配网自动化主站调研1.docx
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配网自动化主站调研1
配网自动化主站调研
1主要厂家及主要产品
目前从事配网自动化主站产品生产的国内厂家包括南瑞科技(OPEN2000D、OPEN3200)、南瑞农电(ON2000)、南瑞继保(RCS-9001)、积成电子(DMS1000)、东方电子(DF9000)、北京科锐(CR6000)、珠海许继(TOSCAN-D3000C)、国电南自(DS3000)、上海申瑞(SuperDMS-2100)等等。
国外的厂家有ABB(应用于宁波、杭州等),日本的东芝等。
另外国内调度自动化主站比较有影响的厂家还有北京科东(CC2000)等等。
1.1南瑞科技
南瑞科技的主流产品包括OPEN2000、OPEN3000OPEN3200。
目前在调度自动化和配电自动化中的应用都比较广泛。
其产品已在南京、南通、无锡、淮安、赣州、南昌、山西大同、上海浦东金藤开发区重庆、哈尔滨、苏州、青岛、徐州、泰州、鹤岗、宁夏银南等配电网自动化工程中投入使用。
1.1.1OPEN2000D
基于OPEN2000改造而成,主要应用于配网自动化。
主要功能:
●配电SCADA
●配电网故障处理(FA),即故障识别、定位、故障隔离和恢复供电
●负荷管理及远方抄表
●居民抄表系统
●集成的地理信息系统(AM/FM/GIS)
●配电工作管理
●停电管理
●投诉电话管理
●用户信息管理系统
●配电高级应用软件
●电量采集及处理
●用电营业管理
●用户业扩、报装管理
技术特点:
●基于OPEN2000、
●GIS与SCADA一体化(两者采用同一套作图工具和同一套显示工具)
●对不同的应用,实现跨网(不同的子网通过路由器互联,同时需要限制互联机器的IP)、跨平台(Windows、UNIX)的解决方案
●电压合格率信息管理系统大幅度提高电压合格率数据上报的实效性,加强了电压合格率统计表计的运行监视,更加有利于电压管理,提高电压质量。
(浙江用户)
1.1.2OPEN3200
OPEN3200是OPEN2000D的升级产品,提出了“全面遵循IEC619760/61968国际标准,以SCADA为基础,以配网调度作业为核心,覆盖全部配网设备,实现信息的共享积成利用,涵盖配网调度指挥的全部业务流程,向科学化的管理要效益”设计理念。
系统结构:
OPEN3200的总体结构
OPEN3200的信息交换总线
功能介绍
●数据采集
数据采集子系统采用“按口值班”及数据保险箱技术,实现了与配网子站、FTU/DTU/TTU、直收厂站及其它相关系统之间的实时数据通讯和处理。
●实时监控与操作
SCADA子系统根据配电网调度监控特点,对配电SCADA功能进行了扩充,实现了配网特有的拆搭、跳线操作、图形投运、设备退役/投运操作、大小图机制、各种拓扑以及线路着色功能。
●配电网络模型动态变化处理(红黑图机制)
配电网模型动态变化处理机制俗称“红黑图机制”,实现了对配电网络模型动态变化全过程控制。
黑图(已投运):
调度正在使用并用来进行现场调度的图形,它是当前配电网络结构和运行状态的一个图形显示。
红图(未投运):
线路改造计划实施以后调度准备使用的图形,它是未来配电网络结构的一个图形显示。
黄图(待退役):
当红图投运时(红转黑)原来黑图的一个备份,它实际上处于一种待退役的状态。
如果红转黑不成功或者回退时,可以恢复黄图为黑图。
配电网设备同时对应三种状态:
已投运、未投运、待退役。
配电网络模型动态变化处理机制解决了配网建设和改造频繁的情况下现实模型和未来模型的实时切换和调度问题,实现了设备生命周期管理。
●基于CIM/XML/SVG与GIS接口子系统
GIS接口采用了CIM/XML技术,实现了对配电网络系统的图形、模型及设备参数等信息的导入,包括校验、增量判断、入库、拓扑形成、数据下装等环节,并结合红黑图机制自动形成现实模型或未来模型。
DMS系统中设备状态发生变化时,自动通过该接口反传给GIS系统,实现了DMS和GIS系统间的闭环流程管理。
●组件化的配电网分析应用软件(DPAS)
配电网络分析应用子系统采用组件化设计方法,支持地配一体化系统的高级应用软件设计,拓扑分析、潮流计算、负荷转供决策等模块直接为拓扑着色、供电可靠性统计、智能操作票、配电自动化(FA)等功能提供公共服务,直接辅助日常调度,突出其实用性。
●配电自动化DA
配电自动化DA子系统具有实时采集信号(FTU采集)、人工指定信号(TCM信号或人工指定信号)等多种启动方式,拓展了DA的应用范围;支持集中式和智能分布式故障处理方式(电流型和电压型智能开关);DA模拟及反演功能,从模型、算法、错误数据冗余处理等方面实现了安全DA,智能和灵活的故障恢复策略,拓扑潮流计算负荷转移时的潮流分布,可以提出所有恢复方案进行人工选择,也可以直接控制,快速进行故障恢复。
●基于实时网络拓扑的智能操作票
智能操作票子系统采用图票一体化技术,具有图上开票、票中执行的特点,利用规则库实现了操作票术语和规则的灵活定义,通过实时网络拓扑分析对各类操作进行在线校核,提高了配电调度作业的安全性。
●配网调度作业管理
调度作业管理子系统与DMS系统一体化设计,采用自由表单和流程定制技术,提高了系统的适应能力。
该子系统实现了配网计划检修/临检拟票、审核、预发、执行的流程化管理,具备检修申请单、双电源用户、保电计划、停电通知等管理功能,并在此基础上提供了供电可靠性等统计分析应用,基本涵盖了配网调度的日常业务。
技术特点:
●标准化
遵循IEC61968的理念,按照CIM规范建立了扩展的配电网模型,采用CORBA技术实现了配电网企业集成总线,以标准化的方式集成第三方软件实现即插即用,符合了当今的技术发展趋势,解决了"信息孤岛"问题。
●信息的共享集成及综合利用
按照广义配网系统的思路来设计DMS系统的整体架构,充分考虑配电自动化系统、配电GIS系统、负荷管理系统、故障报修系统(TroubleCall)以及客户营销系统的现状,确定配电管理系统对上述各系统的数据需求和信息流向。
●GIS应用
配电GIS系统作为供电公司基础数据平台,为包括配电网管理系统在内的各个系统(如客户服务系统CIS、MIS等)提供基础数据服务,GIS作为(馈线)图形及属性数据录入的唯一入口,DMS系统所有馈线信息如:
图形、设备属性、运行参数等由GIS统一录入提供。
DMS向GIS提供电网实时信息和应用软件分析计算结果。
GIS离线的AM/FM应用和在线DMS系统结合,形成闭环的流程控制,完成设备投运/退役、运行监视等整个生命周期的管理,为配电管理的现代化提供了形象而直观的支持。
说明:
南瑞科技的调度自动化、配网自动化在国内处于领先的位置。
他们一般作地调,有时也做一些大的县调,工程的合同额也比较大,所用的硬件设备往往也都是当时比较领先的设备。
他们的技术和都比较好,但服务稍微差一点。
比较适合维护水平比较高的供电局使用。
产品一般采用平台化的方式进行开发,先有一个基础性的平台,包括数据通信、数据库的访问、图形、报表等等。
然后再有各种功能性的应用。
这种方式也是目前很多厂家采取的方式。
1.2南瑞农电ON2000
南瑞农电的ON2000主要应用于中小型地调、县调、配网主站、集控站及电量计费主站等。
其产品已在上海、天津、重庆、辽宁、吉林、河北、江苏、浙江、山西、广东、河南、山东、新疆、海南、福建、贵州、湖北,云南、安徽、宁夏等地的地调、县调的调度自动化系统稳定运行。
系统结构:
ON2000系统结构图
主要功能:
●SCADA功能
●集控站监控功能
●电网分析软件PAS(网络建模,网络拓扑,状态估计,调度员潮流,负荷预测,电压自动控制,无功电压优化,短路电流计算等)
●馈线自动化功能
●调度管理功能(设备台帐管理,调度运行管理,操作票管理;工作票管理,专项记录管理,班组记录管理,图纸资料管理)
●配网管理/GIS功能
●电量计费功能(PBS)
技术特点:
●一体化的支撑平台
ON2000系统提供了统一的支撑环境,支持系统的所有应用。
对于实时系统,提供了实时支撑平台,包括网络、数据库(商用数据库、实时数据库)、图形、报表,支持SCADA,DA,PAS,PBS,GIS在线应用;对于配网管理系统,提供了基于中间件(DCOM,JavaBean,CORBA)的软总线,以支持DMS的所有管理功能。
ON2000实时系统支持平台信息软总线
●跨平台系统
Windows和UNIX混合平台,采用SQLServer/Oracle/Sybase等大型数据库。
●综合数据采集系统
数据采集系统针对调度自动化、配网自动化、电能量计费的特点进行了一体化设计,使得一个数据采集系统就可以完成所有的数据采集任务,不需要建立多个数据采集系统。
●模块化的系统结构
ON2000系统软件采用模块化的程序结构,它包含两大部分:
支撑平台及应用功能,它们各自又被分为很多子系统。
支撑平台包括:
网络、数据库、图形,报表等子系统。
应用功能包括:
SCADA、DA、PBS、PAS、GIS、DMS等。
说明:
南瑞农电与南瑞科技是南瑞不同的子公司。
产品的定位是中小地调、县调。
系统多采用Windows、UNIX混合平台。
ON2000的应用比较广泛,包括中小调度、大的企业(山东的魏桥集团等)、高速公路。
一些企业用户目前也有搞调度自动化的需求。
1.3南瑞继保RCS-9001
系统面向配网调度、基于IEC61970和IEC61968国际标准的扩展、充分考虑配调日常工作实用性、采用了网络技术和智能化技术完全跨平台的配网自动化主站系统。
RCS-9001DMS把工作核心从传统的SCADA实时应用转向工作管理应用,以SCADA系统作为数据基础,GIS系统作为显示平台,对SCADA/DA、GIS、配电工作管理进行一体化设计,实现SCADA/DA、GIS、配电工作管理应用的统一。
近年来的应用也比较多,其EMS系统已在多家省调(广东省备用)、地调使用,集控系统、变电站当监控应用比较广泛。
配网的案例不是很多。
系统结构:
RCS9001软件系统结构
技术特点
●基于IEC61970标准和扩展的IEC61968标准
本系统是基于IEC61970标准和扩展的IEC61968标准而全新开发的新一代DMS系统,从统一应用支撑平台,到所有的基于该平台构建的电力系统应用,都基于上述标准的扩展。
●完全的跨平台系统
跨平台可视化技术和操作系统屏蔽中间件的应用,使系统具有更高的可移植性,可以很方便地构成一个由不同计算机软、硬件平台有机组合而成的混合平台系统。
●图模库一体化技术
●无缝式一体化设计的GIS显示平台
●提供具有二次开发能力的组件化通用图形平台
组件化通用图形平台是一个功能强大,使用方便,集建模、组织、开发、运行于一体的图形平台,是一套专门用来创建各种图形应用界面的系统。
该系统不仅可以用来搭建各种形式的窗体应用,还有强大的二次开发功能,使用户可以随心所欲地开发实现自己所需要的各种图形界面应用功能。
●集中式电压无功控制
RCS-9001集中式电压无功控制(IVQC)作为区域性的电压优化控制手段,能兼顾到集控站中各个变电站之间电压及无功的影响,从而更好地满足电力系统运行的稳定性、安全性和经济性的需要。
说明:
保护是南瑞继保的主业,往往配合保护做一些变电站的监控或集控。
近几年来其调度自动化EMS的应用和推广也比较。
电压无功控制是他们的特色。
1.4积成电子iES-DMS1000
iES-DMS1000主站系统软件设计开发Unix/Windows主流工业应用操作系统,采用Client/Server体系结构设计,运用Internet技术,系统采用独创的跨平台软总线技术,模块化结构设计,具有可靠的安全稳定性,良好的开放性、可移植性和可扩充性。
主站系统软件包括数据库管理软件、GIS平台应用软件、人机会话软件、通信软件、系统管理软件及系统服务软件等以及应用接口API程序包。
系统采用分层分布式结构,整个系统由计算机硬件、操作系统、分布式系统运行管理平台、实时系统运行管理平台、基本应用平台、电力系统高级应用软件等层次组成。
系统在山东、山西、福建、四川等地的地县级配网应用广泛。
系统结构:
iESDMS1000系统结构图
主要功能:
●SCADA功能
●电压合格率分析
●配电网故障处理(DA)功能
●电子值班功能(选用功能)
●配电调度防误系统与操作票
●SCADA应用软件功能
包括:
DA、负荷转移决策、停电管理及配电故障仿真运行及处理功能。
另外对于复杂的开闭所和环网柜供电的网络还要提供对合环操作的预警及分析功能。
●WEB功能
●主站与外部系统的接口功能
系统的对外接口包括:
(1)基于IEC61970/61968的CIM/XML接口方式;
(2)基于数据库的接口方式;(3)基于文件的接口方式;(4)基于专用通信协议的接口方式。
技术特点
●软总线结构
积成系统最明显的特色就是采用软总线结构,过去叫做softbus,现在叫做iiNetS,该服务(模块)的作用:
1)实现跨越操作系统平台(Windows、Unix、Linux)的数据通信;
2)实现系统主辅模块的自动切换。
积成的系统中主辅都是指的软件模块,没有真正意义上的所谓主机、辅机的区分。
3)系统运行的各进程在iiNetS上体现为注册模块,iiNetS可以加载、卸载模块,并负责维护“软件互斥备份组”模块的主辅状态,保证同一时间系统内有且仅有一个主模块。
4)实现了对通信协议TCP/IP的包装。
●图库一体与绘图填库建模
绘制接线图的过程中完成配电网模型的建立。
●关于IEC61970/61968
为了适合IEC61970/61968作了一个CIMSERVER通过该程序来实现对外的EMSAPI操作。
CIMServer主要包括GDA服务和HSDA服务。
GDA服务,即通用数据查询(GenericDataAccess)服务,HSDA服务,即高速数据访问(HighSpeedDataAccess)服务。
作为系统与外部系统的一个接口。
1.5东方电子DF9000
DF9000系统采用先进的调度自动化主站平台技术,采用客户/服务器模式,支持双网,将SCADA支撑软件与应用软件分成相对独立的两层,便于系统的扩充。
系统的应用比较广泛,公司先后中标北京奥体中心电网运行管理系统1套、奥运配网监测系统主站1套、奥运配网终端系统200多套,另外比较典型的应用还有浙江绍兴配网自动化系统。
系统结构:
DF9000系统实现
主要功能:
主站DF9100
DF9100系统功能
子站DF9200
收集配电终端和远东RTU采集的遥测、遥信等实时数据,对配电终端的遥控点执行控制操作;向配电主站转发遥测、遥信等实时数据,并接收处理主站发出的遥控操作。
收集馈线远动终端信息通过配电故障处理软件,完成配网主干线路中的故障识别、故障隔离和恢复供电的功能。
DF9100的DA功能
DF9000配网故障处理自动化系统的故障检测、定位、隔离与恢复控制分为三个层次,一是以配电终端为基础的故障检测,二是以配电子站为辐射中心的低层区域控制.三是以主站为管理中心的高层全局控制。
配电终端负责故障的检测,执行配电子站故障处理命令,实现故障隔离功能,并上报故障处理信息及接受主站的控制策略。
配电子站负责处理所辖区域馈线终端(FTU)的故障上报,查询故障信息、分析故障位置及实现故障的当地隔离,当故障区域超出所辖区域或隔离不成功,配电子站上报故障给主站,由主站协调各个子站进一步处理故障的隔离,隔离完毕之后,主站根据故障信息,提供非故障区域的供电策略,实现恢复供电。
DF9000主站系统DA功能的实现过程:
首先是配电主站或子站利用RTU采集的信息,进行故障选线;
在判断出故障线路的情况下,进行故障区域的划分,并进一步进行精确的定位;
在故障定位的基础上,进行故障隔离;
配电主站利用SCADA提供的信息,判断故障诊断是否成功;
主站诊断成功,则在计算配网潮流以及逻辑推理的基础上,制定出合理的恢复控制策略;
以此恢复策略为基准,由配电站主站配合配电子站及/或配电终端自动或由调度员手动操作实现非故障区域的恢复供电。
说明:
东方的配网应用比较广泛,系统的设计延续了DF8000的路线。
目前东方主推的产品是DF8003SCADA/DMS,比如目前的北京奥运配网监测系统。
北京奥运配网监测系统
1.6北京科锐CR6000
CR6000包括配电自动化主站系统(SCADA+FA)、配电管理系统(GIS、设备管理、负荷管理、TCM等等)、配电分析软件(DPAS)。
系统结构
CR6000大中型配网自动化系统三层结构
主要功能:
●SCADA功能
●馈线自动化功能(FA)故障定位、隔离和恢复供电功能
●配电GIS
●配电高级应用网络建模、拓扑分析
●信息交换功能与调度SCADA系统的通信及数据交换、与MIS等系统的通信及数据交换
1.7国电南自DS3000
系统基于IEC61970CIM/CIS模型,由DS3100一体化平台系统、DS3210配、调自动化系统、DS3400电网高级应用软件、DS3300配网管理系统、DS3500电能量采集管理系统以及DS3200系列RTU/DTU/FTU/TTU等设备组成,实现了输配电网的调度、监控、分析、管理等功能。
系统能满足省级、地级、县级电力调度自动化系统、配网自动化系统、集控站自动化系统、水电调度自动化系统、铁路监控自动化系统的需要,也是一个面向超大型调配一体化控制中心的新一代能量管理系统。
系统的应用比较广泛,目前与上海铁路合作成立南京国铁,系统在铁路方面也有应用。
系统结构:
DS3000系统结构
系统特点:
●系统的开放性:
DS3000具有开放的系统结构,完全遵守各种工业标准。
系统的设计参考IEC(国际电工委员会)制定的IEC61970/IEC61968系列国际标准,遵循CIM/CIS模型开发,支持第三方的开发,可以与其他厂家的系统接口。
●系统的扩展性:
DS3000的分层、分级、分布式管理的设计思想为系统进行方便的扩展提供基础。
主站节点如服务器、工作站及网络设备等硬件,软件模块等都可以方便的扩充。
●系统的先进性:
DS3000采用持续开放的通用网络平台,运用Client/Server结构,强调中间件设计模式,由此形成的网络级中性服务平台仅服务于客户请求的中性数据,而无需考虑数据的应用。
通用平台将上层应用和底层支撑隔离开,同时为上层应用提供一种开发和运行的环境,为系统的高效稳定运行提供可靠保障。
●强大的WEB浏览功能:
DS3000系统平台本身支持功能强大的WEB浏览功能。
采用三层结构的设计思想,支持多客户端,通过WEB服务器,电力公司(供电段)的各级管理部门都可以查看本公司调度自动化的系统信息,及时了解运行状况,包括浏览实时数据、静态数据、图形、曲线、报表、报警事项等。
运行管理人员在进行维护时,在SCADA系统所做的图形修改、参数修改可以自动同步到Web服务器,保证了各客户端真正免维护,降低了管理人员的工作量。
●完善的PAS高级应用功能:
DS3000调度自动化系统提供完善的PAS高级应用功能,包括网络建模、拓扑分析、动态着色、潮流计算、状态估计、无功优化等模块。
1.8珠海许继TOSCAN-D3000C
以配电SCADA系统为配电网实时监控中心,实现配电网的运行、监控及事故处理的自动化,以配电管理系统为配电网生产、运行、管理的核心,通过可监视、可定制、可控制的配电管理系统,实现配电工作管理信息化、数字化、自动化的电网自动化系统。
主要包括以下三部分:
●配电GIS
●配电SCADA
●配电生产管理
1.9上海申瑞SuperDMS-2100
配电SCADA、馈线自动化、配电工作管理一体化集成,系统结构可灵活配置。
应用于江苏扬州供电公司、山东烟台福山电力公司、天津市华苑电力公司、福建南平电力公司等数十家配电管理中心。
系统组成
●SuperDAS配网自动化系统
●SuperSCADA配网SCADA系统
●SuperSA变电站自动化系统
●SuperFA馈线自动化系统
●SuperDPAS配网高级应用分析软件
●SuperDM配电管理系统
●SuperGIS配网AM/FM/GIS系统
●SuperDWM配电工作管理系统
●SuperCRM客户关系管理系统
●SuperDSM用户需求侧管理系统SuperLA负荷控制系统
●SuperEET电量计费系统
1.10ABB宁波、杭州系统介绍
杭州、宁波的配网系统采用的是ABB的系统。
系统结构
杭、宁配网自动化系统结构
系统功能示意
1.11北京科东CC2000
CC—2000系统全面遵循国家标准,基于IEC61970CIM模型建立电力系统对象库,保证了系统的开放性,方便系统集成和数据整合;系统采用基于集成总线的面向组件的体系结构和事件驱动的分布式管理机制,用户可以灵活定制系统;系统将面向对象的实时数据库与关系数据库完美结合,提高了数据库的方便性、实时性和可靠性;系统采用图、库、模一体化技术提高了工程化效率;系统B/S和C/S结构的有机结合,增强了系统跨平台能力,提高系统的可维护性。
CC—2000系统采用了SCADA、PAS、DTS、PSIDP一体化设计,新增了智能操作票、自动电压控制等子系统,完全适应网、省调、大中型地调的应用需求。
说明:
该系统基于IEC61970标准提出和实现了上下级调度中心的信息共享、分责维护。
通过模型合并技术得到全网模型,采用SVG图形转换方法得到全网图形,再通过IEC60870-5-104等协议更新实时数据,最终实现上下级调度自动化系统之间的信息共享,实现了全网的在线监控,为全网的状态估计、DTS联合反事故演习等提供了模型和画面支持。
1.12北京华源EPID2000
EPID2000综合配调自动化系统是面向地区电网、县级电网的支持配调一体的自动化主站系统。
配调SCADA功能,配调管理功能,GIS地理信息系统,web浏览功能。
主要功能模块:
●调配SCADA包括配调系统数据采集、数据处理、数据传输、控制调节、画面调用及显示、事件报告、报表定制打印及系统维护等功能
●馈线自动化FA
●配网地理信息系统GIS分为系统管理、GIS基本功能、电网运行管理、电网运行分析和接口管理五部分
●WEB发布系统系统通过专用物理隔离设备向局域网转发数据,实现web浏览、web管理功能
●配电管理DMS包括设备管理、运行管理、智能操作票管理、事故追忆、告警管理等功能
●调度管理DMIS
●保护信息管理RMS
●配电网应用分析DPAS
●输电网应用分析TPAS
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