理分布式数据库管理(DBCS)(DBCS)分布式日志管理分布式日志管理(DLM)(DLM)分布式进程管理分布式进程管理(PMS)(PMS)为分布式应用提供了面向对象的构建机制为分布式应用提供了面向对象的构建机制及管理模式及管理模式ORB-31-3-1 通用平台通用平台全面的开放性全面的开放性传统的跨平台技术传统的跨平台技术多套源码编程多套源码编程跨硬件及操作系统（跨硬件及操作系统（Unix、Linux、Windows）先进的跨平台技术先进的跨平台技术基于中间件技术（基于中间件技术（CORBA）跨硬件及操作系统（跨硬件及操作系统（Unix、Linux、Windows）跨通信协议（跨通信协议（TCP/IP，）跨编程语言（跨编程语言（C、C+，）-32-3-1 通用平台通用平台灵活的分布性灵活的分布性 传统的（功能）分布式结构传统的（功能）分布式结构（瘦）客户机（瘦）客户机（胖）服务器（胖）服务器 先进的（对象）分布式结构先进的（对象）分布式结构 对象请求（客户机）：对象请求（客户机）：IDL Stub 对象请求代理（对象请求代理（CORBA中间件）中间件）8003 ORB（CORBA API）对象服务（服务器）对象服务（服务器）IDL Skeleton 分布粒度分布粒度 非节点分布，是组件分布，且粒度的大小可以灵活装配非节点分布，是组件分布，且粒度的大小可以灵活装配-33-3-1 通用平台通用平台进程管理进程管理-34-35-3-1 通用平台通用平台高度的可靠性高度的可靠性分布式对象管理：分布式对象管理：基于总裁选举协议机制，实现分布式对象的基于总裁选举协议机制，实现分布式对象的NOSTOP冗余冗余网络：网络：基于网阵技术，实现网络的冗余与负荷均衡基于网阵技术，实现网络的冗余与负荷均衡数据库：数据库：每种应用拥有独立的分布式数据库，互不干扰每种应用拥有独立的分布式数据库，互不干扰任意时刻只有一个参考库，其他为复制库，多个备份任意时刻只有一个参考库，其他为复制库，多个备份基于影像技术，使系统运行基于影像技术，使系统运行不依赖商用数据库！不依赖商用数据库！无后顾之忧无后顾之忧应用：应用：基于高可用仲裁技术，实现应用服务的无缝与透明切换基于高可用仲裁技术，实现应用服务的无缝与透明切换-36-3-1 通用平台通用平台卓越的实时性卓越的实时性 网络：网络：通讯路径监控（通讯路径监控（CPM），提供动态路由选择），提供动态路由选择 数据：数据：复制数据库机制（复制数据库机制（DBCS），数据刷新本地化），数据刷新本地化 数据更新机制，发挥数据更新机制，发挥TCP和和UDP各自的优势各自的优势 应用：应用：事件驱动（事件驱动（EH），提供即时服务），提供即时服务 并发控制（并发控制（LOCK），提供并行服务），提供并行服务SCADA/m复制库复制库SCADASCADA节点节点PAS/m参考库参考库SCADA/m复制库复制库PAS/m复制库复制库关系数据库关系数据库SCADA/m复制库复制库SCADA/m参考库参考库SCADASCADA节点节点PASPAS节点节点PASPAS节点节点分布式数据库工作原理分布式数据库工作原理-38-3-1 通用平台通用平台方便的维护性方便的维护性-39-分布式对象管理分布式对象管理（DOMS）-40-41-42-3-2 专用平台专用平台设计思想设计思想 专用平台是遵循最新专用平台是遵循最新IEC 61970IEC 61970国际国际标准设计的数据库中间件，它为上层应用标准设计的数据库中间件，它为上层应用提供统一的、透明的数据建模和数据访问，提供统一的、透明的数据建模和数据访问，保证全网数据的完整性、一致性和负载均保证全网数据的完整性、一致性和负载均衡，实现第三方应用的衡，实现第三方应用的“即插式即插式”集成。集成。-43-3-2 专用平台专用平台体系结构体系结构物理模型物理模型概念模型概念模型对象模型对象模型实体模型实体模型数据对象编辑中间件（数据对象编辑中间件（DMF）数据对象访问中间件（数据对象访问中间件（CDA）数据编辑数据编辑数据访问数据访问关系库关系库内存库内存库-44-3-2 专用平台专用平台数据编辑中间件（数据编辑中间件（DMF）主要功能主要功能 数据库生成（从数据库生成（从ASCII或或XML文件解析）文件解析）数据库存储（内容描述为数据库存储（内容描述为ASCII或或XML文件）文件）数据库传播（商用库与实时库统一）数据库传播（商用库与实时库统一）数据词典（元数据）数据词典（元数据）数据编辑接口数据编辑接口-45-3-2 专用平台专用平台数据编辑中间件（数据编辑中间件（DMF）主要特点主要特点 统一性：商用库的统一，应用的统一，商用库与实时统一性：商用库的统一，应用的统一，商用库与实时库的一致性库的一致性 完整性：基于完整性：基于CIMCIM的元数据模型，保证数据的合法性、的元数据模型，保证数据的合法性、完整性完整性 维护性：建模和参数检查，编辑报告，操作日志维护性：建模和参数检查，编辑报告，操作日志 互操作性：（全互操作性：（全/增量）模型的增量）模型的CIM/XMLCIM/XML导入导入/导出导出-47-3-2 专用平台专用平台数据访问中间件（数据访问中间件（CDA）主要功能主要功能 CDA服务器（服务调度中心）服务器（服务调度中心）CDA访问服务器（对不同数据库的透明服务）访问服务器（对不同数据库的透明服务）CDA数据词典（数据请求描述）数据词典（数据请求描述）CDA API（数据的模式、操作与控制）（数据的模式、操作与控制）SQL GDA/HSDA/TSDA-48-3-2 专用平台专用平台数据访问中间件（数据访问中间件（CDA）主要特点主要特点无关性：无关性：数据的物理存储结构无关性数据的物理存储结构无关性历史库与实时库无关性历史库与实时库无关性实时模式研究模式无关性实时模式研究模式无关性数据的网络位置无关性数据的网络位置无关性实时性：实时性：数据管理的时间与数量无关性（基于数据管理的时间与数量无关性（基于HASH技术）技术）标准化：标准化：基于面向对象设计，支持名字服务基于面向对象设计，支持名字服务全面支持全面支持CIS的各种服务及映射的各种服务及映射-49-3-2 专用平台专用平台维护工具维护工具l 生成工具生成工具ASCIIASCII源文件源文件-关系库关系库-磁盘影象文件磁盘影象文件-实时库实时库l 编辑工具编辑工具X/MotifX/Motif风格界面，查询、修改、增加，日志记录（校验其风格界面，查询、修改、增加，日志记录（校验其合法性、完整性）合法性、完整性）l 安装工具安装工具指定数据库模式指定数据库模式(运行态运行态,研究态研究态),),创建共享内存块，读入磁盘影像文件创建共享内存块，读入磁盘影像文件l 卸载工具卸载工具指定数据库模式指定数据库模式(运行态，研究态运行态，研究态),),映射共享内存块，释放共享内存映射共享内存块，释放共享内存l 备份和恢复工具备份和恢复工具提供参数库备份提供参数库备份,恢复工具恢复工具,提供历史数据自动定时或手工备份的工具提供历史数据自动定时或手工备份的工具l 版本管理工具版本管理工具 备份文件备份文件关系库关系库-备份磁盘影象文件备份磁盘影象文件实时库实时库,灵活的版本管理灵活的版本管理-50-3-3 应用平台应用平台智能建模子系统智能建模子系统 智能绘图智能绘图“客制化客制化”模板绘图，快速生成厂站图模板绘图，快速生成厂站图系统图、间隔图、系统图、间隔图、T T接线、光字牌自动生成接线、光字牌自动生成支持一个图形包含多个厂站和一个厂站分为多个图形支持一个图形包含多个厂站和一个厂站分为多个图形 统一建模统一建模一次建模，到处（一次建模，到处（SCADA/PAS/DTSSCADA/PAS/DTS）使用）使用二次系统模型（保护）自动建模二次系统模型（保护）自动建模 同步置库同步置库以绘图为向导、同步录入参数，所见即所得以绘图为向导、同步录入参数，所见即所得 智能校验智能校验智能模型错误、旁路关系检查智能模型错误、旁路关系检查 智能标准图形转化智能标准图形转化支持支持SVGSVG格式的导入格式的导入/导出导出-51-52-53-54-3-3 应用平台应用平台可视化监视可视化监视 流动潮流图流动潮流图 箭头表示方向箭头表示方向 大小表示潮流大小表示潮流 饼图表示负荷率饼图表示负荷率 颜色表示过载与否颜色表示过载与否潮流方向直观性和各线路负荷率一目了然潮流方向直观性和各线路负荷率一目了然-55-3-3 应用平台应用平台可视化监视可视化监视 电压分布等高线图电压分布等高线图 用标么值用标么值(p.up.u)表示电压值表示电压值 利用颜色的变化利用颜色的变化 表示电压变化表示电压变化 在非常大的空间上电压高低一目了然在非常大的空间上电压高低一目了然-56-3-3 应用平台应用平台可视化监视可视化监视 机组备用容量机组备用容量3D图图 用用2D2D图做地面图做地面 双色柱状图双色柱状图 表示功率和备用表示功率和备用 观察者悬浮于空中观察者悬浮于空中“飞行飞行”以便看清全景和感兴趣之处以便看清全景和感兴趣之处-57-设计思想：设计思想：面向对象面向对象 过滤：层（全局、区域、厂站），类（应用）过滤：层（全局、区域、厂站），类（应用）浏览浏览：事故、故障、越限、操作、其他事故、故障、越限、操作、其他（客制化等级）（客制化等级）界面：界面：报警窗报警窗（未复归）、（未复归）、事件窗事件窗（流水帐）（流水帐）报警处理：（基于责任区）报警处理：（基于责任区）未确认未复归闪烁未确认未复归闪烁 已确认未复归不闪烁已确认未复归不闪烁 已复归自动删除已复归自动删除 越限、操作及其他类不需确认越限、操作及其他类不需确认 海量信息的自动过滤海量信息的自动过滤 报警分析专家系统报警分析专家系统智能电网状态预警智能电网状态预警 3-3 应用平台应用平台智能报警子系统智能报警子系统独特的报警缓冲机制使系统可以经受海量报警同时发生时的独特的报警缓冲机制使系统可以经受海量报警同时发生时的“雪崩雪崩”冲击冲击-59-3-3 应用平台应用平台通用报表子系统通用报表子系统 基于基于Java BeanJava Bean模型，跨平台模型，跨平台 采用采用C/S+B/SC/S+B/S结构，跨网络结构，跨网络 遵循遵循MS ExcelMS Excel规范，易使用规范，易使用 支持双服务器，可靠性高支持双服务器，可靠性高 三级权限管理，安全性好三级权限管理，安全性好 电力函数扩展，功能强大电力函数扩展，功能强大 图文混排，通用性强图文混排，通用性强 可转换电子表格，方便共享可转换电子表格，方便共享硬硬 件件 平平 台台UnixLinuxWindows基基 础础 数数 据据 层层逻逻 辑辑 数数 据据 层层应应 用用 客客 户户 层层监监 视视 层层编编 辑辑 客客 户户 层层Web 发发 布布 层层-60-61-3-3 应用平台应用平台WEB服务子系统服务子系统 WebWeb服务服务 历史数据自动镜像历史数据自动镜像 实时数据增量传播实时数据增量传播 图形自动转换图形自动转换 WebWeb浏览浏览 基于基于Adobe SVG viewer 3，可使用任何浏览器，可使用任何浏览器 数据、图形，报警统一维护和发布，客户端零维护数据、图形，报警统一维护和发布，客户端零维护 报表可在报表可在Web浏览器下管理和维护浏览器下管理和维护 WebWeb性能性能 更简便、更灵活、更通用、更美观、更安全、容量更大更简便、更灵活、更通用、更美观、更安全、容量更大-62-63-3-3 应用平台应用平台权限管理子系统权限管理子系统-64-3-3 应用平台应用平台权限管理子系统权限管理子系统 系统级安全管理系统级安全管理 操作系统及运行环境管理操作系统及运行环境管理 访问控制与日志管理访问控制与日志管理 数据级安全管理数据级安全管理 商用数据库故障与恢复策略管理商用数据库故障与恢复策略管理 数据合法性与完整性管理数据合法性与完整性管理 数据（异地）备份管理数据（异地）备份管理 应用级安全管理应用级安全管理 应用分区管理应用分区管理 操作责任区管理操作责任区管理 用户权限管理用户权限管理-65-66-3-3 应用平台应用平台电子值班子系统电子值班子系统 体系结构体系结构 服务器：收集报警信息，服务器：收集报警信息，按需响应客户端请求按需响应客户端请求 客户端：预定报警类型，客户端：预定报警类型，通知给值班人员通知给值班人员 功能特色功能特色 每种报警类型可以单独设置是否启动电子值班员每种报警类型可以单独设置是否启动电子值班员 每种报警类可以设置相应的号码组每种报警类可以设置相应的号码组 可以设置延迟主动拨号的时间，在设置的报警延迟时间内该通道可以设置延迟主动拨号的时间，在设置的报警延迟时间内该通道恢复正常，则该报警不进行主动拨号恢复正常，则该报警不进行主动拨号 可以通过外部电话拨入电子值班员系统进行报警语音查询的功能可以通过外部电话拨入电子值班员系统进行报警语音查询的功能 支持支持TTS-67-小结小结 通用平台通用平台遵循遵循CORBACORBA规范，提供了异构环境下规范，提供了异构环境下标准的软硬件分布式系统中间件，它是构建强大标准的软硬件分布式系统中间件，它是构建强大系统的基石。系统的基石。专用平台专用平台遵循遵循IEC 61970IEC 61970标准，提供了真正意标准，提供了真正意义上的数据编辑和数据访问中间件，它是实现应义上的数据编辑和数据访问中间件，它是实现应用集成和数据综合的强大的数据总线。用集成和数据综合的强大的数据总线。应用平台应用平台为每个应用系统提供了统一的公共为每个应用系统提供了统一的公共服务，极大地降低了维护量，提高了一体化系统服务，极大地降低了维护量，提高了一体化系统的水平。的水平。四四.系统应用功能特色系统应用功能特色-69-4-1 SCADA系统系统 先进的先进的“通讯路径通讯路径”设计理念设计理念:通讯路径通讯路径=端口（通道）端口（通道）+规约规约 一个端口可定义多个规约（灯笼）一个端口可定义多个规约（灯笼）故障切换最小单元（端口）化故障切换最小单元（端口）化 规约类库设计，支持在线升级规约类库设计，支持在线升级 规约类型丰富，支持最新国际通讯规约类型丰富，支持最新国际通讯标准（标准（101/103/104/TASE.2/6150）RTUiRTUjijijRTUiRTUj-70-4-1 SCADA系统系统 动态的负荷均衡机制：动态的负荷均衡机制：多机并行，互为备用，负载均衡多机并行，互为备用，负载均衡 动态路径机制，通道冗余不变动态路径机制，通道冗余不变 冗余通道切换，机器自动接管冗余通道切换，机器自动接管RTUiRTUj前置前置B前置前置A备备主主主主-71-4-1 SCADA系统系统故障下的多重数据保护技术故障下的多重数据保护技术(黑匣子黑匣子)：每一被采集对象均享有冗余每一被采集对象均享有冗余通讯路径通讯路径每一通讯路径均设计了独立的每一通讯路径均设计了独立的内存缓冲区内存缓冲区当发生当发生通讯路径通讯路径切换时切换时内存缓冲区内存缓冲区提供提供数据保护（黑匣子）数据保护（黑匣子）每一通讯路径均保存长达每一通讯路径均保存长达1周的周的通讯报文源码（最长通讯报文源码（最长1周）周）RTUi前置前置B前置前置A数据库数据库前置前置A/B-72-73-4-1 SCADA系统系统SCADASCADA智能化功能智能化功能：动态多数据源选择；动态多数据源选择；智能数据质量标示；智能数据质量标示；自动平衡率监视；自动平衡率监视；自动旁路替代；自动旁路替代；设备动态着色；设备动态着色；智能防误闭锁，智能防误闭锁，ACADANtpiSCADA-74-4-1 SCADA系统系统 先进的信息记录功能设计先进的信息记录功能设计 即时运行信息即时运行信息快照技术（数据断面）快照技术（数据断面）时段运行信息时段运行信息全息技术（数据、事项、图形）全息技术（数据、事项、图形）事故运行信息事故运行信息追忆技术（全景再现方式）追忆技术（全景再现方式）模型模型图形图形事件事件-75-4-2 集控系统集控系统集中式模式集中式模式 在主站系统局域网上配置远程集控工作站在主站系统局域网上配置远程集控工作站-76-4-2 集控系统集控系统集中式模式（特点）集中式模式（特点）适用于系统规模不大适用于系统规模不大,通道可靠性高的电网。通道可靠性高的电网。不需要独立服务器，配置少，投资规模小，可靠性要求高。不需要独立服务器，配置少，投资规模小，可靠性要求高。通道数据流量大，数据繁通道数据流量大，数据繁杂，网络数据流容易出现杂，网络数据流容易出现拥挤。拥挤。调度集控资源统一。调度集控资源统一。责任分区管理。责任分区管理。信息集中，安全受限。信息集中，安全受限。主站系统主站系统受控站受控站1 1.集控站集控站受控站受控站2 2受控站受控站3 3受控站受控站n n-77-78-4-2 集控系统集控系统分散式模式分散式模式在主站系统之外建立独立的集控站系统，各自独立在主站系统之外建立独立的集控站系统，各自独立-79-4-2 集控系统集控系统分散式模式（特点）分散式模式（特点）主站系统主站系统受控站受控站1 1集控站集控站1 1集控站集控站N N受控站受控站1 1受控站受控站n n.受控站受控站1 1受控站受控站n n受控站受控站2 2适用于系统电网规模较大、管辖的受控站较多，适用于系统电网规模较大、管辖的受控站较多，为目前电力系统广泛采用。为目前电力系统广泛采用。资源独享，安全性好。资源独享，安全性好。责任独立，维护量大。责任独立，维护量大。-80-4-2 集控系统集控系统分层分布式模式分层分布式模式主站系统与集控站系统各自独立、互为备用、统一维护主站系统与集控站系统各自独立、互为备用、统一维护-81-4-2 集控系统集控系统分层分布式模式分层分布式模式(特点特点)变电站采用两级收集与控制，具有高可靠性。变电站采用两级收集与控制，具有高可靠性。数据冗余控制分布，具有极高的可用性。数据冗余控制分布，具有极高的可用性。采用数据交换总线，实现数据库、运采用数据交换总线，实现数据库、运行参数、图形一体化维护和备份。行参数、图形一体化维护和备份。资源独立，全局共享。资源独立，全局共享。不同集控站之间可以实现数据的不同集控站之间可以实现数据的交流和相互之间互为备用。交流和相互之间互为备用。分控集控站分控集控站1 1受控站受控站1 1受控站受控站i i主站系统主站系统分控集控站分控集控站N N受控站受控站1 1受控站受控站i i交换平台交换平台交换平台交换平台交换平台交换平台-82-分层分布模式分层分布模式网络结构参考图网络结构参考图远动专线通道受控站通讯服务器转换器分控操作站交换机公用电话网公用电话网远动专线通道通讯服务器分控操作站公用电话网1n个分控操作站调度操作站工作站SDHorWAN服务器受控站受控站受控站-83-4-2 集控系统集控系统面向间隔面向间隔-按间隔操作：挂牌、停闪、停止刷新按间隔操作：挂牌、停闪、停止刷新-按间隔显示（过滤）事项、查询和确认事项按间隔显示（过滤）事项、查询和确认事项-按间隔查询历史事项，复归本间隔内的所有保护信号按间隔查询历史事项，复归本间隔内的所有保护信号-可设定遥控功能按间隔，在间隔图上进行可设定遥控功能按间隔，在间隔图上进行-闭锁本间隔的遥控遥调等，抑制本间隔的告警闭锁本间隔的遥控遥调等，抑制本间隔的告警-间隔保护操作，包括定值操作、事件操作等间隔保护操作，包括定值操作、事件操作等-根据间隔的参数信息自动生成各间隔对象的状态，如检修、根据间隔的参数信息自动生成各间隔对象的状态，如检修、挂牌、越限、闭锁、事故、保护动作等挂牌、越限、闭锁、事故、保护动作等-84-一次接线图一次接线图-85-1主变间隔图主变间隔图-86-701线路间隔图线路间隔图-87-电容器间隔图电容器间隔图-88-母联间隔图母联间隔图-89-4-2 集控系统集控系统基于光字牌报警基于光字牌报警 光字牌分层设计：光字牌分层设计：总集合层、站集合层、间隔集合层、间隔层总集合层、站集合层、间隔集合层、间隔层 光字牌智能生成：光字牌智能生成：光字牌生成管理器是在绘图的过程中自动生成光光字牌生成管理器是在绘图的过程中自动生成光字牌虚遥信字牌虚遥信根据用户的选择直接生成光字牌逻辑根据用户的选择直接生成光字牌逻辑支持通信、支持通信、VQCVQC、电源等、电源等虚间隔虚间隔方式生成方式生成 光字牌动作光字牌动作正常正常/人工复归：人工复归：绿色平光绿色平光，自动复归：，自动复归：绿色闪光绿色闪光动作：动作：红色闪光红色闪光，不能复归：，不能复归：红色平光红色平光-90-光字盘总图光字盘总图-91-厂站光自牌厂站光自牌-92-1主变光自牌主变光自牌-93-公共信号光字牌公共信号光字牌-94-直流屏光字牌直流屏光字牌-95-VQC光字排光字排-96-4-2 集控系统集控系统操作防误操作防误 传统的做法：传统的做法：基本延续了原调度系统模式，遥控操作无约束，为遥控基本延续了原调度系统模式，遥控操作无约束，为遥控操作带来很大的安全隐患。操作带来很大的安全隐患。集控站内大多是监控和微机五防分别设置，没有实现集集控站内大多是监控和微机五防分别设置，没有实现集控系统与五防系统间的资源共享和协同机制。控系统与五防系统间的资源共享和协同机制。先进的做法：先进的做法：与防误闭锁机互联，所有操作经过防误闭锁程序验证。与防误闭锁机互联，所有操作经过防误闭锁程序验证。在遥控程序中加入防误闭锁判断条件，当系统进行遥控在遥控程序中加入防误闭锁判断条件，当系统进行遥控操作时，由防误闭锁逻辑检查是否符合防误规则。操作时，由防误闭锁逻辑检查是否符合防误规则。利用网络拓扑和潮流计算功能提供网络化、智能化防误利用网络拓扑和潮流计算功能提供网络化、智能化防误操作功能，提高调度防误操作水平。操作功能，提高调度防误操作水平。-97-4-2 集控系统集控系统操作防误操作防误 防误拉开关防误拉开关变压器低压侧开关；变压器低压侧开关；线路受电侧线路受电侧 防误合开关防误合开关地刀、接地线；地刀、接地线；线路开关两侧刀闸；线路开关两侧刀闸；变压器开关高压侧变压器开关高压侧 防误拉普通刀闸防误拉普通刀闸 防误合普通刀闸防误合普通刀闸 防误合地刀或挂接地线防误合地刀或挂接地线 合环操作检查合环操作检查 防失压防防失压防/越限检查越限检查 倒母线操作防误检查倒母线操作防误检查 倒变压器操作防误检查倒变压器操作防误检查 旁路替代操作防误检查旁路替代操作防误检查 自定义规则检查自定义规则检查 -98-4-3 PAS系统系统逻辑结构逻辑结构-99-SCADA Real-Time EMS/mNTP母线母线模型模型SESE结果结果CACA结果结果分析分析静态静态模型模型母线计划母线计划快照快照越限检查越限检查SCD预想事故列表预想事故列表越限结果分析越限结果分析实时态案例保存实时态案例保存不良量测辨识不良量测辨识母线负荷母线负荷SCADA限值限值 量测量测 母线计划母线计划4-3 PAS系统系统实时模式（在线预警）实时模式（在线预警）-100-4-3 PAS系统系统研究模式（运行方式）研究模式（运行方式）SCADAStudy EMS/mNTP母线母线模型模型DPFDPF结果结果CACA结果结果分析分析静态静态模型模型母线计划母线计划快照快照越限检查越限检查SCD预想事故列表预想事故列表越限结果分析越限结果分析研究态案例保存研究态案例保存研究态用户界面研究态用户界面SCADA限值限值 研究态研究态模型模型-101-4-3 PAS系统系统增强功能增强功能 网络建模：网络建模：基于基于CIMCIM的图模库一体化建模，自动定位的图模库一体化建模，自动定位和校验和校验设备连接关系和参数模型，设备连接关系和参数模型，T T接线自动识别接线自动识别 网络拓扑：网络拓扑：支持在线定义拓扑区域，可根据上下文选择支持在线定义拓扑区域，可根据上下文选择静静态态/动态拓扑动态拓扑，自动生成树状拓扑树图，自动生成树状拓扑树图 状态估计：状态估计：基于基于多多SCADASCADA断面断面提高薄弱环节辨识率，采用自提高薄弱环节辨识率，采用自动注入伪量测提高可观测性，采用动注入伪量测提高可观测性，采用正交变换正交变换提高稳定性。提高稳定性。调度员潮流：调度员潮流：多种分析方法处理病态系统，自动多机平衡多种分析方法处理病态系统，自动多机平衡潮流，潮流，自动合自动合/解环潮流分析解环潮流分析 系统短期负荷预测：系统短期负荷预测：引入气象模型，支持引入气象模型，支持智能样本空间智能样本空间构构造，提供多种算法或算法组合造，提供多种算法或算法组合 静态安全分析：静态安全分析：基于基于N-1N-1预想事故集，预想事故集，考虑自动装置考虑自动装置/继电继电保护动作（保护动作（N-1+1N-1+1），支持故障越限后的安全约束调度策略，支持故障越限后的安全约束调度策略-102-4-3 PAS系统系统技术特点技术特点 基于统一的支撑平台，软件组件化，易于扩展基于统一的支撑平台，软件组件化，易于扩展 遵循遵循IEC 61970IEC 61970标准，支持标准，支持“即插即用即插即用”式集成式集成 基于基于CIMCIM的图模库一体化，智能建模，方便维护的图模库一体化，智能建模，方便维护 设备量测、参数的自动检查，降低使用难度设备量测、参数的自动检查，降低使用难度 版本管理，方便版本管理，方便回顾过去、研究现在、规划未来回顾过去、研究现在、规划未来 实时序列控制模式，辅助运行人员在线快速决策实时序列控制模式，辅助运行人员在线快速决策 算法成熟、功能实用，算法成熟、功能实用，100100多个实用化工程经验多个实用化工程经验-103-4-4 DTS系统系统系统构成系统构成-104-4-4 DTS系统系统增强功能增强功能 除常规的模拟培训外，提供除常规的模拟培训外，提供AVCAVC操作模拟培训操作模拟培训。支持基于支持基于保护装置建模保护装置建模，提供保护定值的导入，提供保护定值的导入/导出导出 采用分层分区仿真模型，支持基于采用分层分区仿真模型，支持基于WebWeb的上下级的上下级联合反事故联合反事故演习演习。提供教案形成向导，支持提供教案形成向导，支持多教案联合控制多教案联合控制，培训场景版本化，培训场景版本化管理。管理。完善完善培训评估体系培训评估体系：操作正确性、及时性、安全性等评价。：操作正确性、及时性、安全性等评价。-105-4-4 DTS系统系统技术特点技术特点 真实性真实性 PSM仿真电力系统的静态模型和动态模型，可真实再现仿真电力系统的静态模型和动态模型，可真实再现电网的静态或动态过程。电网的静态或动态过程。一致性一致性 CCM全面仿真全面仿真SCADA、EMS、AGC、AVC、保护、自、保护、自动装置功能，能一致地反映调度员的工作环境。动装置功能，能一致地反映调度员的工作环境。灵活性灵活性 IS可以采用多种形式建立初始条件，灵活地过程控制，可以采用多种形式建立初始条件，灵活地过程控制，实现独立操作或联合反事故培训，并形成培训的评估。实现独立操作或联合反事故培训，并形成培训的评估。实用性实用性 满足调度员、运方人员、负荷预测人员培训的多重功能满足调度员、运方人员、负荷预测人员培训的多重功能 进行运行方式、电网规划、软件功能的研究试验平台进行运行方式、电网规划、软件功能的研究试验平台 可作为可作为EMS系统的备用系统系统的备用系统-106-4-5 AVC系统系统 系统目标系统目标 安全：提高电压稳定性安全：提高电压稳定性 优质：提高电压合格率优质：提高电压合格率 经济：降低电网损失经济：降低电网损失 控制模式控制模式 全局优化协调控制全局优化协调控制 区域无功电压控制区域无功电压控制 就地无功电压控制就地无功电压控制-107-4-5 AVC系统系统主要特点主要特点开开/闭环任意组合运行闭环任意组合运行与与EMS一体化设计一体化设计，充分利用其数据和画面，充分利用其数据和画面以以分层协调分区控制分层协调分区控制为原则量获得全局最优为原则量获得全局最优引入引入动态分区动态分区，以实时跟踪运行方式，提高投切效益，以实时跟踪运行方式，提高投切效益采用采用电压电压/无功双灵敏度信息无功双灵敏度信息，提高投切准确率，提高投切准确率考虑多种考虑多种闭锁条件闭锁条件，支持可视化安全闭锁控制，支持可视化安全闭锁控制多种多种优化算法优化算法（梯度法、线性规划、内点法等）（梯度法、线性规划、内点法等）客户客户/服务器模式服务器模式，配置灵活，配置灵活，-108-小结小结 在在SCADASCADA中引入网络分析，实现了由传统的孤中引入网络分析，实现了由传统的孤立监视功能向网络化分析型功能转变，可以大大立监视功能向网络化分析型功能转变，可以大大提升调度室的智能化辅助调度水平。提升调度室的智能化辅助调度水平。在在EMSEMS实用化基础上开展在线安全预警，可以实用化基础上开展在线安全预警，可以帮助调度员及时了解系统安全隐患，掌握预防（帮助调度员及时了解系统安全隐患，掌握预防（校正）控制方法，提高系统运行安全。校正）控制方法，提高系统运行安全。开展开展EMSEMS与与AVCAVC的一体化应用，是调度自动化的一体化应用，是调度自动化实用化的新的里程碑。实用化的新的里程碑。五五.项目管理项目管理-110-5-1 软件开发软件开发提出详细设计规范、实现文档和验证程序编程设计/单项调试根据系统规范进行集成和实施系统验证根据用户需求确认系统功能验证分解、定义分解、定义集成、验证集成、验证理解用户需求，确认计划，建立系统概念制定系统功能规范，提出验证计划根据详细设计文件进行检验和验证需求分析需求分析概要概要/测试设计测试设计详细详细/测试设计测试设计软件编程软件编程文档编写文档编写组件功能测试组件功能测试子系统功能测试子系统功能测试系统功能测试系统功能测试概要概要/测试设计测试设计-111-版本（版本（V）1.02.03.04.05.0洛阳洛阳佛山佛山武汉武汉宜春宜春郑州郑州绍兴绍兴江门江门韶关韶关揭阳揭阳河源河源滨海滨海北辰北辰滨海滨海北辰北辰广州广州朝阳朝阳平顶山平顶山北京北京(配网配网)时间（年）时间（年）2001200220032004200520062007-112-5-3 软件测试软件测试需求分析及评审需求分析及评审测试计划制定测试计划制定概要设计及评审概要设计及评审详细设计及评审详细设计及评审编码调试与检查编码调试与检查测试方案设计测试方案设计测试程序设计测试程序设计模块测试模块测试集成测试集成测试回归测试回归测试系统组装系统组装软件开发工作流程软件开发工作流程测试组工作流程测试组工作流程版本变更版本变更/升级升级-113-5-4 产品文档产品文档 技术手册技术手册 技术说明书技术说明书（SCADA/PAS/DTS分册）分册）维护手册维护手册 系统管理员手册系统管理员手册 安装配置手册安装配置手册 硬件维护手册硬件维护手册 软件维护手册软件维护手册 数据准备手册数据准备手册 数据库维护手册数据库维护手册 开发者手册开发者手册 系统开发手册系统开发手册 使用手册使用手册 图形建模手册图形建模手册 操作员使用手册操作员使用手册 （SCADA/PAS/DTS分册）分册）报表使用手册报表使用手册 Web浏览手册浏览手册 工程图纸工程图纸 网络布线图网络布线图 设备配屏图设备配屏图 机柜配线图机柜配线图-114-5-5 过程控制过程控制项目投标项目投标签定合同和技术协议签定合同和技术协议制定项目计划制定项目计划项目计划执行项目计划执行项目验收和归档项目验收和归档合同评审合同评审设备采购和生产计划设备采购和生产计划特殊功能设计和开发计划特殊功能设计和开发计划现场调试和现场调试和SAT计划计划用户培训计划用户培训计划系统生成和系统生成和FAT计划计划计划评审计划评审进度检查进度检查用户设备发货计划用户设备发货计划修改修改异常异常正常正常完成完成技术联络会和评审验收计划技术联络会和评审验收计划-115-5-6 工程团队工程团队软件开发和版本控制经理：姜雪梅、李昌软件开发和版本控制经理：姜雪梅、李昌PAS/DTS组组HMI组组 平台组平台组SCADA组组项目项目1经理经理:宋学清宋学清王士润王士润周志辉周志辉曲文强曲文强黄邵远黄邵远工程项目部工程项目部赵赵 勇勇工程项目经理：宋学清、唐军沛工程项目经理：宋学清、唐军沛DF8003产品部：赵凤青、刘仲尧产品部：赵凤青、刘仲尧李李 昌昌项目项目2经理：曲文强经理：曲文强孔海斌孔海斌任永伟任永伟项目项目3经理：唐军沛经理：唐军沛于爱泳于爱泳成江东成江东唐军沛唐军沛余晓雷余晓雷项目项目4经理：于新强经理：于新强于新强于新强范卫红范卫红乔乔 磊磊高高 平平项目项目5经理：夏寨芳经理：夏寨芳吴德周吴德周黄明辉黄明辉夏寨芳夏寨芳崔献军崔献军项目项目6经理：王雪云经理：王雪云刘春庆刘春庆靳靳 力力王雪云王雪云吴海勇吴海勇项目项目n经理：经理：-116-国网：国网：鹤岗、朝阳、北辰、滨海、郑州、洛阳、武汉、鹤岗、朝阳、北辰、滨海、郑州、洛阳、武汉、恩施、绍兴（备）、安庆、宜春、平顶山恩施、绍兴（备）、安庆、宜春、平顶山北京奥运（配网）北京奥运（配网）南网：南网：佛山、江门、韶关、揭阳、河源佛山、江门、韶关、揭阳、河源广州（备）广州（备）桂林（配网）桂林（配网）5-7 部分地调案例部分地调案例-117-118-佛山地调佛山地调EMS/DMS一体化系统一体化系统 投运时间：投运时间：2002/102002/10 现场验收：现场验收：2003/42003/4 整体考核验收：整体考核验收：2003/72003/7 系统规模：系统规模：200,000200,000 考核项目：考核项目：537项，其中项，其中 遥控次数：遥控次数：28564，正确率：，正确率：100 CPU平均负荷率：服务器平均负荷率：服务器8，工作站，工作站15 网络平均负荷率：网络平均负荷率：3 主备机切换：主备机切换：3秒秒无缺陷一次性通过无缺陷一次性通过-119-韶关调度自动化系统网络结构图韶关调度自动化系统网络结构图-120-韶关地调韶关地调EMS系统系统 地调名称：韶关、江门、揭阳、河源地调名称：韶关、江门、揭阳、河源 FATFAT：2005.72005.7 SATSAT：2006.42006.4 整体考核验收：整体考核验收：2006.122006.12 考核项目：考核项目：686项，其中项，其中 CPU平均负荷率：服务器平均负荷率：服务器5，工作站，工作站15 网络平均负荷率：主网网络平均负荷率：主网2，采集网，采集网0.2%主备机切换：主备机切换：3秒秒3 3项均获得第一名，性能指标最好项均获得第一名，性能指标最好-121-国内最大容量测试（国内最大容量测试（50万）万）服务器配置数量数据库服务器数据库服务器HP ALPHA ES45服务器服务器 MODEL I,双双 1250MHz CPU(8M Cache),4GB内存内存,146GB SCSI 10KRPM硬盘硬盘6,DVD-ROM,1000BaseT网口网口2,6个个PCI插槽插槽,ATI Radeon7500显示卡显示卡1SCADA服务器服务器HP ALPHA ES45服务器服务器 MODEL I,双双 1250MHz CPU(8M Cache),4GB内存内存,146GB SCSI 10KRPM硬盘硬盘6,DVD-ROM,1000BaseT网口网口2,6个个PCI插槽插槽,ATI Radeon7500显示卡显示卡1前置服务器前置服务器1HP ALPHA DS15工作站，工作站，1GHZ CPU,2M高速缓存高速缓存,1GB内存内存,73GB 10KRPM硬盘硬盘,光驱，键盘光驱，键盘,鼠标鼠标,10/100M网卡网卡*2,ATI RADEON7500 PCI图卡。图卡。1前置服务器前置服务器2HP ALPHA DS15工作站，工作站，1GHZ CPU,2M高速缓存高速缓存,1GB内存内存,73GB 10KRPM硬盘硬盘,光驱，键盘光驱，键盘,鼠标鼠标,10/100M网卡网卡*2,ATI RADEON7500 PCI图卡。图卡。1调度员工作站调度员工作站HP ALPHA DS15工作站，工作站，1GHZ CPU,2M高速缓存高速缓存,1GB内存内存,73GB 10KRPM硬盘硬盘,光驱，键盘光驱，键盘,鼠标鼠标,10/100M网卡网卡*2,ATI RADEON7500 PCI图卡。图卡。1仿真仿真RTU1HP DC 7600,P4,80G硬盘硬盘,256M内存内存1仿真仿真RTU2HP DC 7600,P4,80G硬盘硬盘,256M内存内存1仿真仿真RTU3HP DC 7600,P4,80G硬盘硬盘,256M内存内存1数据库系统数据库系统Oracle 9i-122-国内最大容量测试（国内最大容量测试（50万）万）序号序号数据类型数据类型实际数据容量（点）实际数据容量（点）1 1厂站厂站7192 2RTU6063 3通道通道5924 4通讯服务器通讯服务器395 5通讯路径通讯路径6006 6设备设备2080387 7开关开关3633718 8刀闸刀闸9 9保护保护1010电流电流1268181111电压电压1212功率功率1313电度电度32340323401414存盘点存盘点126818126818总计总计523948523948-123-测试项目123456平均平均前置服务器CPU负荷率(%)15.114.213.914.71616.115SCADA服务器CPU负荷率(%)21.421.72121.325.321.922.1数据库服务器CPU负荷率(%)0.80.30.26.10.40.61.4国内最大容量测试（国内最大容量测试（5050万）万）测试项目123456平均前置服务器CPU负荷率(%)34.128.22999.399.227.152.8SCADA服务器CPU负荷率(%)22.774.692.860.824.117.348.7数据库服务器CPU负荷率(%)17.513.312.722.419.112.716.3正常运行情况下各种服务器的正