PRS3000智能配电网主站系统技术说明书.docx

UYG深瑞PRS3000智能配电网主站系统技术说明书Ver 4.01长园深瑞魅保自动化有跟公司（原深圳南瑞科技）2. 2技术特点特点一：系统的开放性PRS3000系统具有开放的系统结构开放性”可以按照是否符合被广泛接受的各种工业标 准来衡量，也可以按照是否比拟容易地与第三方产品集成来衡量PRS3000系统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模型开发支持系统软硬件升级，支持第三方的开 发，可以与其他厂家的系统接口因为有众多的厂家支持这些工业标准，所以PRS3000有广阔的 选择空间来进行系统配置，以满足工业领域的各种应用跨平台也表达了系统的开放性跨软件平台：操作系统:UNIX、LINUX> NT；数据库：Oracle> Sybase> DB2. SQL-SERVER 等；GIS 平台：Arclnfo> Maplnfo> Smallworld 等跨硬件平台：IBM-AIX\HP-UX\So 1 aris\A1 pha 的 64 位系统；WINDOWS\INTEL 的 32 位 系统。

特点二：系统的可扩展性系统的分层、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， 站端设备，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，就象是搭积木 一样这种持续可扩的性能，使用户在实现配网自动化时，可以按照”总体规划，分步实 施” 的策略来实施，防止了用户的一次性投资太大采用面向对象的技术和“大对象”的概念，将一个特定的应用作为一个大对象来处理，使 它具备一个对象所具有的广义上的封装性和继承性这样各应用之间界面清晰，由于应用本身 的相对独立性可平安地实现系统的扩展性特点三：先进的系统平台主站系统采用持续开放的通用网络平台，即S-MAS平台的设计，运用Client/Server结构, 强调中间件设计模式，由此形成的网络级台仅服务于客户请求的中性数据，而无需 考虑数据的应用这不仅丰富了系统服务定义的内涵，且为电力企业不断扩大的各部 门系统网 的Intranet及与外层Internet的自适应网络互联带来了潜在效能，使使用者可自行灵活定义拓 广的应用，并自动接入系统及与系统通信平台将上层应用和底层支撑隔离开，同时建立在不同的计算机体系结构和操作系统之上的 该分布式系统运行平台为上层应用的设计和运行提供一种开发平台和运行的环境，为系统的稳 定高效运行提供可靠保障和奠定坚实基础，它为整个PRS3000提供通用的平台功能支 持。

PRS3OOO建立在操作系统的基础上的实时操作系统，其实时性扩展独一无二地保证了实时控 制的定时及实时优先级控制真正实现了电力遥控中的先选择再控制通用平台的设计不仅满足了配网自动化的需要，同时可持续开放，提供满足调度自动化、 用电管理系统等不同应用的需要特点四：S-MAS/GIS-体化设计GIS与S-MAS通用平台是从不同的角度表征电力系统的不同需求：前者偏重于地理空间 分析, 后者侧重支撑电网分析PRS3000在数据库的设计上，可实现把每一地理空间要素与 电网要素通 过关系数据库相互影射，实现了 GIS/SCADA/DAS/FA的数据库设计一体化gt; 在实现上述数据库一体化设计的基础上，可以实现DMS与GIS实时数据、属性数据与拓扑的 相互关联，并与GIS保持一致目前PRS3000的SCADA/DPAS/ FA的图形已经实现了商 用数据库 化的存储，定义格式可向用户透明开放，用户利用它和网络拓扑映射技术可以在GIS维护程序中 实现AM/FM/GIS与SCADA/DPAS/FA拓扑的无缝迁移SCADA/DPAS/FA系统V特点五：网络化的配网自动化系统> PRS3000配网通信系统的设计考虑了多种通信方式，包括：光纤以太网方式、光纤双环 自愈 方式、专线方式、无线方式等。

运用最为普遍、效率最高的是光纤以太网方式gt; PRS3000网络型配网自动化系统以主站、子站、FTU全以太网络的方式形成“三网合一”配 网自动化系统，将光纤优势与以太网的优势结合在一起，既发挥光纤远距离、高速的 可靠通 信，又集成了通信组网的功能，以TCP/IP寻址和通信主网、子网的概念以及IEC-870- 5-104 通信协议，实现了分组交换数据的功能，保证了配网自动化系统数据交 互的快速性和实时性gt; PRS3000网络型配网自动化系统以太网采用分层体系结构，可以使用路由器或网桥在IP层实 现设备之间信息的路由，也可通过应用层路由信息经子站形成分组交换数据，通过 子站分组 形成了 “路由”的概念°由于这些子站在网络上也是互连的，这就形成了以子 站为核心的 多“路由”自愈功能，并且可方便实现设备间的相互冗余特点六：系统的可维护性系统提供了完备的管理和维护功能：系统硬件设备、软件、数据库便于维护，各组件都 具有自 检和自诊断的能力gt; 可以在本地或者远程维护配网自动化主站系统可以在主站端通过通信通道远程维护站 端系 统，也可以在本地利用笔记本电脑通过维护端口维护站端系统。

gt; 维护诊断功能包括参数设定、工况显示、系统诊断、模型仿真等gt; 户外配电终端的掌上笔记本无线维护功能gt; 系统具有方便的数据备份和恢复功能特点七：支持多种通信方式PRS3000系统支持多种通信方式，包括光纤、专线、电力载波、无线扩频等可根据用 户 的通信系统实际情况和功能耍求，提供高性价比的通信方案特点八：可靠的FA方案对于馈线短路故障，PRS3000配网子站以及FTU能够即时捕获短路电流，故障隔离由子站集 中处理实现故障隔离的准确率大于99%gt; 非故障恢复功能可设置为全自动或在人工干预下的半自动方式特色九：分层结构配网自动化系统分为三层，即主站层、配网子站层、站端层各层的功能相对独立，对极 端情况有健壮的适应性：> 配网子站不仅起到当地所控制范围站端设备的数据传输与上传下达的功能外，也具有故障 诊断、隔离与非故障区域的恢复控制功能gt; 当主站瘫痪或子站至主站通信中断时，子站能继续完成其通信管理、三遥、故障隔离与 恢 复、保存数据及事项的功能特点十：强大的WEB浏览功能PRS3000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，通过WEB服务 器，支持多个客户端实时数据、静态数据、图形、曲线、报表、事项等查询。

3基于MAS的一体化支持平台PRS3000配网自动化及配网管理系统的主站系统由通用平台、配电监控系统、馈线自 动化 FA系统、基于GIS的配电管理系统和DPAS系统组成其中通用平台系统，也称S-MAS通用平台， 是整个主站系统的核心，它提供的数据库访问、网络、广义软总线、分布式运行 管理等中间件/ 组件，构成了整个主站系统实时运行的基础，在此平台的基础上，实现诸如 配电监控、FA、GIS 配电管理和DPAS等功能依据可持续扩展、不断开放、分布式原那么设计开发的S-MAS平台，充分考虑了电力系 统的 大对象，从数据库底层、功能定义、应用分布、数据流等诸方面，进行了规范化的设计，使得S- MAS平台能够满足不断扩充的实时控制系统的需要，即能支持大型配网自动化系统，也能满足各 级调度自动化系统、电能记费系统、集控站系统等的需要，实现EMS/DMS系统的一体化基于S-MAS平台上的电力系统的各种应用系统，具有最适宜的伸缩性、模块性和互操 作性, 所以可最大范围的减少和保护电力公司在系统维护、培训和工程等方面的投资3.1系统设计构架SCADA/DPAS/AM/FM/MMI 等软总线/GIS平台/实时库S-MAS平台数据库/网络/C++操作系统(UNIX/Windows)裸机(SUN/ALPHA/INTEL 等)系统运行环境开放软件支撑平台开放应用功能开放3. 2功能模块框架结构PRS3000配调主站系统的应用软件平台，采用模块化、分布式、开放性的设计原那么，有 以 下几个组件（中间件）组成：实时数据中间件、图形接口中间件、分布式管理中间件、与 第三方 接口中间件、数据库访问中间件等。

在平台提供的中间件的基础上，开发各种应用功 能整个 主站系统有以下体系结构：3. 3网络平台3. 3.1分布式网络平台PRS3000配网自动化及配网管理系统采用了深瑞自主研制开发的大型通用平台，以 CLIENT/SERVER机制为核心，具有良好的开放性、易扩展性、分布性，能满足DMS、EMS等 各种 应用，尤其支持超大规模、海量实时数据处理，适合大规模DMS/EMS系统的要求3.3.1.1 服务器字典Client/Server模式的SCADA系统在网络结构上是一种基于链接的非透明的分布式系统它 有两层含义第一，Client在和Server交换数据以前，必须先同它建立数据链路；第 二, Client只有事先知道了 Server的逻辑位置（如机器名、IP地址等）才能和它建立链路 Client/Server的这一结构特点，保证了数据传输的高效和平安可靠，这是传统的基于广播的简 单分布的系统所不具备的通过为每一台客户机预先设置一张能提供某一功能所对应的服务器逻辑位置的信息 表，即 服务器字典，这样数据源的物理地址和功能服务器的逻辑位置对客户机来说是透明的 服务器 字典可以存放在配置文件中，或数据库表中。

3.3.1.2 Client/Server 网络模型如果每一个应用都和相应的服务器建立一个链接，客户机和服务器之间的链路会非常之多, 最后服务器将不堪重负从而降低系统性能甚至于使系统瘫痪我们设计的网络模型中，每一台 客户机都有一个网络服务程序，由它负责从服务器字典中获取服务器逻辑位置的信息 并建立链 路，而客户机的每一个应用只和本地的网络服务程序打交道从图中可以看出，每 一客户机和 服务器之间只有一条数据链路这是一个两级结构的Client/Server网络模型客户机本地网络服务器程序是所有本地客户应用的Server端，相对于整个系统它又是系统Server 的 Client 端两级结构的Client/Server网络模型，不但减少了 Server和Client之间的网络链路的数 量，同时也使网络管理变得容易： (1)客户应用不直接和系统Server打交道，从而实现了应用角度数据的透明访问；本地网络服务程序根据需要随时建立或删除和Server之间的链路，以提高网络效率，降低网络负担；双服务器热备份系统中，客户端应用可不关心客户机和服务器之间数据链路的切换，做到切换不仅是无缝的，而且是透明的；分组、分层、分布式通用平台设计c/s机制目前在调度自动化和配网自动化的实时处理系统中，得到了广泛的应用。

在设 计 上，这些实时处理平台一般有以下特点：1、按功能需求，分布节点应用；2、有主服务器作为SERVER端，其它节点作为CLIENT端，服务器集中处理实时信 息的交 互3、节点的应用一般按主备双机热备用方式配置与实现如以下图所示：主应用1 备应用1上述平台的设计，采用的是集中服务器控制、应用分布的模式，在目前计算机硬件、网络 通信产品日益开展的今天，能够满足SCADA实时监控的需要，但这种集中式的处理方 式也有一 个明显的缺乏：在监控点数量庞大的大型主站系统中，监控主服务器(或主运行工作站)需要集 中处理的数据量过于庞大，造成系统负荷率居高不下，系统性能指标明显下降；同时，由于需要处理的数据必须集中到实时运行的主服务器上，造成与主服务器连接的网络链 路十分繁忙，虽然目前快速仪太网到达100M,有的已经实现1000M以太网，但在数据流 量太大 的情况下，仍会造成不利影响S-MAS平台从设。