1、1. 调配一体化系统方案本科研是利用现代电子技术、计算机网络技术和通信技术，将西峰区电力局电网上的实时数据、离线数据、电网结构、设备参数等诸多信息进行综合处理和集成，构成功能完整的电网调度自动化系统，实现西峰区电力局电网正常运行时的控制和监测。通过该系统的实施实现西峰区电力局电网运行和管理的现代化，确保电网的安全、可靠、经济运行。1.1. 调 配 自 动 化 主 站1.1.1. 设 计 原 则调配主站系统作为整个配电管理系统的核心部分，起着非常重要的作用，设计过程中应遵循以下几个原则：先进性调配自动化系统集成了电子技术、计算机网络技术和通信技术，各方面技术在不断的发展，因此，配电自动化系统系统
2、的应融合具有国际先进水平的、成熟的电子技术、计算机网络技术和先进的通信技术，使得系统在今后的的发展过程中能够保持技术上的领先地位。开放性在网络和主机方面应支持符合国际标准和工业界标准的相关接口，能够与局信息中心 MIS 系统等实现可靠的互联；在支持标准的应用开发平台方面，系统软硬件平台应具有良好的移植能力，在硬件平台上保持二进制级兼容性；在网络协议选择方面，应选择广泛应用的标准协议。可靠性系统应提供可靠的管理机制，保证在任何情况下都不会影响整个电网自动化系统的正常运行，系统的局部故障不会影响系统的整体功能。要求整个系统具有高可靠性，在关键环节上应具有备份设计，在关键的设备上要消除单点失效，设计
3、中所选用的设备本身应具有较高的安全可靠性。在系统软件和应用软件方面必须注重系统的安全保密工作。安全性在企业计算机网络系统中，存在着许多的敏感信息，因此在调配管理主站系统的设计过程中，要充分保证整个系统的安全保密特性，采用各种技术手段来提高整个网络系统的安全等级，尤其要杜绝非法用户对本系统的嗅探和访问。可维护性系统的稳定、高效运行，依赖于对该系统的管理和维护。因此应保证整个系统具有较好的可管理性、并便于工作人员的日常维护。1.1.2. 西 峰 区 电 力 局 调 配 自 动 化 主 站对西峰区电力局电网调配自动化推荐采用我公司的 DF8900 配电自动化系统。该系统完全满足上述的设计原则。推荐的
4、 DF8900 电力应用一体化主站系统，集烟台东方电子信息产业集团多年来在电网调度自动化、配网自动化、电能计量、电网分析软件、地理信息系统、调度/配网管理等方面成功的研究、开发以及工程投运经验，采用最新软件开发技术，基于跨平台技术，采用 SQL Server/Oracle /Sybase 大型数据库，主要面向地县级供电企业，基于一体化支撑平台，集 SCADA/PAS/DA/DTS/TMR/DMS 等功能于一体的新一代电力自动化系统。DF8900 系统以其独特的系统结构，完善的应用功能，灵活的系统配置，开放式的软硬件平台，一体化的设计思想，可适用于各地县级供电企业。1.1.3. 西 峰 区 电
5、力 局 调 配 自 动 化 主 站 软 硬 件 配 置 选 型调配自动化与管理系统是监测、控制电力系统运行的实时系统，要求系统具有很高的实时性和可靠性。主站系统服务器及工作站推荐采用高性能的服务器和工作站，数据服务器、前置数据处理工作站、调度工作站等关键节点采用冗余热备用技术，满足电力系统高可靠性的要求。局域网设计采用快速以太网，星型拓扑结构。双网配置，双网即可热备用，又可分流，大大提高了网络的可用性和安全性。与其他系统互连时，采用物理隔离装置以及 WEB 服务器，在资金允许的情况下还可以考虑防火墙路由器等装置，以保证系统的安全性。调配自动化系统主站推荐配置：数据服务器 2、WEB 服务器、前
6、置处理工作站 2、调度工作站 2、维护工作站、报表工作站数据服务器：存贮、管理各种历史数据、登录信息、用户信息、设备信息、电网管理信息等。双机冗余热备份配置。前置机工作站：将配电终端或其它电力自动化设备送来的实时数据进行处理系统送到配电主站系统网络上，或将配电主站的命令通过规约转换发送到配电终端或其它电力自动化设备。双机冗余热备份配置。调度工作站：用于调度员对配网调度操作，双机主备配置；WEB 服务器：提供配电自动化系统的数据 WEB 浏览服务，兼作同外部系统接口网关用。工程师/维护工作站：用于完成整个系统的维护功能，并可对程序进行二次开发；1.1.4. 西 峰 区 电 力 局 调 配 自 动
7、 化 主 站 功 能西峰区电力局调配自动化主站系统：主要实现配电网 SCADA、馈线自动化等配电自动化系统基本功能，并可选择 AM/FM/GIS 功能、高级应用软件、调度管理、操作票、调度培训仿真软件等功能，AM/FM/GIS 功能、高级应用软件、调度管理、操作票、调度培训仿真等功能可在后期的工程中逐步实现。SCADA 功能：对辖区所需监控的 RTU、配电站、开闭所、环网柜、柱上开关等一次设备实现 SCADA 功能，即通过通信网络通道、 RTU、FTU、配电子站对电网设备进行数据的采集与监控，实现配网的优化运行。馈线自动化功能：即故障诊断、故障隔离和非故障区域的快速恢复供电。高级应用功能（PA
8、S）：主要包括状态估计、网络拓扑分析、潮流计算、负荷预测等高级应用功能。接口：实现与 MIS 等的接口功能，实现数据共享。上述功能可以根据具体的需求分期分步实现，以逐步建立电网实时运行资料，为电网改造、用户增容、电网的安全运行和经济运行提供有效的技术依据。1.2. 配 电 自 动 化 子 站配电自动化子站应具备的功能：1监控：监控所管辖范围内的 RTU、DTU、FTU、TTU，实现“四遥”功能；2数据采集：子站实时采集其连接设备的状态量、模拟量和脉冲量及子站通信系统和通道的状态信息；3数据转发：向区域主站转发 RTU、DTU、FTU、TTU 的数据及自身的运行状态数据；4控制和调节：接收主站系
9、统下发的控制和调节命令，实施现场设备的控制和调节；5支持多种通信协议和通信方式：子站系统可用 IEC8705-101/102/104、DNP3.0等多种规约，采用专线、光纤、载波、无线等多种通信方式与 RTU、DTU、FTU、TTU 及其它只能设备通信；6自诊断：子站具备自诊断诊断功能，本地可以监视和诊断系统本身及所辖范围内的终端设备；7广播对时：子站定期接收主站的时钟同步信号，并对站端系统各终端对时；8通道监视：对各通道进行监视，当通道故障时，可向区域主站发送报警信息，对通道故障进行统计；西峰区电力局配电自动化子站可选用我公司生产的 DF9200 配电自动化子站系统，可考虑配置在太平变电站及
10、开闭所内。子站设备可根据局方的具体需求进行可选配置。1.3. 配 电 自 动 化 终 端配电终端应具备的功能：主要功能 FTU DTU TTU信息采集预处理功能 * * *设置功能（时钟校时及参数设置等）* * *事件记忆及上报功能 * * *电源失电保护功能 * * *通信功能 * * *自诊断自恢复功能 * * *当地调试功能 *接受并执行遥控命令 * *备用电源自动投入 *(开闭所)西峰区电力局配电自动化终端设备可选用我公司生产的 DF9300 系统配电自动化终端。1.4. 调 配 自 动 化 通 信 系 统1.4.1. 调 配 自 动 化 通 信 系 统 设 计 原 则1、调配自动化通
11、信系统应和调配自动化系统紧密结合，满足调配自动化系统的整体性能指标；2、调配自动化通信系统的设计应具有先进性、实用性、可靠性、可扩展性；3、调配自动化通信系统的结构层次应分为调配自动化通信系统主干网和非主干网；4、主干网的设计应和调配自动化的计算机网络系统相结合；5、非主干的设计应和调配自动化的站端系统相结合；6、调配自动化通信系统主干网的拓扑结构应路径最短、涵盖配电终端面积最大，具有较好的扩展性；7、调配自动化通信系统的主干网应具有较高的通信速率和较低的误码率，非主干网在满足调配自动化整体性能指标和通信可靠性的基础上适当提高通信速率；8、整个调配自动化通信系统应将多种通信方式进行合理搭配，以
12、取得最佳的性能价格比；目前电网自动化系统可采用的通信方式较多，如：专线、光纤双环自愈、光纤以太网、载波、扩频、数传电台、GPRS 等等，局方可因时因地选用合理的通信方式，我公司提供的产品均能支持多种通信方式。1.4.2. 西 峰 区 电 力 局 调 配 一 体 化 系 统 通 信 方 案西峰区电力局调配一体化系统分为三层，即调配主站层、配电子站层、FTU 层，从而构成两级通信网。通信方式推荐采用光纤双环自愈方式。2.DF8900 主站系统功能及指标2.1. DF8900 系 统 特 色2.1.1. 先 进 的 开 放 性 设 计系统将开放性从硬、软件支撑平台延伸至应用系统，应用软件的开放性设计
13、从基础层到应用软件平台层、一直延伸至用户级。系统的应用级多层开放性适于不同程度的拓展需求，这种开放性不仅为开发厂家提供纵横向互连，功能扩展的能力，更重要的是把这种能力直接提供给客户。2.1.2. 真 正 的 一 体 化 系 统DF8900 系统针对调度自动化、配网自动化、电能计量的特点进行了一体化实现。系统提供了统一的支撑环境，支持系统的所有应用，包括网络、数据库（商用数据库、实时数据库）、绘图工具、报表、WEB、拓扑分析，支持 SCADA、DA、PAS、TMR、DAS；遵循 CIM 标准建立了统一的输配电网模型。一体化的支撑平台，使得全系统具有统一的人机界面和数据库界面，系统功能配置灵活，维
14、护、运行方便，避免了重复投资，减少了管理工作量。2.1.3. 全 面 的 跨 平 台 解 决 方 案DF8900 是规模可缩放的系统。系统全面支持各种硬软件平台组合，如 SUN Sparc工作站 + Solaris 操作系统、 Alpha 工作站 + Digital Unix 操作系统、Alpha 工作站 + WindowsNT、Intel 构架工作站或 PC 机 + Windows2000/NT/98 等。2.1.4. 作 图 建 库 同 步 管 理自动建库 以绘图为先导，自动实现电力设备建库，并自动标注量测； 通过图元几何连接，自动建立电力设备之间的电气连接关系，并以图形或列表显示连接合理
15、性； 一体化的数据库，包含 SCADA 库,EMS/DTS/DMS 库，电能计量库，设备管理库和智能操作票库；绘图助理图模一体化的绘图包对于电力对象，提供下列自动助理功能： 自动精确连接在人工绘图中，当绘制的电力设备连接不好时，如连接线不正、连接线出头或有缝隙，绘图包将自动判断出并予以光滑连接。 自动断线在电力设备绘图中，由于开关和刀闸之间的连线需分段绘制，使电力设备的绘图比传统的 SCADA 图大为烦琐。本系统自动断线功能保证用户用传统方法绘制电力设备图；即绘图包自动将用户绘制的整条线在开关和刀闸处断开，大大简化电力设备图绘制。2.1.5. 通 用 灵 活 的 配 网 故 障 处 理 方 案
16、故障处理算法适用于多种配电网网络拓扑和配电网络故障。处理策略可灵活组态，闭锁条件可灵活定义，具有故障自动、人工监督、模拟仿真多种运行方式，多个故障发生时可实现并行处理。2.1.6. 功 能 多 样 化2.1.6.1. 统一的应用软件平台软件支撑平台充分支持 SCADA、PAS、DTS、DMS 等系统，把SCADA、PAS 、DTS、DMS 等的单独数据库进行统一设计能满足不同系统的需求， SCADA、PAS 、DTS、DMS 等的人机界面统一风格，画面、报表能在不同的系统之间共用，SCADA 、PAS 、DTS、DMS 等应用可以根据需要分布在不同的节点上运行，一体化的软件支撑平台为客户系统的
17、生成、维护、管理提供了极大的便利。2.1.6.2. 三层体系结构由于 WEB 网站同时访问的人数可能较大，为了提高访问效率，在 DF8900 系统中采用了三层体系结构，在客户端到服务器之间增加了应用服务器一层，采用三层结构的优点：a)提高了应用系统的安全性，将客户端与数据库隔离起来，客户端无权直接访问数据库，有利于安全管理；b) 减少网络数据流量，提高数据库响应速度，有效地解决了网络瓶颈和数据库性能下降的问题；c) 可以利用中间件的特点选择路由和平衡负载，提高整个系统的性能；2.1.6.3. 以间隔层为处理对象的数据库设计在变电站中实际情况是在一个间隔层内部的所有设备都有非常密切的关系，设备之
18、间的电网联系非常紧密，往往是操作人员的操作大部分在一个间隔层内实现，调度人员对设备屏蔽操作时，按间隔层较好，如想要屏蔽一个间隔层内的全部设备，只要操作仪一次即可，而不是针对所有设备都操作一次，特别适合于应用软件的计算。2.1.6.4. 支持分层分控模式随着电网规模的扩大、电网的复杂，集控站的模式越来越多，按分层建社 分层控制的模式比较适合电网的运行和维护。目前 DF8900 的分层分控模式已经在浙江绍兴投入应用。2.1.6.5. 多源数据处理随着电力系统的通信系统的发展，到变电站的信道大部分已采用光纤，而且，一些枢纽变电站的数据发送有多个目的地，可能同时向地调、县调、集控站发送，这样主站端对数
19、据的采集有多个源。DF8900 可以接受多于一个的数据源，根据数据传送质量，DF8900 系统可以选择数据质量较好的数据，保证数据的完整和准确。2.1.6.6. 历史数据服务器的第三服务器模式磁盘阵列在 SCADA/EMS 系统中应用的越来越多，磁盘阵列的可靠性只是在一块磁盘故障时把系统的全部数据进行恢复，但是如果磁盘同时故障一块以上或磁盘阵列的电源等其他故障，磁盘阵列就不能恢复，针对这种情况，DF8900 系统在使用磁盘阵列的客户中，选择另外一台机器作为磁盘阵列的备份，在磁盘阵列万一出现了不能恢复的故障时保证系统的正常运行。2.1.6.7. 手机短信平台目前手机短信已经在信息点播中得到广泛的
20、应用，DF8900 系统可以在调度机房配置一台手机装置，经过授权的客户可以点播诸如电度、YC、总加等实时数据，也可以在电网发生事故时在第一时间内把信息发送到需要的负责人的手机上，还有很多多信息服务功能也已经开发出来。2.1.6.8. 组合历史数据搜索由于历史数据的数量的加大，查询较困难，DF8900 开发了一套客户可以定制的数据查询工具，客户可以自己定义一些查询公式，软件根据客户定义的公式进行数据搜索。2.2. DF8900 电 力 应 用 一 体 化 系 统 介 绍2.2.1. 概 述由山东烟台东方电子信息产业集团开发的 DF8900 电力应用一体化系统系统，总结了我公司十几年的主站开发经验
21、，尤其是多年的工程工作站平台地调系统和配电自动化系统开发运行经验，利用了 90 年代最先进的技术成果，并充分考虑了电力自动化不断增长的需求变化。DF8900 电力应用一体化系统是面向地县级电力调度部门，包括大型厂矿企业的电力调度部门，实现实用的调度/集控/配电/电能计量功能.其最突出的优势是开放性。九十年代电网调度自动化系统开始注重开放性。早期的开放系统以尽可能多地采用国际标准为主。例如，操作系统采用 Unix，数据库为 Sybase、oracle 等，窗口为 X 窗口/MOTIF 风格，网络为 TCP/IP 等。这类开放系统由于具备基本的开放基础，在支撑软件和应用软件的持续发展方面以及与其它
22、系统互联等诸方面具有了开放的特征。然而，技术和应用的发展对开放系统提出更高要求，系统仅在硬，软件支撑平台上开放已不能满足快速发展的电力应用需求。我们所提供的新一代开放系统将开放性延伸至应用系统，应用软件的开放性设计从基础层-应用软件平台层，一直延伸至用户级。应用软件平台包括数据库软件，通信软件，人机接口软件，分布式管理和监视软件，报警处理软件等。应用软件平台全面建立在开放的国际工业标准基础上，具有良好的开放性。通用商业数据库的采用，进一步提高了系统的开放性。并且应用系统的开放性设计具备多层次特征，为多方位，多层次持续拓展系统功能提供了坚实的基础。新型开放系统的应用级多层开放性适于不同程度的拓展
23、需求。这种开放性不仅为开发厂家提供纵横向互连，功能扩展的能力，更重要的是把这种能力直接提供给客户。2.2.2. “一 体 化 系 统 ”的 设 计 模 式DF8900 电力应用一体化系统在设计中遵循“一体化系统”的设计模式，九十年代乃至二十一世纪电网自动化进程的战略方向是由当前的调度自动化向全电网系统的一体化发展。DF8900 电力应用一体化系统继续采用烟台东方电子调度自动化 DF8002 系统以及DF9100 配电自动化与配电管理系统在国内率先提出了一体化的系统设计思想，把SCADA、PAS 、DMS 、电量计费都统一设计，数据库等方面采用了同一种检索关键字，所有数据、参数、图形在各子系统之
24、间可平滑共享，一体化系统就是在 SCADA 主系统上加两台配调工作站或者加两台电量计费工作站，有的是 SCADA+配网，有的SCADA+电量计费，有的是 SCADA+电量计费+配网，一体化系统有很多优点：如节省投资，节省维护的人力。一体化系统是一个综合概念，它具有开放式应用软件平台，分布式客户/服务器计算，开放性网络互连，和“规模优化”诸属性。开放式应用软件平台是一体化系统的基础，它为分布在网络各个节点的应用提供统一的运行环境和资源管理，并保证系统灵活的扩充性。它承担整个系统的纵向和横向的集成任务。2.2.3. 绘 图 自 动 建 模 建 库只要把系统的一次主接线图作好，就可以根据电力设备之间
25、的连接关系把系统的网络模型建立好，作图和建库是同步进行的，这样既可以提高工作效率，有可以减少参数输入中的错误，图形上每一个图元都是动态的，都同数据库联系在一起的，全部一次主接线图生成完后，可以在线完成拓扑着色，每个电力设备的带电与否可以通过电力设备的颜色加以区分。以绘图为先导，自动实现电力设备建库，并自动标注量测；通过图元几何连接，自动建立电力设备之间的电气连接关系，并以图形或列表显示连接合理性；一体化的数据库，包含 SCADA 库，EMS/DTS 库，设备管理库和智能操作票库；2.2.4. 绘 图 助 理图模一体化的绘图包对于电力对象，提供下列自动助理功能；（a）精确连接在人工绘图中，当绘制
26、的电力设备连接不好时，如连接线不正、连接线出头或有缝隙，绘图包将自动判断出并予以光滑连接。（b）自动断线在电力设备绘图中，由于开关和刀闸之间的连线需分段绘制，使电力设备的绘图比传统的 SCADA 图大为烦琐。本系统自动断线功能保证用户用传统方法绘制电力设备图；即，绘图包自动将用户绘制的整条线在开关和刀闸处断开，大大简化电力设备图绘制。2.2.5. 业 内 领 先 的 图 形 显 示 技 术业内率先采用 3 维高级图形 OpenGL 技术，跨平台图形环境客户化动画设计支持数据库全对象可上画面全网图形库全自动保证在线/离线节点的一致性维护2.2.6. 先 进 的 数 据 采 集 方 案采用通过网络
27、访问的通讯/终端服务器可直接连接网络 RTU，分别支持 TCP 和 UDP，广域接入支持路由器和以太/E1网桥方案前后台一致的硬软件平台，开放、组态能力强、维护代价低数据采集的跨平台解决方案采集容量不受限制高波特率通信可选用独立的数采网，隔离生数据不上主网；以太/E1 网桥方案接入的网络RTU 必须采用数采网2.2.7. 丰 富 的 用 户 级 开 放 设 计 工 具2.2.7.1. DB 浏览器设计工具用户可为系统已有库表或新增库表自行设计自己喜爱的维护界面。DB 界面设计工具的设计能力全面灵活，并且使用简单，几分钟即可完成一个表的界面。设计工具具有如下主要功能：二维表窗口布局定义窗口页面设
28、计层次布局定义字段交互方式定义：键盘字符，菜单，是/否选择等。2.2.7.2. 数据库表模式/列模式定义数据库扩展支持，含：增加新表增加新列由商用库中的系统描述表，灵活绑定实时库表；一个实时库表可由多个系统描述表的某些字段，按任意顺序组成需要的表模式实时库表模式及数据结构，仅与服务器端程序相关，与客户端程序完全无关；因而服务器功能扩展的修改，波及面缩减为最小上述特性大大增强了系统功能扩展的开放性2.2.7.3. 用户高级计算/控制语言支持灵活的功能扩展，处理能力可与通用高级编程语言媲美；处理对象直接针对监控对象和电力对象，简化编程；鼠标操作的交互编程界面，编程友好；与今后发展接轨，支持各种全自
29、动的遥控遥调序列控制；2.2.7.4. 系统任务配置管理工具系统任务配置管理工具用来配置管理已有或新增系统任务。分布式系统配置模型存储在数据库中，每个节点都有一个拷贝，局域网上的新增节点能自动得到一个最新拷贝。每个节点上的拷贝自动时刻保持一致，保证分布式系统的正确运行状态。分布式任务的控制（切换，启动，停止）由系统在线管理自动进行，或由系统任务配置管理工具人工请求进行。任务自动启动支持多种方式：守护定时实时间隔2.2.7.5. 系统监视工具监视对象：节点、任务、网络、主/备机、报文2.2.8. 数 据 库 管 理 系 统2.2.8.1. 数据库子系统特点：数据库采用通用的商用关系型数据库；实时
30、数据库 Client/Server 模式支持 SQL 访问；应用系统程序独立于 DB 词典，系统可拓性强；严密的冗余服务器一致性.面向电力设备层次关系的数据库商用库 实时库描述库 启机加载/在线维护加载 系统描述绘图包 维护存盘数据库维护工具 启机加载/故障恢复加载备份库 实时数据最新电网断面更新历史数据 浏览 历史数据浏览工具DF8900 系统商用库和实时库工作原理图2.2.8.2. 采用通用的商业关系型数据库系统信息共享的核心是数据库的共享，采用通用的商业关系型数据库可以为数据库开放访问提供良好的基础，因此，商用数据库的使用已经成为目前工业界数据库应用的潮流。同时，商用数据库具有如下明显优
31、点：Client/Server 结构体系，提供方便的网络访问；安全的事务处理能力，当系统发生故障时，保证数据不丢失；自动数据备份功能，使重要数据的备份简便易行；开放的，标准的 SQL 语言数据库访问接口；为了在保证数据库访问的开放性和标准性的前题下，满足电力自动化系统数据访问，数据处理的实时响应性，数据库子系统由商用数据库和自行开发的实时数据库两部分组成。商用数据库采用目前国际上流行的、支持 ANSI-SQL 访问的关系数据库 Sybase、oracle 等，主要用于历史数据存储，数据库模式建立，以及对外部系统的访问接口。商用库 Sybase、oracle 数据库具有广泛的大型数据库应用经验，
32、尤其是其 Unix平台服务器，处理速度快，安全性高，保存容量大。实时数据库常驻内存，支持数据的快速访问和处理；支持 Client/Server 模式 SQL 访问。历史数据库和实时数据库均支持冗余双服务器热备用机制，冗余服务器之间自动地保持数据的一致性。2.2.8.3. 分布式客户/服务器体系结构在 系 统 平 台 上 的 运 行 的 各 种 应 用 服 务 器 可 各 自 拥 有 自 己 的 一 个 或 多 个 备 份 服 务 器 ， 也可 几 种 应 用 服 务 器 共 同 拥 有 一 个 或 多 个 备 份 服 务 器 。 DF8900 系统平台的实时数据库系统采用客户/服务器体系结构实
33、现客户机的分布式访问，以便支持内部和外部系统以尽可能瘦的客户机通信带宽和节点资源实现访问，保证实时库管理系统服务管理水平的增强，不对客户节点机造成负担。访问基于按需服务并变化传送而具有良好的实时性，数据库管理系统支持来自多个节点机的多客户并发访问连接，并能更进一步为单一访问客户实现多重访问请求，例如，用于支持单一人机交互任务实现多屏幕多窗口方式工作。2.2.8.4. 数据库一致性2.2.8.4.1. 商用库双机一致性商用库在本系统中通常以双服务器配置，其负责管理和永久保存系统描述库、历史数据库、历史事项库、追忆快照库、和实时数据备份库。双商用库服务器各自具有一个数据库体，以热备用方式工作。其间
34、的不一致主要发生在单服务器不在线时。本系统能在单服务器进入在线时，自动检测其不一致，并校正后进入在线。另外，某服务器暂时窘迫不能服务造成的不一致，也能尽快得到纠正。2.2.8.4.2. 实时库一致性DF8900 电力应用一体化系统客户/服务器结构的实时库具有彻底的一致性。来自网络上任何结点机对某种应用服务器的访问，均由分布式数据库透明访问机制导向主服务器，甚至包扩来自备份服务器上的访问。简言之，全网均使用主服务器处理的结果唯一数据源；备份服务器处理的结果仅准备热备用，决不提供使用；镜象库结点不处理，完全依照主服务器的实时库进行可靠同步。2.2.8.5. 实时数据库的高级计算处理环境不论我们现在
35、的应用程序的功能如何的多而全，我们也无法包容用户未来所有的需求。随着用户业务和需求的扩展，用户需要在原有的系统上增加新的功能，而又不影响原有系统的运行。因此，我们提供强大的面向用户的高级计算处理环境，使用户方便地任意增加新的功能。不用考虑运行环境、各个程序之间的联系，只需考虑所要增加的新功能本身。高级计算处理环境提供的语言是一种功能强大的、直观的高级表达，它所计算处理的对象直接选自实时数据库，使增加新功能变成了一种轻松的工作。高级计算处理环境提供的语言主要包括以下主要功能：加、减、乘、除、幂运算三角函数、LOG 函数逻辑运算、位操作系统时钟条件判断循环语句自定义过程调用返回语句函数调用数据库操
36、作语句用户变量启动方式有：间隔定时事件2.2.8.6. 方便、友好的数据库浏览工具提供 X 窗口/Motif 或 Windows 风格人机交互访问界面，可方便地生成和查询保存在商用库中的系统描述库的数据；具有如下功能：单个或成组增加数据记录；单个或成组删除数据记录；修改数据项；按照单个或成组数据项复制单个或成组数据记录（复制数据表中多个记录和多个数据项所形成的区域；支持用户指定的检索。系统使用的在线应用数据库采用了全套合理的预定义缺省值，免除了大量数据的录入工作量。2.2.8.7. 实时数据库与商用关系数据库的同步2.2.8.7.1. 数据库在商用关系数据库保存有实时数据库的备份，其中包含实时
37、数据库中所有对象的数据和状态。确保系统对象的最新状态不会丢失。实时数据库启机或恢复时，自动用备份库将所有对象的数据和状态进行初始化。尤其是大量非远动采集对象的状态，可以自动恢复。实时数据库与商用关系数据库中的实时数据库的备份有两种方式同步：即时同步：当刷新实时数据库时，立即将状态类变化数据写至商用关系数据库中的实时数据库备份；定时同步：按指定时间间隔将模拟量类实时数据库数据写至商用关系数据库中。2.2.8.7.2. 描述库系统描述库通过绘图包或表式人机界面建立及维护。描述库维护人机界面将维护请求直接提交商用库进行管理并保存，无论维护时实时系统是否正在运行。这是因为描述库的维护管理根本不必实时库
38、参与。如实时系统正在运行，系统管理员希望在线更改立即对实时库生效，只需对某描述库执行在线加载，实时库便可立即与商用库的最新更改同步。2.2.8.8. 实时数据库的故障自动恢复实时数据库服务器离线后，再次在线时，系统首先自动依据关系库使离线服务器实现基础同步( 描述参数，状态值等)，再进一步依据主服务器实现精确同步(累计/ 统计值)；2.2.8.9. 全网图形文件的统一本系统使用图形文件库服务器，实现全网图形文件的统一。以往，图形文件库有两种使用方法。一种方法集中式图形文件库。此种文件库将图形文件全部存放在文件服务器上，每次使用时都要通过网络进行读取，这在高速的以太网环境下不会发生问题，当网络节
39、点是通过低速线路连接到系统时，系统的实时性和可靠性就要受到影响。另外一种方法是节点分布式图形文件库。每个人机工作站节点各自为政地使用和维护各自节点上的图形文件库，必要时经由人工的方法，通过网络将图形文件分别复制在每一个网络节点上，在使用时从本地读取。这种方法增加了系统维护的难度。这种方法在强调了实时性的同时，放弃了图形文件库的共享，增加了系统维护的难度。从本质上看，它是集中式系统在不同节点上的克隆。为了实现具有高实时性的分布式网络共享图形文件库，在满足画面调用的高实时性指标的同时，使图形文件库在网络上透明共享，本系统采用图形文件库服务器集中保存图形文件库。在每个人机工作站节点中，都保存有图形文
40、件库的副本。画面调用时直接使用本地的图形文件库的副本。DF8900 系统通过系统中的分布式图形维护子系统自动完成全网图形文件的统一。图形维护子系统包括以下部分：图形服务器：接收来自制图工具的客户图形更新请求。自动将更新的图形文件发送给正在运行的网络节点。网络节点启动进入在线时，自动与图形服务器统一图形文件库。2.2.9. 分 布 式 运 行 环 境 及 管 理2.2.9.1. 网络子系统的基本功能分布式系统实现分布的基础是网络技术。其中，实时数据库的分布所基于的网络技术，属于本子系统提供的基础技术。本节所介绍的网络技术重点是除实时库之外的部分，主要是消息传递和运行环境监控管理。和分布式实时库的
41、网络技术一样，网络子系统全面支持各种最新流行网络技术，如：虚拟子网，单双网混合的复杂网络构架，局域、广域路由，三层交换，捆绑聚合（Trunk）等。本系统的网络子系统作为支撑平台的一个重要组成部分，按服务划分有如下几个部分：支持冗余网络的配置，网络信息在冗余网络上不以冗余（双网双套）方式通信，而以负载分流方式通信；支持各种服务器（如 SCADA 服务器）的冗余配置，包括双冗余或多冗余；支持实时数据采集源向 SCADA 服务器的汇集，包括 RTU 采集和计算机网络通信数据源及各数据源的采集的冗余配置，并支持多源数据的处理；为内存库（实时库）提供基于客户/服务器模式的分布式访问服务：软总线服务；为分
42、布式任务提供基于事件触发的消息传递服务；为在线处理任务提供分布式/远程诊断工具，采用诊断接口任务，可接受远程调试工具的交互，在线过滤定义诊断调试信息流，并列表该调试信息流，从而可实现在线的、可动态选择调试重点的、程序流程级、细致远程调试；2.2.9.2. 网络子系统对先进网络技术的支持DF8900 支撑平台的网络子系统的开发设计在业界处于领先水平，包含了对目前各种最先进、最新流行的网络技术的支持，并同时保证网络子系统的全部功均能在其上实现。所支持的先进技术如下：虚拟子网：整个系统可根据需要划分为多个虚网，如采集网、集控网、实时处理网、研究分析网等；单双网混合构架：部分结点为单网时，如非骨干结点
43、或远程结点，可与双冗余的主网混合连接，并可实现冗余网络全自动切换。局域、广域路由结点：无条件共 LAN 的客户机结点，可通过路由器或同步卡等广域接入设备，成为本系统的正常结点；三层交换：支持先进的第三层、第四层网络交换设备，直接利用高层交换功能实现路由交换，不依赖在网关机增设专用转发程序，避免了在多网段网络间安置昂贵的路由器或配置复杂的网关机实现路由交换；透明技术：先进技术的支持采用透明方式，无论虚网、路由、广域、及单双网混用，均不依赖在网关机增设专用转发程序。因而网络设备可自由升级，并不影响上层软件；直接支持网络 RTU，网络 RTU 的接入硬件方案支持路由器或以太/E1 网桥，以TCP 或
44、 UDP 接入各种应用层 RTU 规约。2.2.9.3. 网络通信协议的选择DF8900 网络管理系统采用 TCP/IP 协议实现各网络节点之间的信息交换。TCP/IP协议中最常用的是传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP） 。使用 TCP 协议时网络开销较大（需要建立链路、维护链路、和拆除链路） ，控制比较复杂，但通过协议可以对传输进行监视和控制，并能保证数据的可靠传输，并且传输的数据长度不受限制。而 UDP 协议在控制上比较简单，网络开销比较小，不需要建立、维护和拆除链路，且支持广播报文；其缺点是数据传输不可靠，数据长度受限，特别是在大量使用广播报时，有可能形成广播风暴，导致网络瘫
45、痪。本系统分别利用了 TCP 和 UDP 协议的优点而将其缺点降低到最低点。对于传输频繁而对数据可靠性要求不高的数据采用UDP 协议，从而降低主机和网络的开销；对于偶然发生的、对数据可靠性要求比较高的数据采用 TCP 协议传输以提高数据传输的可靠性。在数据传输过程中，尽量减少广播报文，这样既可以避免广播风暴的产生，又可以很自然的将网络延伸到一个 LAN 之外（包括 VLAN、WAN ）等。DF8900 系统采用目前流行的面向连接的客户/服务器通信模式。系统支持并发服务，这一特点对于功能分布式的调度自动化系统来说，是非常重要的。除此之外，系统还提供以下协议，以支持广域网通信：X.25PPPSLI
46、P系统还支持远程全功能全图形人机工作站，远方诊断和维护。2.2.9.4. 网络节点的配置通常，一个网络节点进入网络有两种方式：一是在离线状态下，将该节点的信息配置到网络数据库中，即所谓的静态配置方法；二是在运行过程中，通过该节点的申请登录，将该节点的信息加入到运行数据库中，该节点退出运行，其信息也在数据库中消失，即所谓的动态配置法。本系统采用第一种配置方法，首先生成网络中各节点及其属性，然后通过网络将改变后的网络配置发送到正在运行的节点上，从而使网络按照新的配置运行。这样作的一个优点是由于各节点预先配置到数据库中，所以在运行过程中可以有效的屏蔽掉非本系统的网络节点，保证系统的安全性。2.2.9
47、.5. 网络的冗余为了保证网络的可靠性，系统支持采用分流/冗余的双网机制。系统管理员可对网络各节点数据流在网络上的分布进行配置. 系统运行时对每一个网络进行监视。在正常状态下，数据传输节点按照预先配置的路径将信息传送到目的节点。当某个网络发生故障时，传输节点将改变传输路径，通过正常的网络将数据传输到目的节点。2.2.9.6. 运行组态监视和控制系统服务器负责监视网络各节点的状态、对系统进行组态、控制信息传输。系统运行组态总控制模块位于系统服务器。任何网络节点启动后，首先向系统服务器传送登录信息，报告其正在启动。服务器则向其发送当前有效的系统配置及状态。登录完成后，网络节点则按照预先配置执行所需
48、的任务启动和调度，并按预先设定的时间间隔向服务器发送平安报文，服务器则向其发送全网各节点的状态。当服务器发现网路节点发生故障时，则进行重新组态，将发生故障的节点从系统中剔除，从而保证系统的正常运行。当主服务器发生故障时，则由备用服务器接管网络的监控任务。对于系统的异常形成事项报警。2.2.9.7. 实时任务进程管理系统各网络节点由于其完成的功能不同，运行的任务进程也各不相同。为了对系统任务进行配置、调度、运行监视及切换， DF8900 系统开发了一套进程调度管理系统，在各网络节点上运行。它对系统中各网络节点中运行的进程进行管理与控制。该管理系统包括以下功能：各网络节点中运行进程的配置，包括进程
49、的增加、删除、修改。启动初始化进程，对系统进行初始化，包括实时数据库的生成、系统状态的初始化。启动应用进程。对进程的运行状态进行监视，故障时产生告警，并重新启动。系统进程的状态显示。一个完整的软件任务模块，可以配置到系统网络上任一台计算机中运行。通过系统软总线技术，软件模块可透明地得到其他计算机中的数据库数据；通过实时邮箱技术，软件模块可透明地与其他计算机中的软件模块通信，以便相互配合。2.2.9.8. 系统运行管理及监视人机界面DF8900 系统提供一套人机界面显示机制用以管理及监视系统全网的运行。X 窗口/Windows GUI 交互工具：功能全，操作方便友好；系统任务配置与管理，全局方式，可在任何服务器或工作站上调度管理全网任何节点及其任务；具有严格的权限，密码管理，安全可靠；2.2.9.8.1. 网络节点信息的监视显示网络节点信息包括以下内容：节点类型节点的主机标识节点状态每个网络的状态。作为监视界面，各网络节点的信息将实时刷新。2.2.9.8.2. 网络收发信息的显示通过系统提供的显示窗口，用户可以
