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1、DSA8401技术使用说明书DSA8401后台监控系统技术使用说明书第一章 系统技术说明1、1 DSA8401 系统概述DSA8401后台监控系统是由南瑞集团城乡电网公司研制开发，能够满足不同电压等级的变电站、开关站、电厂的监视、控制与管理的需要的厂站后台监控系统。DSA8401系统的网络结构灵活，基于标准的TCP/IP协议，可采用双以太网结构。软件设计基于C/S和B/S结构，采用客户端/应用服务器/数据库服务器三层架构作为系统的基础技术构架，充分考虑到了系统的易扩充性、开放性、可维护性和可移植性，并采用标准化的开发和设计方法，便于数据共享。软件设计思想采用面向电力对象的模块化设计思想和标准开
2、放的接口标准，极大提高电力企业自动化水平，保证电网的安全、稳定、经济运行。DSA8401后台监控系统软件平台的操作系统基于Windows 2000平台操作系统，充分发挥 Windows操作系统的易用性和友好的特点，为用户提供方便的操作环境。商用数据库系统采用Microsoft SQL Server数据库管理系统作为系统存放参数数据和历史数据的数据库。由于采用了开放标准的数据库接口，所以系统也支持与其它数据库管理系统的互联，如：Sybase、DB2、Oracle等。软件开发主要采用标准的C+和C语言，外围离线系统如报表系统、统计分析等采用VB、Dephi、VBA等高级语言，便于用户和现场功能的扩
3、展。网络系统采用标准的TCP/IP协议，支持双网冗余运行方式，双网系统可用户配置，同时在线运行时自动进行相互监视和负载均衡，保证网络不拥塞，流量均等。当其中一个网络工作不正常时，双网起到自动备份的作用，双网的自动切换是无缝的。DSA8401系统的图形系统是面向电力设备对象的，采用OpenGL三维图形编程环境，支持图模库一体化的绘图方式,在绘图的同时自动建立设备对象库，同时自动实现到SCADA系统的映射。DSA8401硬件平台以Alpha工作站或高档PC机为主，配合先进的软件系统，为用户提供可靠、安全、易用的操作平台，网络采用10M/100M自适应双以太网，保证网络冗余。DSA8401后台监控系
4、统具有数据采集与处理、控制操作、防误闭锁、报警及事件记录处理、历史数据记录、显示与打印、故障录波显示分析、工作票操作票、VQC电压无功质量控制、事故追忆与故障回放、继电保护工程师站、小电流接地选线、系统自诊断自恢复、设备管理、远程监视与维护、数据转发等功能。1、2 DSA8401系统特点：标准的数据库平台系统支持标准的SQL数据库查询语言定义及操纵数据库，支持并发操作，数据库可以动态扩展，为用户的二次开发提供保证。商用数据库系统可采用Microsoft SQL Server、Sybase、DB2、Oracle等数据库管理系统之一，根据用户要求可进行遗留系统的数据库的导入，保护用户先期投资。为保
5、证SCADA实时性的要求，自行开发了实时数据库系统。实时数据库系统是面向对象的、具有C/S模式的数据库管理系统，支持标准的SQL语言访问，是快速响应的分布式的实时数据库系统。实时数据库系统采用客户服务器的设计模式，支持网络的存取，访问透明，同时提供同步访问、并发访问的锁控制能力。系统具有可实时在线修改数据库、动态加载商用库表、自动同步多服务器数据、实时性高、响应速度快的优点。多机系统的数据库同步操作自动在线完成，而不需要频繁的重启系统。灵活的网络结构系统采用功能分布的C/S和B/S网络结构，可以采用单机，也可采用多机网络方式，扩充方便。系统支持双网运行方式，双网互相备用、负载自动均衡，满足高端
6、用户需求。系统的数据及进程可动态迁移，极大的发挥硬件资源的潜力，提高系统的可靠性，优化系统性能。系统提供了方便的网络节点设置和维护工具，用户可根据现场要求自行设置每个网络节点的功能。网络系统作为整个系统的支撑平台，实现实时数据的传输、用户报文传输、文件同步复制和保存等功能，同时通过软硬件结合的方式实现系统的安全隔离。实用的图模库一体化图形系统系统采用面向对象的设计方法实现系统的图形子系统。图模库一体化技术指的是在绘制电力图形的同时实现图形电力对象的绘制和数据库的一致性操作，并完成电力连接拓扑模型的建立，进行网络动态拓扑着色。基于图模库一体化技术，可方便的绘制带有连接含义的电力系统的各种接线图，
7、包括主接线图、系统潮流图、站内潮流图、系统结构图等。图形系统支持标准的OpenGL三维图形绘制标准，实现三维立体图形的显示。同时图形子系统支持丰富多彩的用户自定义的图元显示，包括各种格式的图片、动画、自定义动态图元等，基于此用户可方便的绘制各种应用图形，包括曲线、棒图、光字牌图、各种实时报表、保护位置图等。图形系统具有全网同步功能，从而保证系统的一致性。先进的电子报表系统基于EXCEL的标准电子报表系统，提供方便的定制和格式接口，便于用户生成，修改报表，可在线运行，功能强，易学易用。报表包括各种格式的日、月、年报表，各种统计分析类报表，各种日志类报表，支持图形和表格混合制作，图文并茂。提供典型
8、报表模版，方便用户使用。报表具有全网同步功能，从而保证报表全网的一致性。三层体系结构模式三层结构是针对于过去的主机终端模式或者服务器客户机模式的区别而成的，它的特点是在后台有一个后端数据支持服务器，在中端有一群应用服务器，提供结合用户业务和具体应用的相关系统解决方案，在前端会有很多的接入设备，通过接入设备与客户机连接，优点是服务器侧的任何变动不会影响客户端的程序，而只需要更改相应的服务访问接口。这里所提到的服务器的概念并不是指物理上的服务器的含义，而是逻辑上的一种应用服务程序。DSA8401系统采用三层体系结构，使得客户机终端界面与具体应用相分离，从而使整个系统的部署更加合理，充分发挥应用服务
9、器的高效的优点。客户机并不直接与数据库服务器交换信息，而是通过中间的应用服务器进行应用分析，然后根据应用的需要到商用服务器中请求所关心的数据，从而降低了商用服务器的负载。整个系统包含了一组应用服务器，包括SCADA应用服务器、通信管理服务器、报表服务器、历史数据处理服务器、打印服务器等，这些应用服务器的部署并不依赖硬件节点，而是可以自由的组合和配置，即可以运行在同一主机上，亦可根据用户要求分布在不同的主机。所有应用服务器都可配置为双服务器运行方式，系统自动维护服务器的运行质量，自动进行无缝切换。成熟稳定的SCADA系统平台基于公司多年积累经验，SCADA平台稳定可靠，完成数据采集、数据处理、电
10、网控制、事故追忆和事故反演，报警处理、历史数据存储与检索等功能。SCADA功能丰富灵活，用户可自行定义各种功能的实现细节，而不需要更改核心程序。完善的报警系统系统支持分级的报警事件，报警信息的显示格式可自行定义，各主机节点的报警信息可自定义显示规则，从而实现不同功能节点上报警信息显示的不同。系统支持多媒体语音告警，实现语音报警功能。系统报警事件记录全面，不仅包括了电力应用事件，而且也包括进程级报警事件，数据库访问和修改事件，操作员对系统内程序的各种操作记录等。方便的维护和管理手段提供方便的诊断和调试工具，具有可维护性。系统具有自诊断、自监视功能，对系统内的所有进程进行监视，若某一进程异常退出，
11、系统根据预先规则可以自动恢复。丰富的通信规约库系统具有与微机保护等不同厂家现场IED设备的接口，支持标准的和非标准的多种通信规约，包括CDT规约、IEC101规约、IEC103规约、IEC104规约、MODBUS、1801、DNP等，并支持各种标准规约的变异规约。系统支持不同通信介质的通信链路，包括串行通信方式，网络通信方式，各种总线通信方式。支持对不同厂家的微机保护等智能电子设备的远方的访问操作，包括读写定值、远方复归、调阅录波文件等功能。方便的外部接口系统可以实现和上级调度、DCS、SIS以及MIS等系统交换信息，并支持局域网/广域网Web浏览功能，实现远程浏览器对系统的访问和查看。完备的
12、操作票和工作票功能系统内嵌操作票和工作票系统，操作票系统可与不同厂家的五防系统结合，实现在线开票功能。利用操作票系统的五防规则，系统实现安全的遥控闭锁。系统支持直接在接线图上模拟操作，从而验证操作票的正确性。系统包含完备的操作票、工作票管理功能，包括开票、审票、存票、票合格率统计等，并以不同的形式呈现给用户以便察看分析。VQC电压无功质量控制功能系统的VQC功能灵活实用，支持具有3台以上的变压器的各种电压等级的厂站调节，根据用户需要和运行方式的改变策略可自动调整，定值可灵活整定，在保证电压质量的前提下尽量减少供电网络的线路损耗。可配置的继电保护工程师站根据用户要求，系统可配置功能灵活的继电保护
13、工程师站。继电保护工程师站具有与SCADA系统同样的软件结构和访问接口，从而保证继电保护工程师站即可与系统集成在一起运行共享系统资源和数据，亦可作为变电站层独立的系统。继保工程师站具有对站内所有保护的监视和管理功能。通过各种通信介质采集和处理各种二次装置信息，并充分利用这些信息，为继电保护运行管理、分析处理电网故障提供支持。继电保护工程师站具有向多个调度进行数据转发的功能，支持多种通信规约，支持远方调度对站内继保装置的信息查询和定值读写等操作。与视频系统的无缝结合系统可与DSA视频监控系统无缝结合，实现保护、测控、通讯、监视、安防一体化的厂站自动化，有效提升了厂站的自动化程度，提高厂站的运行维
14、护水平。1、3系统结构说明：DSA8401系统三层体系结构图DSA8401系统是遵循三层体系结构而设计的，分为数据库系统层、应用服务层、客户应用层，三层结构中的各模块协同工作。数据库系统层负责存储系统的参数数据和历史记录数据，同时利用DBMS提供的功能完成分类统计和历史数据整理。客户应用层并不直接访问数据库系统层，而是通过各自的应用服务器定制所关心的数据库数据，完成自身的功能。例如SCADA应用、事故追忆、拓扑着色应用等客户应用层经由SCADA服务器，在SCADA服务器中完成各自的功能处理，通过统一的接口与数据库系统交互数据。系统采用标准的C/S体系结构，客户侧只负责应用任务的请求，请求信息经
15、过系统的网络子系统发送到指定的应用服务器中，由应用服务器完成各自关心的逻辑功能。采用这种方式的好处就是，客户侧只关心所定制的任务和界面显示结果，具体的业务逻辑由应用服务器完成，从而保证开发的模块化和系统的可维护性。系统采用统一的访问接口，从而达到访问的标准化。所有的客户应用层功能、应用服务器、数据库系统模块都采用了标准统一的开发方式和访问接口，客户应用层的功能模块和应用服务器的功能在部署上不依赖于主机节点，根据用户要求自由配置，即可以运行在一台主机系统中，也可以根据功能进行分布部署。DSA8401系统软件层次图系统提供统一的访问接口来访问实时数据库和商用数据库，支持标准的SQL语言，这种访问接口对用户来说是透明的，即无论数据库系统在本机还是在其它机器上，都采用统一的访问方式，从而屏蔽不同节点访问的差异，具有节点透明性和位置透明性，方便快捷。系统的核心模块是分布式的实时数据库系统和网络系统，实时数据库系统是具有真正含义的内存驻留的数据库系统，它可以加载任何应用需要的商用库的表到内存进行快速访问，也可以加载任何自定义的数据表到内存中，充分发挥计算机系统访问内存数据快捷的特性。对实时库的检索采用了b+tree和hash算法，保证在海量数据存在的情况下的快速访问。实时数据库系统具有分布特性、并发访问控制、锁机制、自动
