南方电网继电保护信息系统技术规范

.ICS 备案号：Q/CSG中国南方电网有限责任公司 发 布2011-4-26 实施2011-4-26 发布南方电网继电保护信息系统技术规范Technical specification for relay protection information system of CSGQ/CSG 110030-2012中国南方电网有限责任公司企业标准ooo.Q/CSG 110030-2012目 次前 言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14子站系统技术规范25主站系统技术规范66安全防护要求10附录1 南方电网继电保护信息系统模型数据交换格式规范12附录2 南方电网继电保护信息系统图形数据交换格式规范22附录3 继电保护信息系统主站与子站系统安全分区软件实现方案32ooo.I前 言继电保护是保证电力系统安全稳定运行的重要屏障，是电力系统不可缺少的组成部分。继电保护信息系统作为一个信息收集、整理和分析的平台，可以快速、简便、全面地获取继电保护各类信息，推动继电保护管理信息化水平的不断提高。为了规范南方电网继电保护信息系统的建设，为继电保护信息系统的设计、验收提供依据，特制定本规范。本规范附录均为规范性附录。本规范由中国南方电网有限责任公司系统运行部提出。本规范由中国南方电网有限责任公司系统运行部归口并解释。本标准主要起草人：丁晓兵、王峰、袁亮荣、田力、周红阳、王斌、刘之尧、刘千宽南方电网继电保护信息系统技术规范1 范围本规范适用于南方电网地区及以上调度机构、区控（集控）中心、110kV及以上电压等级变电站和并网发电厂的继电保护信息系统。 本规范适用于常规厂站的设计，以IEC61850为基础的数字化变电站中的继电保护信息系统参照执行。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而构成为本规范的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。IEC60255-24:2001电力系统瞬态数据交换的通用格式（COMTRADE）IEC60870-5-3：远动设备及系统 第5部分：传输规约 第3篇：应用数据的一般结构IEC60870-5-4：远动设备及系统 第5部分：传输规约 第4篇：应用信息元素的定义和编码IEC60870-5-5：远动设备及系统 第5部分：传输规约 第5篇：基本应用功能IEC60870-5-104：远动设备及系统 第5部分：传输规约 第104篇：采用标准传输文件集的IEC60870-5-101网络访问IEC61970能量管理系统应用程序接口DL/T 634-1997：远动设备及系统 第5部分：传输规约 第101篇：基本远动任务配套标准DL/T 667-1999远动设备及系统-第5部分：传输规约第103篇 继电保护设备信息接口配套标准DL/T 667-1999远动设备及系统-第5部分：传输规约第104篇 使用标准传送文件的IEC 60870-5-101网络访问DL/T720-2000电力系统继电保护柜、屏通用技术条件电力二次系统安全防护总体方案南方电网电力二次系统安全防护实施规范中国南方电网继电保护故障及信息系统通信与接口规范（2006年修订稿）3 术语和定义3.1 继电保护信息系统由安装在厂站端的子站系统、安装在调度机构或区控（集控）中心的主站系统和提供信息传输用的电力系统网络及接口设备构成的系统。3.2 子站系统指安装在厂站端负责与接入继电保护装置及故障录波器通信，完成规约转换、信息收集、处理、控制、存储，并按要求向主站系统发送信息的硬件及软件系统。是继电保护信息系统主要组成部分之一，简称子站。3.3 主站系统指安装在调度机构或区控（集控）中心，负责与子站通信，完成信息处理、分析、发布等功能的硬件及软件系统。是继电保护信息系统主要组成部分之一，简称主站。4 子站系统技术规范4.1 系统结构子站系统一般包含子站主机、采集单元、子站工作站及相关网络通信设备。子站系统的配置可根据厂站的布置、接入装置的数量要求采用集中布置方式或分散布置方式，分别如图1和图2所示。4.1.1 子站主机负责与主站系统及接入子站系统的保护装置及录波器通信。当厂站接入的保护装置及录波器数量较多时，可考虑配置采集单元，由采集单元负责接受子站主机命令，实现与保护装置及故障录波器通信，以减轻子站主机负担，提高信息处理效率。4.1.2 子站工作站用于现场调试和就地信息显示，负责就地调取、显示及分析保护装置及故障录波器信息，查询历史信息，完成采集单元、子站主机及网络通信设备等装置的配置。图1 集中布置方式的子站系统结构图4.2 子站系统总体要求4.2.1 子站系统不得影响变电站内其他系统的正常运行，子站系统本身的任何异常或与保护装置的通信异常不得影响保护的正常运行。4.2.2 子站系统应能够长期稳定运行，软件异常时应具备自恢复能力。4.2.3 子站软件系统结构应为开放式设计，功能模块可自由组合。除数据库组件外，其余应用组件应可以根据应用需要任意组合。对部分应用功能的升级不能对软件系统产生整体影响，软件的版本更替不得破坏历史数据。4.2.4 子站系统应配有信号灯，指示系统的运行状态；应能区分系统本身的异常或者与保护装置的通信异常，对各类异常，子站系统必须给出明确的告警提示，并对异常事件进行存储。图2 分散布置方式的子站系统结构图4.2.5 子站系统应配套配置工具软件，用于保护及录波器装置的接入，该软件应使用简便，易于操作；子站系统应配套子站信息管理、查询软件，支持配置信息、日志记录的查看、检索及分类统计。4.2.6 子站系统应具备完善的权限管理功能，并对维护操作日志进行存储。4.2.7 子站系统主设备（显示器、打印机等辅助设备除外）应采用直流电源供电，电源短时失去时，系统时间不被初始化，原有数据不丢失或发生紊乱。4.2.8 子站主机及采集单元应采用嵌入式装置，内部数据存储介质为固态硬盘，具备面板操作功能，并提供物理接口支持电脑的接入维护。4.2.9 子站系统应能适应各种类型的微机装置接口，适应不同保护及录波器厂家的各个版本的通信规约。4.2.10 子站系统应能接收串口、脉冲、IRIG-B等各种形式的时钟同步信号。4.2.11 子站系统宜配置子站工作站，子站工作站的运行应独立于子站主机。4.3 子站系统功能要求4.3.1 子站系统与保护装置连接及通信4.3.1.1 原则上要求子站与保护装置采用直接连接方式，并采用以太网方式通信。4.3.1.2 子站系统应能够从继电保护装置正确取得如下信息：1） 装置参数：包括软件版本、校验码、程序时间、IP地址等2） 保护装置当前定值区号（保护装置支持）及各区定值3） 保护装置采集的模拟量及开入量状态4） 保护装置的动作信息，包括保护启动、出口、复归5） 保护装置的开入变位及异常告警信息6） 保护装置的录波文件，对于保护装置中同一次故障的分段录波，子站生成录波文件时应进行合并7） 保护装置的其他信息4.3.1.3 子站系统中保护定值的初始化方式可供用户选择，并支持以下两种方式： 1） 以第一次召唤的定值作为基准；2） 以在子站中输入各装置的定值作为基准。4.3.1.4 子站系统应具备定值自动召唤（召唤周期可由用户设定）及定值核对功能，当子站发现保护定值与基准定值不对应时，应向主站发送定值不对应事件。4.3.1.5 子站系统应能监视子站与保护装置的通信状态，并对通讯异常记录进行存储。通信状态改变时，应向主站发送相应事件。4.3.1.6 子站系统应具备对保护装置进行“置检修态”操作的功能，相应的运行状态改变应主动上送主站系统；“检修” 状态下，保护相关信息只送子站端，不送主站端。4.3.2 子站系统与录波器连接及通信4.3.2.1 原则上要求子站与录波器采用直接连接方式，并采用以太网方式通信。4.3.2.2 子站系统能够从独立录波器正确取得如下信息：1） 录波定值2） 录波简报在录波器支持的情况下，录波简报应包括录波文件名称、访问路径、时间信息、故障类型、故障线路、测距结果、故障前后的电流、电压最大值、最小值，开关变位情况等。3） 录波文件列表信息录波文件列表信息应包含一段时间内的录波文件名称的列表。4） 录波文件对于同一次故障的分段录波，子站生成录波文件时应进行合并。4.3.2.3 一般情况下，子站只从录波器取得录波列表信息，并从录波器召唤有保护装置动作出口的录波文件。4.3.2.4 当主站向子站发出录波文件召唤命令时，子站应对须传送的录波文件进行判断，如果子站存有该录波文件，则从子站向主站发送该文件；若该文件未储存在子站中，则从录波器中读取、上送并存入子站。4.3.2.5 子站系统应能监视子站与录波器的通信状态，并对通讯异常记录进行存储。通信状态改变时，应向主站发送相应事件。4.3.3 信息分类与存储4.3.3.1 保护信息分类：1） 保护运行信息，包括模拟量和开关量状态2） 自检及告警信息，包括子站系统本身的异常、所连接二次装置的异常以及子站系统与二次装置之间的通信异常记录。3） 保护动作信息4） 保护的当前定值区号及各区定值5） 保护的开关量变位信息6） 保护装置动作报告及录波4.3.3.2 子站系统应能按照4.3.3.1中的规定实现保护信息的分类存储、检索。4.3.3.3 子站系统应采用数据库存储保护装置及录波器信息，并实现灵活、方便、快速地数据查询和报表输出功能，以便相关人员进行各种数据统计和查询，制作各种报表。数据库应基于商业数据库建立，应接口标准、高效，界面友好，可靠性高，开放性好，易于扩展。4.3.3.4 子站系统应能通过软件实现就地的实时及历史数据查询。4.3.3.5 子站系统必须为所联接的所有保护装置预留足够的缓存和信息存储空间，短时间内出现大量保护报文时不得丢失信息。4.3.4 子站系统与调度机构/区控（集控）端的主站系统的连接及通信4.3.4.1 一般情况下，子站系统与主站系统之间的通信采用调度数据网传输，不具备调度数据网条件的采用协议转换器+E1方式接入。4.3.4.2 子站系统与主站系统的通信应严格执行中国南方电网继电保护故障信息系统主站-子站通信与接口规范（2006年修订稿）。4.3.4.3 子站系统应只通过一台子站主机与主站系统通信；负责子站系统与主站系统通信的每个以太网络口只允许设定一个IP地址。4.3.4.4 子站系统可以同时连接的主站数量应不少于5个，并能满足不同调度机构的信息定制及安全防护要求，支持最多达10张不同的信息定制表。4.3.4.5 子站系统向主站端传送保护信息时，应保留保护报文的原始时标，报文的语义不得丢失，如采用103规约通信的应包含保护装置信息点表中的FUN和INF信息。支持断点续传功能和多路数据转发功能。4.3.4.6 子站系统配置发生变化时，子站应主动上送配置变化事件至主站。4.3.5 设备与图形建模为确保系统的规范性和开放性，子站系统应对站内一、二次备关联关系及图形进行建模，并将生成的文件传送至主站系统。子站系统一、二次备关联关系建模及图形建模应分别符合“南方电网继电保护信息系统模形数据交换格式规范”（附录1）、“南方电网继电保护信息系统图形数据交换格式规范”（附录2）。4.4 子站系统技术指标4.4.1 系统容量4.4.1.1 可同时接入装置台数不小于255，接入单元支持分散安装。4.4.1.2 可同时转发主站数不小于5个，并能够满足各个调度机构或区控（集控）主站的信息定制要求。 4.4.1.3 系统的存储容量不小于120G，当剩余容量小于15%时给出告警信息。4.4.2 通信能力 4.4.2.1 站内网络的通信速率应100M。4.4.2.2 装置接入通信能力1） 支持RS-232、RS-422、RS-485通信。2） 支持以太网通信，符合IEEE802.3的规定，使用TCP/IP协议。3） 支持LonWorks通信。4） 主站端召唤子站数据时成功率不小于95，通信时应给出通信链路情况提示。4.4.2.3 与调度机构或区控（集控）主站通信能力支持调度数据网、+E1方式接入。4.4.3 信息传输时间要求4.4.3.1 事件报告传输时间：包括起动、告警、动作等事件信息，由装置到子站传输时间不大于5秒，子站到主站的传输时间不大于5秒。4.4.3.2 录波文件传输时间：由装置到子站传输时间一般不大于30秒。4.4.3.3 查询响应时间：定值、模拟量及开关量由装置到子站的传输时间一般不大于5秒。4.4.3.4 故障简报：由子站到主站的传输时间不大于10秒。4.4.3.5 通信状态：由子站到主站的传输时间不大于5秒。4.4.4 系统资源技术指标4.4.4.1 系统可用率：不小于99。4.4.4.2 CPU负荷率：正常情况下不大于25，大批量数据处理情况下不大于50。4.4.4.3 网络负荷率：正常情况下平均负荷不大于5，电网事故情况下不大于 30。4.4.5 电源4.4.5.1 额定电压：DC220V、DC110V。4.4.5.2 允许偏差：-20%15%。4.4.5.3 纹波系数：不大于5。4.4.6 时钟精度4.4.6.1 系统自身时钟精度：24h误差不大于5s。4.4.6.2 对时精度：误差不大于1ms 。5 主站系统技术规范5.1 系统结构 5.1.1 主站系统配置可根据系统安全要求采用双机或单机配置，分别如图3和图4所示。图3 双机配置系统结构图图4 单机配置系统结构图5.1.2 数据服务器主要安装有成熟的大型数据库系统，承担数据查询、检索、存储、备份等数据处理任务，是主站系统的重要部分；为确保数据安全，操作系统推荐采用Unix/Linux平台，可以有效解决由于病毒感染或系统不稳定而导致的数据丢失问题；如果采用WINDOWS操作系统，应做好病毒安全防护工作，保证系统数据的安全性。5.1.3 通信服务器作为主站系统与子站系统的通信枢纽，承担数据的传输任务，是主站系统的重要部分；同时作为内网与数据网的连接点，实现与各子站系统的远程信息交互，稳定性和安全性要求较高，操作系统推荐采用Unix/Linux平台，可以有效解决病毒传播以及稳定性较差的问题；如果采用WINDOWS操作系统，应做好病毒安全防护工作，保证系统运行的安全性。通信服务器和数据服务器应相互独立。5.1.4 主站工作站为用户操作、查看、分析故障的终端，应操作方便、界面友好、易于维护。5.2 主站系统总体要求5.2.1 主站系统硬件应采用性能可靠、工作稳定的计算机硬件。系统硬件和有关的接口设备技术性能指标符合国际工业标准，并能满足信息采集、管理和分析应用功能要求以及业务范围内的其他特殊功能要求。5.2.2 主站系统软件应建立在统一而完整的数据库平台上，通过数据库接口软件和用户接口软件，在统一的图形界面和用户浏览器窗口下，进行集中的数据库管理、实现各种计算、统计分析和管理功能。5.2.3 主站系统在进行系统结构设计时，应预留标准接口，以便实现主站间信息交换或为其它系统提供数据，实现资源共享。5.2.4 主站系统正常运行期间，主站的任何操作及故障均不应引起各子站异常及子站所连接保护装置异常。5.2.5 主站系统应实时监视硬件和软件工况，及时给出异常提示。5.3 主站系统功能要求5.3.1 子站接入及通讯5.3.1.1 一般情况下，子站系统与主站系统之间的通讯采用调度数据网传输，不具备调度数据网条件的采用协议转换器+E1方式接入。5.3.1.2 主站系统能够与不同厂家、不同型号的子站系统进行通信，实现召唤、控制、初始化配置等功能，主子站通信应遵循中国南方电网继电保护故障及信息系统通信与接口规范（2006年修订稿）。5.3.1.3 主站系统能对子站上送的保护事件、异常及开关量变位等信息进行分类处理及保存；支持召唤保护装置定值、软压板、硬压板、模拟量等信息；支持召唤保护装置及故障录波器录波文件，支持断点续传；对标志有检修状态的信息，主站系统能按用户要求进行处理；主站接收到子站发送定值不对应事件，主站界面应给出相应提示。5.3.1.4 主站系统能自动对各子站进行定期巡检，测试子站各项功能是否正常运行，包括各子站保护通讯状态查询、定值召唤、开关量召唤、模拟量召唤等功能测试，并自动形成相应测试文档。5.3.1.5 提供对子站信息的数据过滤功能，可以对传送的信息进行选择和过滤以提高传输效率，选择过滤的策略可配置，并提供配置手段。5.3.1.6 提供通讯报文过滤功能，可以对指定的命令进行屏蔽，不允许发送给子站，例如过滤定值修改报文。5.3.1.7 接入新的子站或子站配置发生变更时，只需通过在主站进行简单的操作即可完成子站的接入工作。5.3.1.8 对于已经投运子站，如果配置发生变化，子站主动上送配置变化事件到主站，由主站手动召唤子站配置及模型文件并修改数据库中相应内容，重新召唤上来的配置信息及模型信息，如果与原有记录不符应给出提示，原有的模型信息及与之相关的事件、录波记录不能丢失，应作为历史信息保留并提供查询手段。子站配置变化事件及数据库更新操作录入系统事件数据库。5.3.2 子站通信状态监视主站系统能够使用图形化界面直观的实时显示主站系统与其连接的各个子站系统的通信情况。当主站系统与子站系统通信出现异常时，主站系统能以告警形式反映，并在图形界面上清晰地标出出现异常的子站系统的位置和异常内容。主站系统能够定期生成所有接入子站系统的通信状态报告。5.3.3 保护及录波器通信状态监视主站系统能够使用图形化界面直观的实时显示子站系统与其连接的各个保护装置及录波器的通信情况。当子站系统与保护装置或录波器通信出现异常时，主站系统能以告警形式反映，并在图形界面上清晰地标出出现异常的子站系统的位置和异常内容。主站系统能够定期生成保护及录波器通信状态监视报告。5.3.4 事件信息显示及告警5.3.4.1 主站系统接收来自子站的事件信息，支持分层、分类、分级告警。1） 分层告警当收到子站事件信息时，在系统层应能反映发生故障的厂站/线路，厂站图标/线路闪烁告警；进入厂站接线图后，接线图上相应的元件和保护图标闪烁告警。2） 分类告警可以根据保护信息类型显示告警。保护信息类型一般可分为保护告警、保护动作、保护自检、故障简报、故障波形等。3） 分级告警可以根据子站对于保护信息分级后的优先等级告警。5.3.4.2 用户能够按装置和事件类型设置是否告警及告警方式。告警方式包括图形闪烁、推事故画面、入实时告警窗、生成装置动作报告等多种处理手段。5.3.5 波形分析能够对从子站接收到的COMTRADE格式录波文件进行波形分析，能以多种颜色显示各个通道的波形、名称、有效值、瞬时值、开关量状态。能对单个或全部通道的波形进行放大缩小操作，能对波形进行标注，能局部或全部打印波形，能自定义显示的通道个数，能显示双游标，能正确显示变频分段录波文件，能进行向量、谐波以及阻抗分析。5.3.6 故障测距计算主站系统能够利用接收到的故障录波器录波数据，自动或手动完成单端和双端测距计算。5.3.7 故障信息自动归档主站系统能够对接收到的信息按用户需求进行准实时的自动归档，形成事故报告并将结果存档。事故报告归档内容包括故障时间、故障元件、故障类型、保护动作情况、保护录波报告、故障录波器录波报告、重合情况及故障距离等。可按时间、故障元件查询已归档的事故报告及相关汇总统计结果。5.3.8 WEB发布主站系统信息能够通过单向逻辑隔离措施以WEB方式浏览，即实现安全II区到安全III区的单向数据发布。5.3.9 统计分析主站系统应实现运行情况统计、异常情况统计、故障情况统计以及其它数据统计功能。5.3.10 图形界面和建模主站系统能显示带有保护配置的一次接线图，并根据需要显示地理接线图、通信状态图，图元外观符合国家标准或得到用户认可。便于用户在图形界面上查看一二次设备的属性，以及保护装置和录波器的各类信息、历史数据。提供图模一体化的绘图建模工具，支持图形描述文件的导入导出。5.3.11 系统工况监视主站系统应能够对系统资源进行实时监视，包括各服务器、工作站CPU 的使用率、内存容量、系统占有内存的容量、磁盘空间等，并有提示和告警功能等。主站系统应能够对系统有关进程进行实时监视，包括系统应用程序的运行状态、进程退出告警、特定进程的自动巡检、核心进程的全程自动监视和管理、通信程序的报文监视等。主站系统应能够对网络资源进行实时监视：包括实时监测主站系统网络节点的启动和退出及其网络流量，并给出提示告警信息。 5.3.12 权限认证主站系统拥有完整且严格的权限认证体系。用户可以根据实际分工的需要自定义用户和用户组名称及其权限。主站系统的所有登录、查询、召唤、配置、初始化和控制功能都要求有相应的权限才能进行。5.4 主站系统技术指标5.4.1 基本条件5.4.1.1 主站系统硬件设备宜放置在专业机房内。5.4.1.2 主站系统内部的任何组件，均不影响保护装置的正常运行。5.4.1.3 主站系统能与不同厂家主站、子站通信，并做到规约统一。5.4.2 系统的通信5.4.2.1 与子站系统通信使用TCP/IP 协议作为基本网络通信协议，满足2M 专线或数据网方式。5.4.2.2 主站系统内部通信使用TCP/IP 协议作为基本网络通信协议， 满足100M/1000M以太网方式。5.4.2.3 与其它主站系统的通信使用TCP/IP 协议作为基本网络通信协议。5.4.3 系统容量5.4.3.1 主站系统软件支持直连厂站数量不小于255 个。5.4.3.2 所有数据存储时间不小于5 年。5.4.3.3 所有服务器磁盘容量至少留有50的备用容量，当磁盘容量小于15 时给出提示和报警。5.4.3.4 主站系统应提供完善的备份方式。5.4.4 信息传输时间要求5.4.4.1 事件报告传输时间：包括起动、告警、动作等事件信息，由子站到主站的传输时间不大于5秒。5.4.4.2 通信状态传输时间：由子站到主站的传输时间不大于5秒。5.4.4.3 故障简报传输时间：由子站到主站的传输时间不大于10秒。5.4.4.4 定值的传输时间：从主站发出召唤到主站接收完成不大于1分钟。5.4.4.5 模拟量的传输时间：从主站发出召唤到主站接收完成不大于30秒。5.4.4.6 运行状态的传输时间：从主站发出召唤到主站接收完成不大于30秒。5.4.4.7 录波文件传输时间：从主站发出召唤到主站接收完成不大于5分钟。5.4.5 CPU负荷率5.4.5.1 正常情况下，服务器不大于25%（5 分钟间隔），主站工作站不大于35%（5 分钟间隔）5.4.5.2 大批量数据处理情况下，服务器不大于40%（5 分钟间隔），主站工作站不大于50%（5 分钟间隔）5.4.6 系统响应时间：5.4.6.1 画面调用时间小于3秒5.4.6.2 检索数据的响应时间小于15秒/1000条5.4.7 网络负荷率（内网）5.4.7.1 正常情况下平均负荷：5%（任意5 分钟内）5.4.7.2 电网事故情况下平均负荷：10%（任意5 分钟内）5.4.8 时钟5.4.8.1 系统自身时钟精度：24h 误差不大于5s 5.4.8.2 对时精度：24h 误差不大于2ms 5.4.9 可靠性5.4.9.1 系统可用率不小于99%；5.4.9.2 系统主设备的MTBF不小于16000 小时（系统主设备指在系统运行中起关键作用的设备，包括计算机如服务器、工作站等，存储设备如磁盘阵列等，网络设备如集线器、交换机、路由器等）；5.4.9.3 系统外设（打印机等）MTBF不小于1 年5.4.10 电源5.4.10.1 主站系统服务器采用双电源供电方式。5.4.10.2 额定电压：单相220V，允许偏差-15%+10%。5.4.10.3 频率：50Hz，允许偏差0.5 Hz。5.4.10.4 波形：正弦，波形畸变不大于5%。5.4.11 大气条件主站系统中的计算机可以在下面的工作条件中正常工作。1） 环境温度：1530。2） 相对湿度：1075。3） 大气压力：86106kPa。6 安全防护要求6.1 继电保护信息系统主站与子站之间采用数据网通道时，应满足南方电网电力二次系统安全防护实施规范要求。因继电保护信息系统可具备保护压板投退、定值区切换、定值修改等控制功能，南方电网继电保护信息系统按照跨区业务系统建设，并执行相应的安全防护技术要求，方案见附录3。继电保护信息系统主站与子站之间通过实时数据网（实时VPN）和非实时数据网（非实时VPN）同时建立连接，系统结构图如图5。6.2 对于有实时控制功能的主站，保护装置的数据（包括保护动作报文及数据采集、保护定值等）和控制命令（包括压板投退、定值修改、下装等）通过实时数据网传送，其信息传输路径为主站通信服务器控制区互联交换机纵向加密认证网关调度数据网（实时VPN）纵向加密认证网关控制区互联交换机子站；独立录波器装置的数据（包括录波器通信状态、录波简报、定值、录波数据文件）通过非实时数据网传送，其信息传输路径为主站通信服务器控制区互联交换机横向互联防火墙非控制区互联交换机纵向互联防火墙调度数据网（非实时VPN）纵向互联防火墙非控制区互联交换机横向互联防火墙控制区互联交换机子站。横向互联防火墙同时起访问控制和网络地址转换的作用。6.3 对于无实时控制功能的主站，可采用与有实时控制功能的主站相同模式，也可将所有信息通过非实时路径传输，即主站通信服务器控制区互联交换机横向互联防火墙非控制区互联交换机纵向互联防火墙调度数据网（非实时VPN）纵向互联防火墙非控制区互联交换机横向互联防火墙控制区互联交换机子站。图5 系统结构图6.4 I区（或II区）和III区之间加装正向隔离装置，所有位于安全域III区的办公网计算机只能访问III区的数据库，主站通过正向隔离装置向III区发布信息。ooo. 11附录1 南方电网继电保护信息系统模型数据交换格式规范1 前言公共信息模型（CIM）是描述电力系统元件的开放性标准。此标准提供了一套面向对象的电力系统公共信息的模型，目的是实现不同系统、不同厂家、不同电力企业间的模型数据交换。目前，南方电网主站和子站间的通信按中国南方电网继电保护故障及信息系统通信与接口规范（2006年修订稿）建立了二次设备的通信模型，为了满足主站的自动配置要求，简化主站的维护工作，还需要增加子站一次设备基本信息、子站内二次设备与一次设备的关联信息的描述。依据实际的工程施工经验，并参考国内EMS系统之间模型交互的常用规范，制订了基于CIM的继电保护信息系统主站与子站之间的模型信息交互规范。2 范围本规范规定了南方电网继电保护信息系统子站接入主站时子站提供的模型数据的内容要求以及组织要求。本规范适用于南方电网地区及以上调度机构、区控（集控）中心、110kV及以上电压等级变电站和并网发电厂的继电保护信息系统。3 规范引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。IEC 61970-1 Edition 1, EMSAPI Part 1: Guidelines and General RequirementsIEC 61970-2 Edition 1, EMSAPI Part 2: GlossaryIEC 61970-301 Edition 1, EMSAPI Part 301: Common Information Model (CIM) BaseIEC 61970-402 Edition 1, EMSAPI Part 402: Common ServicesIEC 61970-552-4 Edition 1, EMSAPI Part 552-4: CIM XML Model Exchange FormatIEC 61970-453 Edition 1, EMSAPI Part 453: CIM Based Graphics Exchange中国南方电网EMS电网模型交换技术规范（试行）4 主站与子站模型数据交换要求模型数据交换过程按如下方式进行：子站端按照继电保护信息系统模型数据交换格式规范生成CIM文件，主站端通过规约以调用通用文件的方式获取子站端生成的CIM文件，并导入主站中，转换为主站的私有模型数据，在生成和导入过程中要求模型数据不丢失。主站和子站间模型的交换过程见下图：5 主站与子站模型数据交换内容主站和子站模型数据交换包含四部分内容：一次设备信息、二次设备信息、二次设备与一次设备关联信息、模型数据和图形数据的关联关系。5.1 一次设备信息现阶段本规范对子站一次设备的建模范围见下图，不对线路直接建模，将线段直接归入电压等级中。变压器模型不进行细化扩展，同时不包括一次设备间的拓扑关系。如子站中有图2中未定义的设备，可自行扩展，但设备的类名需符合CIM中的规定。厂站（Substation）电压等级（VoltageLevel）刀闸（Disconnector）断路器（Breaker）接地刀闸（GroundDisconnector） 母线段（BusbarSection）同步电机（SynchronousMachine）电容器（Compensator）电抗器（Reactor）接地（Ground）交流线段(AClineSegment)直流线段（DCLineSegment）变压器（PowerTransformer） 图2 子站一次设备建模范围一次设备信息只要求示意，子站只需提供站内一次设备编号(rdf:ID)、名称(Name)。一次设备的名称同时需以RDF:ID的形式体现在CIM模型中。单个一次设备属性在CIM文件中的描述见下表：表1 一次设备属性表属性名称模型中中对应的描述说明编号rdf:ID同全局命名一致名称Naming.Name命名规范满足本附录第六章要求所属电压等级Equipment.MemberOf_ VoltageLevel rdf:resource变压器无该属性所属变电站Equipment.MemberOf_ SubStationtion rdf:resource仅电压等级、变压器使用该属性关联的保护装置1ProtectionEquipment rdf:resource对应的保护装置，个数视实际情况关联的保护装置2ProtectionEquipment rdf:resource关联的保护装置nProtectionEquipment rdf:resource5.2 二次设备信息 现阶段本规范子站二次设备包括：保护装置(ProtectionEquipment)、录波器(Recorder)。要求子站提供站内二设备的标示（rdf:ID），名称(Name)、保护型号(PSRType)。二次设备的名称同时需以RDF:ID的形式体现在CIM模型中。单个二次设备属性在CIM文件中的描述见下表： 表2 二次设备属性表属性名称模型中中对应的描述说明编号rdf:ID同全局命名一致名称Naming.Name命名规范满足本附录第六章要求型号PowerSystemResource.PSRType. Naming.name二次设备型号所属变电站Equipment.MemberOf_SubStationtion rdf:resource仅录波器使用该属性所属间隔Equipment.MemberOf_Bay rdf:resource仅保护装置使用该属性地址Address扩展属性，用于填写设备的103地址，和主子站通讯规约中的装置103地址一致5.3 二次设备信息与一次设备关联信息子站接入的保护(ProtectionEquipment)和录波器(Recorder)分别以如下方式与一次设备进行关联。5.3.1 保护装置与一次设备的关联将保护装置直接关联到被保护的一次设备下，见下图：被保护的一次设备（Equipment）主保护1（ProtectionEquipment）主保护2（ProtectionEquipment）主保护n（ProtectionEquipment） 图3 保护装置与一次设备的关联5.3.2 录波器与一次设备的关联录波器的模型属于扩展出来的模型，为变电站下的设备，见下图：厂站（Substation）电压等级（VoltageLevel）.变压器（PowerTransformer）录波器(Recorder） 图4 录波器在厂站中的位置录波器和一次设备的关联关系见下图录波器（Recorder）：设备1（Equipment）设备2（Equipment）设备n（Equipment） 图5 录波器与一次设备的关联5.3.3 保护设备之间的关联关系 通过间隔BAY实现保护设备之间的关联关系，见下图： 电压等级（VoltageLevel）厂站（Substation） 间隔1（BAY）保护1（ProtectionEquipment）保护2（ProtectionEquipment） 图6 保护设备之间的关联关系 在CIM规范中，间隔和设备的关系是一对多的关系，设备只能属于一个间隔，为解决3/2接线里中开关保护装置和两条线路的线路保护关联关系，允许中开关保护属于多个间隔。5.4 模型数据和图形数据的关联关系图形与设备的关联关系在svg图形文件中的图形对象子节点标记内实现。其中ObjectID表示与图形关联的一次/二次设备编号，对应模型中的rdf:ID。6 设备命名规范各子站自动实现自上而下的设备对象全局命名。形成的全局命名以RDF:ID的形式体现在CIM模型中。全局命名中需要体现设备的层次关系，按照CIM标准，全局命名的层次关系如下图所示：厂站（Substation）电压等级（VoltageLevel）刀闸（Disconnector）断路器（Breaker）接地刀闸（GroundDisconnector） 母线段（BusbarSection）同步电机（SynchronousMachine）电容器（Compensator）电抗器（Reactor）交流线段(AClineSegment)接地（Ground）直流线段（DCLineSegment）变压器（PowerTransformer）录波器（Recorder）被保护的一次设备（Equipment）主保护1（ProtectionEquipment）uiQu）主保护2（ProtectionEquipment）主保护n（ProtectionEquipment）图7 设备层次关系一次设备的全局命名的组成方式为：厂站电压等级一次设备名，全局命名(pathname)中的分隔符使用“”而不采用“.”，在同一个厂站电压等级下的一次设备名需唯一。保护装置的全局命名的组成方式为：厂站名一次设备全局名主保护n_型号或者如果一次设备全局名中已经包含厂站名则为：一次设备全局名主保护n_型号。n为1，2，3每类设备的全局命名见下表： 表3 设备的全局命名CIM类名全局命名说明1厂站（Substation）厂站名，例：安顺站模型拼接系统导入时，在命名前加入区域信息，实现名空间区分2电压等级（VoltageLevel）厂站名电压等级名，例：安顺站220千伏在厂站下唯一3间隔(Bay)厂站名电压等级名间隔名在厂站下唯一，主要用来表征二次设备的关联关系3断路器（Breaker）厂站名电压等级名CB_开关名，例：安顺站220千伏CB_5011因某些厂站中存在断路器和刀闸名字重复，因此需在原有因某些厂站中存在断路器和刀闸名字重复,开关名前加“CB_”以示区分 4刀闸（Disconnector）厂站名电压等级名SW_刀闸名，例：安顺站220千伏SW_50111因某些厂站中存在断路器和刀闸名字重复，因此需在原有开关名前加“SW_”以示区分 5接地刀闸（GroundDisconnector）厂站名电压等级名GRNDSW_接地刀闸名，例：保山变220千伏GRNDSW_271676同步电机（SynchronousMachine）厂站名电压等级名UN_发电机名，例：鲤鱼江电厂20千伏UN_1G发电机7母线段（BusbarSection）厂站名电压等级名BS_母线名，例：安顺站500千伏BS_500KV1母8电容器(Compensator)厂站名电压等级名CP_电容器名，例：安顺站35千伏CP_324电容器_359电抗器(Reactor)厂站名电压等级名RE_电抗器名，例：安顺站35千伏RE_324电抗器_3810变压器（PowerTransformer）厂站名XFMR_变压器名，例：安顺站XFMR_1主变11交流线段（ACLineSegment）厂站名电压等级名ACLN_交流线段名，例：安顺站220千伏ACLN_平南线12直流线段(DCLineSegment)厂站名电压等级名DCLN_直流线段名，例：安顺站220千伏DCLN_天广直流连线极一线13接地(Ground)厂站名电压等级名GRND_接地名，例：马窝站马窝换流端GRND_天广直流马窝接地端14保护装置(ProtectionEquipment)一次设备全局名主保护1_型号例：安顺站ACLN_平南线主保护1_RCS901FM保护名称的命名与调度命名一致，存在多保护时，可按如下排列：主保护1_型号主保护2_型号.主保护n_型号15录波器Recorder厂站名录波器1_型号例：安顺站录波器1_ZH-3录波器名称的命名与调度命名一致，存在多录波器时，可按如下排列：录波器1_型号录波器2_型号.录波器n_型号7模型数据交换格式要求CIM通过提供把电力系统资源表示为对象的类和属性及类间关系的标准方法，便于对不同厂商独立开发的系统之间进行集成。通过定义一种基于CIM的公共语言(即语法和语义)，使得不同的系统能够不依赖于信息的内部表示而访问公共数据和交换信息。主站和子站的模型数据交换遵循该标准，并根据实际情况进行裁减和扩展，以CIM文件实现主站和子站之间的模型数据的交换。7.1模型文件的总体格式要求从本质上来说，CIM文档是 XML 文档，必须符合XML文档规范的定义：文件文档应该以 XML 声明开始。文档必须只有一个根。一个 元素也包含一个 CIM文档的所有内容。 所有的标记都有开始标记和结束标记，否则必须注明为空标记。空标记用反斜杠结束，如。 标记必须正确嵌套。如果一个标记在另一个标记中开始，那么它也必须在那个标记中结束。7.2模型数据交换文件格式定义为了规范模型数据描述，降低模型转换为私有数据的技术难度，仍然需要规范模型数据的组织方式，定义出主站和子站的CIM模型数据描述的详细格式。 示例变 示例变-#厂家子站 500.00 220.00 110.00 35.00 示例变500kV 示例间隔1 示例间隔2 示例间隔3 500KV正母 cim