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1、开放式、面向对象的开放式、面向对象的SCADA/EMS/DTSSCADA/EMS/DTS1深层分析EMS系统系统平台的架构平台的架构EMS系统系统平台中分布式运行环境与系统管理平台中分布式运行环境与系统管理EMS系统系统平台中的实时数据库管理系统平台中的实时数据库管理系统EMS系统系统平台中的人机管理系统平台中的人机管理系统EMS系统系统的的SCADA系统系统EMS系统系统的历史数据及报表管理系统的历史数据及报表管理系统EMS系统系统平台与其它系统的接口平台与其它系统的接口EMS系统系统的的EMS应用软件应用软件一、能量管理系统（一、能量管理系统（ EMS ) EMS的总体结构 能量管理系统（
2、能量管理系统（EMS）是以计算是以计算机技术为基础的现代电力系统的机技术为基础的现代电力系统的综合自动化系统，主要用于大区综合自动化系统，主要用于大区级电网和省、市级电网调度中心。级电网和省、市级电网调度中心。其主要目标是为电网调度管理人其主要目标是为电网调度管理人员提供电网各种实时信息（包括员提供电网各种实时信息（包括频率、发电机功率、线路功率、频率、发电机功率、线路功率、母线电压等），并对电网进行调母线电压等），并对电网进行调度决策管理和控制，保证电网安度决策管理和控制，保证电网安全运行，提高电网质量和改善电全运行，提高电网质量和改善电网运行的经济性。网运行的经济性。网络分析网络分析发电控
3、制和发电控制和发电计划发电计划SCADA支持系统支持系统操作系统操作系统计算机计算机能量管理系统能量管理系统能量管理系统能量管理系统EMS系统的软件层次硬件平台(Alpha Platform)软件平台( Unix,Oracle/Sybase)CC-2000 EMS支撑平台(RTE,RTDB,MMI)电力系统应用电力系统应用(SCADA,Top,AGC)高级应用软件高级应用软件电力市场电力市场BOB 1代码私有数据公有数据事件总线（Event Bus）数据总线（Data Access Bus）一个开放系统的参考模型BOB 2代码公有数据私有数据事件总线（Event Bus）数据总线（Data A
4、ccess Bus）平台服务Man. BOBMMI BOB电力系统应用AGC BOBPS BOBCC-2000系统的构成CC-2000 = Platform+SCADA+AGC+EMSOpenOpenEMS/DMS支持平台构成支持平台构成 分布式的系统运行管理环境分布式的系统运行管理环境 分布式数据库管理系统分布式数据库管理系统 分布式全图形人机界面系统分布式全图形人机界面系统 计算机通信子系统计算机通信子系统 历史数据处理及报表历史数据处理及报表事件总线事件总线通信基础设施通信基础设施辅助服务辅助服务分布式系统管理分布式系统管理分布式运行环境的组成分布式运行环境的组成:分布式运行环境简介分布
5、式运行环境简介联机事件定义工具-可在线增加新的事件联机事件路由管理-可在线更新路由表实时事件调度管理分布式事件日志管理事件总线实现发布/订阅式、事件驱动的信息交换机制，具有如下功能:事件总线的组成事件总线原理图（一）下图是一个事件总线代理（EBA )原理图,它完成位于同一结点上BOB之间的事件交换：事件调度事件定义路由管理事件目录路由表BOB（收）BOB（发）订阅发布事件总线原理图（二）多个结点上EBA之间的协作示意图：EBA1BOB1EBA2BOB2EBA3BOB3网络可靠的分组广播协议端到端的通信协议进程间通信协议通信基础设施保证可靠、高效地交换信息:通信基础设施可靠的分组广播协议自行开发
6、的的自行开发的的可靠的分组广播协议可靠的分组广播协议具有以下特征：具有以下特征：对网络配置适应能力强对网络配置适应能力强,主机可以单双网混合配置主机可以单双网混合配置自动识别多网络接口设备及其网络配置自动识别多网络接口设备及其网络配置在冗余的网络环境中，实现静态或动态备用在冗余的网络环境中，实现静态或动态备用具备重传功能，暂时性网络故障情况下，不丢失事件具备重传功能，暂时性网络故障情况下，不丢失事件具有分组传递功能，可创建、加入或退出广播组具有分组传递功能，可创建、加入或退出广播组事件按顺序递交，无丢失、无重复事件按顺序递交，无丢失、无重复与非分组广播机制相比，占用网络带宽小与非分组广播机制相
7、比，占用网络带宽小具有流量控制能力具有流量控制能力,克服了克服了“事件风暴事件风暴”带来的恶性连锁效带来的恶性连锁效应应分布式打印管理系统分布式日志管理系统分布式时钟管理系统定时器与触发器管理系统辅助服务几个方便实用的辅助工具：基于模板的分布式系统对象模型的维护主、备结点的竞争管理可靠的对象故障监测、切换、恢复多级、方便的系统运行与控制7*24小时远程故障诊断与处理系统故障寻呼（通过报警设备，电话或呼机）分布式系统管理简介在分布式系统配置对象模型的基础上，实现：对象模型的建立方式对象模型的建立方式l支持个体对象的建立，修改和删除支持个体对象的建立，修改和删除l支持对象模板，提高系统配置效率和准
8、确率支持对象模板，提高系统配置效率和准确率对象模型的维护方式对象模型的维护方式l离线维护离线维护l在线维护在线维护-不影响现存应用的情况下，增加新不影响现存应用的情况下，增加新的应用，删除已有应用，更改系统配置模型的应用，删除已有应用，更改系统配置模型分布式系统配置对象模型建立RTE系统配置界面监视监视CPU负荷负荷l用饼图显示用饼图显示CPU空闲，用户负荷，系统负荷，空闲，用户负荷，系统负荷，I/O设备负荷设备负荷网络数据统计网络数据统计l网络设备，软件的数据统计网络设备，软件的数据统计系统性能的数据统计系统性能的数据统计l有关磁盘，内存等性能数据的统计有关磁盘，内存等性能数据的统计分布式系
9、统性能监视全系统CPU负荷饼图节点系统负荷分布式数据库管理系统简介关系数据库关系数据库Sybase/Oracle数据库模式管理信息、数据库实体存贮，数据库模式管理信息、数据库实体存贮，历史数据存贮及对外部系统的接口历史数据存贮及对外部系统的接口实时数据库实时数据库按照面向对象的思想和技术开发的常驻按照面向对象的思想和技术开发的常驻内存数据库，用以支持数据的快速访问内存数据库，用以支持数据的快速访问和处理以及面向对象的模式存贮和访问和处理以及面向对象的模式存贮和访问CC-2000平台的分布式数据库管理系统结构应应 用用 程程 序序基本命令基本命令基本服务基本服务关系库实时库磁盘文件实时数据库管理
10、系统实时数据库管理系统EMS平台的分布式数据库管理系统功能支持多种数据模型和数据类型支持多种数据模型和数据类型面向对象的分布式数据库结构面向对象的分布式数据库结构快速、灵活、多样的数据库访问方式快速、灵活、多样的数据库访问方式统一的数据库维护工具和界面统一的数据库维护工具和界面支持用户自定义和修改数据库模式支持用户自定义和修改数据库模式数据模型和数据类型数据模型数据模型关系型、层次型、网状模型关系型、层次型、网状模型数据类型数据类型整型、字符型、浮点型、双精度浮点整型、字符型、浮点型、双精度浮点型、逻辑型、整型位访问、时间型型、逻辑型、整型位访问、时间型数据库的分布式结构支持客户服务器式的结构
11、支持客户服务器式的结构支持冗余式数据库结构和镜像数据库结构支持冗余式数据库结构和镜像数据库结构研究态数据库研究态数据库部分部分镜像镜像访问方式支持多种语言访问接口支持多种语言访问接口C C、C+C+、JAVAJAVA、FORTRANFORTRAN提供九十多种数据库操作服务提供九十多种数据库操作服务支持支持E-SQLE-SQL编程编程统一的维护工具数据库模式的定义及生成工具数据库模式的定义及生成工具数据库的编辑器数据库的编辑器数据库的浏览器数据库的浏览器二十多种数据库的维护服务二十多种数据库的维护服务实时数据库访问接口和访问速度实时数据库访问接口和访问速度CCCC20002000系统：系统：90
12、.990.9万条记录万条记录/ /秒，秒， APIAPI接口接口9090多种多种全面采用面向对象技术开发而成（全面采用面向对象技术开发而成（OOA、OOD、OOP）基于基于X-WindowX-Window、OSF/MotifOSF/Motif与其它子系统松散藕合，依靠事件及与其它子系统松散藕合，依靠事件及APIAPI传递数据传递数据支持多屏的窗口管理、画面显示管理支持多屏的窗口管理、画面显示管理用户权限管理用户权限管理强大的图形编辑功能强大的图形编辑功能动点定义灵活而且定义与具体数据库无关，因此较好动点定义灵活而且定义与具体数据库无关，因此较好地实现了画素、画面的动态复用地实现了画素、画面的动
13、态复用丰富的汉化手段丰富的汉化手段,提供了提供了24种矢量字体种矢量字体由于采用了面向对象技术由于采用了面向对象技术,使得在编辑器等工具上增加使得在编辑器等工具上增加新的功能变得容易新的功能变得容易CC-2000人机子系统人机子系统主要特点系统中的画面有以下几种类型：系统中的画面有以下几种类型： 启动画面启动画面 控制系统配置和监视画面控制系统配置和监视画面 数据库管理和维护画面数据库管理和维护画面 通信系统监视和管理画面通信系统监视和管理画面 单线图单线图 系统图系统图 地理图地理图 报警列表报警列表 趋势曲线趋势曲线 其它应用所需的各种画面其它应用所需的各种画面画面应用类型用户权限管理用户
14、权限管理电压棒图编辑系统监控图地理图前置通信监视画面负荷曲线 增加、修改？画面制作流程画面制作流程图素编辑器动态格式化域动态条件属性动态图形变换世界图画面编辑器画面编辑器简介以动态条件属性为例动态属性条件编辑态导航态测试态画面编辑器简介画面编辑器简介画面编辑器简介画面编辑器简介分层分层分段分段缩放缩放漫游漫游定位点定位点光敏点光敏点热键热键世界图具有以下特点窗口管理画面调用画面浏览画面刷新画面操作用户权限管理其它工具运行管理系统-调度员操作平台SCADA功能及应用结构面向面向EMS/DMS应用的电力系统大对象应用的电力系统大对象支持用户自定义的报警处理支持用户自定义的报警处理SOE处理处理基于
15、事件驱动的全息事故追忆和反演基于事件驱动的全息事故追忆和反演可视化可编程的特殊计算可视化可编程的特殊计算SCADA结构示意图RTE & RTDB Of CC-2000RTE & RTDB Of CC-2000psbobtelbobCombobCalcbobAlarmbobSoebobAgcbobPdrbobCC-2000平台的SCADA系统之电力系统大对象（PowerSystemBigOBject）遥测、遥信、遥控和遥调遥测、遥信、遥控和遥调实时网络拓扑和着色实时网络拓扑和着色提供提供EMS/DMS可直接利用的电力系统数据库可直接利用的电力系统数据库简便简便, ,灵活的数据库维护界面灵活的数据
16、库维护界面可以实现国内特有的需求功能（如多源数据处可以实现国内特有的需求功能（如多源数据处理，侧路理，侧路/ /对端代替，跳变，残差处理）对端代替，跳变，残差处理）电力系统维护界面电力系统维护界面特殊计算（CalculateBob）全用户自定义的公式编辑和计算，无需编程全用户自定义的公式编辑和计算，无需编程特殊函数和常用公式形成函数库，满足速度特殊函数和常用公式形成函数库，满足速度和方便的需要和方便的需要定义过程和计算过程可视化定义过程和计算过程可视化特殊计算具有与一般遥测相同的报警功能特殊计算具有与一般遥测相同的报警功能SOE事故顺序记录丰富的过滤显示手段丰富的过滤显示手段历史保存和浏览历史
17、保存和浏览报警处理（AlarmProcess）丰富的显示方式（列表，报警行，打印输出）丰富的显示方式（列表，报警行，打印输出）多样的事故提示方式（音响，多样的事故提示方式（音响，BPBP，电话，电话/ /手机手机, ,推画面）推画面）基于数据点组基于数据点组/ /设备，与用户权限管理结合设备，与用户权限管理结合可以单点或点组为单元定义报警处理方式可以单点或点组为单元定义报警处理方式历史报警管理历史报警管理报警列表浏览报警列表浏览全息追忆和反演（PDR）特点基于事件的全息事故追忆和事故反演基于事件的全息事故追忆和事故反演任意定义启动条件任意定义启动条件长时间，多工作站同时反演长时间，多工作站同时
18、反演保存事故前后全部信息可以超过保存事故前后全部信息可以超过3 3小时小时, ,时间可以任意定义时间可以任意定义适用于电网多重故障适用于电网多重故障全息追忆和反演（PDR）示意PSBOB数据库事件处理事件处理 场景文件场景文件全部递交给PSBOB事件及若干PSBOB数据库断面全部事件及数据库断面事故数据的记录事故数据的记录事故的反演事故的反演 场景文件场景文件独立的反演工作站RTERTE 场景文件复制场景文件复制PDRPDR操作界面操作界面历史数据处理及报表历史数据管理历史数据管理基于基于Sybase，Oracle等商用数据库自行开发的等商用数据库自行开发的数据库管理系统数据库管理系统历史数据
19、按用户所定义周期实时采集数据历史数据按用户所定义周期实时采集数据历史数据采集点的动态维护历史数据采集点的动态维护丰富的数据统计、考核处理丰富的数据统计、考核处理历史数据无限期保存历史数据无限期保存历史数据处理及报表历史数据管理历史数据管理方便的历史数据转储和装入方便的历史数据转储和装入为其他应用提供规范灵活的数据接口为其他应用提供规范灵活的数据接口历史数据网上发布历史数据网上发布保证历史数据的一致性保证历史数据的一致性保证历史数据的连续性保证历史数据的连续性历史数据处理及报表报表管理系统报表管理系统基于基于Excel，PowerBuilder的报表管理的报表管理动态自适应报表生成管理动态自适应
20、报表生成管理同类报表一次生成同类报表一次生成实现各种灵活的表格样式实现各种灵活的表格样式高效快捷的输出手段高效快捷的输出手段前置系统是介于主站系统和远方前置系统是介于主站系统和远方RTURTU之间的子系统之间的子系统; ; 它的它的主要功能如下主要功能如下: :接收远方具有各种不同规约的多个接收远方具有各种不同规约的多个RTURTU发送的上行报文发送的上行报文, , 经过处理形成事件经过处理形成事件(EVENT)(EVENT)广播发送到主站系统的各广播发送到主站系统的各个服务器和工作站个服务器和工作站. .接收主站系统及操作员和管理员通过子系统发送的事接收主站系统及操作员和管理员通过子系统发送
21、的事件件( ( 包括遥控包括遥控, ,遥调命令以及对远方遥调命令以及对远方RTURTU的参数设置命的参数设置命令等令等), ), 经过处理形成远方各个具有不同规约的经过处理形成远方各个具有不同规约的RTURTU能能够接受的报文够接受的报文, , 发送给发送给RTU.RTU.前置机系统简介计算机通信系统是主站与外部系统主要数据接口计算机通信系统是主站与外部系统主要数据接口之一之一. .它与前置系统一样它与前置系统一样, ,是是EMSEMS系统完成数据采集系统完成数据采集与监控的主要渠道与监控的主要渠道. .主要功能是完成控制中心之间主要功能是完成控制中心之间电力实时数据交换电力实时数据交换, ,
22、也可通过网络式也可通过网络式RTURTU直接接入直接接入厂站数据厂站数据. .实现的功能有实现的功能有: :对远方遥测、遥信、电度量等信息的采集对远方遥测、遥信、电度量等信息的采集向远方传达计划、指令等向远方传达计划、指令等通过控制中心实现厂站间的数据转发通过控制中心实现厂站间的数据转发计算机通信系统简介scada通信机路由器计算机通信系统的典型配置防火墙WAN远程scada与MIS系统的数据接口与MIS系统的图形接口EMS与其它系统接口种类与MIS的数据接口SCADA服务器SCADA实时数据SCADA镜像数据SCADA历史数据SYBASE服务器MIS系统与MIS的图形接口基于WEB技术的EM
23、S图形接口采用三层架购：Internet/Intranet数据层逻辑层界面层SCADA服务器Web服务器CCCC20002000系统系统的的EMS应用软件应用软件实时网络状态分析实时网络状态分析调度员潮流调度员潮流静态安全分析静态安全分析安全约束调度安全约束调度发电计划发电计划实时经济调度实时经济调度最优潮流最优潮流电压稳定性分析电压稳定性分析暂态稳定性分析暂态稳定性分析自动发电控制软件自动发电控制软件调度员培训模拟系统调度员培训模拟系统负荷预测负荷预测基于基于CC-2000CC-2000平台的应用软件特点平台的应用软件特点Scada/EMS/PM一体化结构统一支撑平台统一的系统管理统一的数据库模式统一的电力系统画面统一的电网参数支撑不同厂家的EMS应用软件新一代新一代EMS系统的发展方向系统的发展方向符合符合IEC61970标准（标准（CIM模型）模型）支撑平台采用面向对象技术支撑平台采用面向对象技术 支撑平台采用分布式构件技术支撑平台采用分布式构件技术 支撑平台采用支撑平台采用JAVA、 WEB等技术等技术 CORBA技术应用于调度自动化系统技术应用于调度自动化系统 应用软件适应电力市场的要求应用软件适应电力市场的要求具有可靠的安全策略具有可靠的安全策略谢谢 谢谢 !84深层分析
