国电南自智能配电网主站解决方案.pdf
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国电南自智能配电网主站解决方案介绍国电南自智能配电网主站解决方案介绍Aug2014国电南自目录目录一、国电南自简介二、整体解决方案三、主站方案及特点四、技术展望公司简介公司简介国电南京自动化股份有限公司总部位于南京,现隶属于华电集团,致力于为多个领域的客户提供自动化产品的研发、工程、制造、销售和服务,以满足包括电力、工业等行业的市场需求。
公司具有强大的产品技术、生产工艺和渠道资源,销售及技术支持遍及全国30多个城市,构建了完整的产品和技术服务体系,为客户提供全面的电力自动化产品组合以及可信赖的自动化解决方案。
核心竞争力核心竞争力技术技术发展发展产品管理产品管理销售网络与服务销售网络与服务生产生产制造制造质量质量研发研发配网道路上,我们一直在努力配网道路上,我们一直在努力引进专业团队,成立引进专业团队,成立配网自动化事业部配网自动化事业部完成调度完成调度&配网自动化系配网自动化系统及终端通过省部级鉴定统及终端通过省部级鉴定完成近完成近170170套自动化系统的部署,套自动化系统的部署,其中调度近其中调度近6060套,集控约套,集控约9090套,套,配网系统配网系统55套;配电终端套;配电终端500500套套完成近完成近9090套自动化系统的部套自动化系统的部署,其中调度约署,其中调度约2020套,集控套,集控约约6060套;配电终端约套;配电终端约10001000套套完成近完成近1515套自动化系统的部署,其套自动化系统的部署,其中调度中调度99套;集控套;集控55套;套;11套配网系套配网系统正在实施;配电终端约统正在实施;配电终端约35003500套套自2002年至今,国电南自累计完成主站系统236套,其中调度系统80套,集控系统150套,配网系统6套,其中地市级调度10套。
合计提供终端产品6000多台,并可以提供10000台以上的终端年产能。
目录目录一、国电南自简介二、整体解决方案三、主站方案及特点四、技术展望配网自动化解决方案全景配网自动化解决方案全景2014年年7月月31日星期四日星期四,Slide8整体解决方案整体解决方案设备层(配电终端)DTUFTUDTUTTUDTU子站层(变电站)主站层(监控中心)外部系统地理信息系统GIS营销管理系统CIS生产管理系统PMS调度自动化系统EMS基础平台基于IEC61970/61968的信息交换总线调度数据网接入层(通讯介质)光纤环网无线专网公网无线光纤环网高级应用软件电力故障报修95598工业交换机2G/3G/4GPONONU设备层(一次设备)环网柜柱上开关变压器箱式变配电房SCADA基本功能扩展功能2014/7/31,Slide9传统主站组网方案前置机02SCADA服务器01SCADA服务器02数据库服务器01数据库服务器02前置机01终端01终端02终端03终端04维护工作站A网:
172.20.*.*B网:
172.21.*.*A网交换机B网交换机GPS打印机隔离装置WEB服务器A网:
172.20.*.*B网:
172.21.*.*前置采集网:
192.168.*.*终端N2014/7/31,Slide10基于云平台的主站组网方案物理组网FusionCube维护工作站逻辑组网FusionStorage存储池2台前置采集网A网B网存储网络管理网络前置机VM2SCADAVM2数据库VM2模拟终端VM模拟终端VMVRMVMFMVM存储管理VM前置机VM2SCADAVM2数据库VM2交换模块交换模块FusionCube维护工作站目录目录一、国电南自简介二、整体解决方案三、主站方案及特点四、技术展望三、主站方案及特点三、主站方案及特点-传统主站硬件传统主站硬件拓扑结构拓扑结构安全安全IIIIII区区负载均衡服务器安全安全II区区2014/7/31,Slide12三、主站方案及特点三、主站方案及特点-基于云平台的硬件基于云平台的硬件拓扑结构拓扑结构2014/7/31,Slide13安全安全IIIIII区区负载均衡服务器安全安全II区区2014/7/31,Slide14云平台整体架构传统ITSM/BSMBSS/OSS租户业务管理员系统管理员分布式cache精简配置快照链接克隆FusionCompute虚拟化平台计算虚拟化HA网络虚拟化热迁移存储虚拟化DRSDPME9000计算存储交换融合平台融合刀片交换板GPU卡SSD卡PortalFusionManager云管理系统北向API应用自动部署自助服务告警监控报表拓扑权限管理硬件自动发现与配置FusionStorage分布式存储平台三、主站方案及特点三、主站方案及特点-软件架构软件架构生产管理系统PMS用电信息采集系统支撑平台扩展功能III/IV区信息交换总线SCADA基本功能支持UNIX/Linux/Windows友好的人机界面IEC61970/61968CIM建模跨安全分区跨隔离系统架构支持分层分区大容量高效率实时数据库权限与安全区设置图模库一体化图形支持CIM-G标准全景事故追忆及反演网络拓扑分析III区WEB应用服务多态应用电力故障报修95598馈线自动化与GIS的图模互导自动成图图形模型拼接停电管理智能操作票高级应用软件状态估计三相潮流计算无功优化/网络重构解合环分析安全性分析短路电流计算负荷预测I/II区信息交换总线信息交换总线跨区数据代理服务注册中心元模型管理消息格式管理信息交互管理信息交互停电管理系统地理信息系统GIS营销管理系统CIS正向隔离装置反向隔离装置需接入配网主站系统的III/IV区外部系统需接入配网主站系统的I/II区外部系统调度自动化系统地区电量采集系统配网主站系统2014/7/31,Slide15三、主站方案及特点三、主站方案及特点-多节点、高可多节点、高可伸缩、灵活伸缩、灵活部署部署全局分区S*11TCPClientRMCast责任区1S5S4S3S2S1S0RMCastTCPServerRMCast责任区2S5S4S3S2S1S0RMCastTCPServerRMCast责任区nS5S4S3S2S1S0RMCastTCPServerRMCastTCPClientRMCastTCPClientRMCastTCPClientRMCastTCPClientRMCast2014/7/31,Slide16三、主站方案及特点三、主站方案及特点-多重数据安全保障机制多重数据安全保障机制多副本备份:
根据安全级别可灵活配置1副本(相当于RAID10)或多副本(3副本情况下,数据可用性达到11个9)NVDIMMCache技术:
读写速度快,掉电数据不丢失强一致性复制协议:
应用程序写入一份数据时,如果成功,后端的一份或多份副本必然一致,再次读时,无论从哪个副本都可读到正确的数据CacheSSDNod1Nod2Nod3CacheSSDCacheSSDPCIESSDSSDSSDInfiniBand多重数据安全保障机制,确保数据安全可靠2014/7/31,Slide17三、主站方案及特点三、主站方案及特点-资源按需分配,弹性伸缩,提升资源效率资源按需分配,弹性伸缩,提升资源效率2014/7/31,Slide18云云应用负载阈值应用负载阈值云主机弹性伸缩根据负载自动弹性伸缩Hypervisor物理资源池物理主机云化管理云主机CPUMemoryHardDiskIOCard资源池化、按需弹性使用三、主站方案及特点三、主站方案及特点-并行快速数据重建并行快速数据重建2014/7/31,Slide19Disk1P1P2Disk2Disk3Disk6Disk4Disk5Server1Server1Server2Server2Server3Server3P3P4P5P6P7P8P9P10P13P14P15P16P17P18P19P20P21P22P23P24P1P2P3P4P5P6P7P8P9P10P11P12P13P14P15P16P17P18P19P20P21P22P23P24P11P12数据分布可以跨服务器或跨机柜,不会因某个服务器、机柜故障导致数据不可访问数据分片在资源池内打散,硬盘故障后,可在全资源池范围内自动并行重建,仅重建实际数据,无需热备盘;重建1TB数据时间30分钟(传统IPSAN重建1TB数据需要12小时),提升数据可靠性关键关键技术技术1+N多机冗余的高可靠技术实时库快速索引技术数据库分区同步技术无锁并行队列技术可组态的业务流程交互技术基于元数据元规则的一二次统一建模技术三、主站方案及特点三、主站方案及特点-关键技术关键技术2014/7/31,Slide20三、主站方案及特点三、主站方案及特点-基于分区的分布式内存数据库技术基于分区的分布式内存数据库技术基本分区色彩代表不同的分区三、主站方案及特点三、主站方案及特点-基于快速索引基于快速索引的读的读操作技术操作技术针对系统特点的独特优化的Hash算法基于两级的bitmap索引技术遥信遥信遥测遥测.NameNameStateValueQualityQualityTimeStampTimeStamp三、主站方案及三、主站方案及特点特点-基于无锁并行队列的写操作技术基于无锁并行队列的写操作技术以基于CPU指令级的原子锁代替操作系统线程锁每个进程都有独立写空间,进程间永无互斥等待三、主站方案及特点三、主站方案及特点-1+N多机容错的高可靠多机容错的高可靠技术技术11NN冗余引擎冗余引擎A1.实时数据采集实时数据采集5.历史数据存储历史数据存储3.报警信息管理报警信息管理2.计算服务计算服务4.时间同步时间同步B1.实时数据采集实时数据采集5.历史数据存储历史数据存储3.报警信息管理报警信息管理2.计算服务计算服务4.时间同步时间同步C1.实时数据采集实时数据采集5.历史数据存储历史数据存储3.报警信息管理报警信息管理2.计算服务计算服务4.时间同步时间同步进程运行中进程运行中进程热备用进程热备用进程已停运进程已停运元数据对象元规则对象IEC61850模型IEC61970数据模型IEC61968数据模型其它应用领域数据模型变电站应用系统调度集控站应用系统配网自动化应用系统其它应用领域建模工具变电站应用模型调度集控站应用模型配网自动化应用模型三、主站方案及特点三、主站方案及特点-基于元数据、元规则的动态建模技基于元数据、元规则的动态建模技术术动态属性交互属性可视化组态QScript运算操作步骤1操作步骤2操作步骤N语义分析关联模型事务操作流程主站方案及特点-基于动态脚本的可组态的业务流程交互技术遥控流程三、主站方案及特点三、主站方案及特点-馈线馈线自动化自动化FA技术特点:
技术特点:
集中与分布式结合的故障处集中与分布式结合的故障处理方式;理方式;自定义故障处理启动条件;自定义故障处理启动条件;并行并行故障处理能力;故障处理能力;容错故障处理能力;容错故障处理能力;可外延恢复方案;可外延恢复方案;馈线馈线安全校核;安全校核;三、主站方案及特点三、主站方案及特点-高级应用系统总体结构高级应
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