專利名稱：配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)體系架構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)是對(duì)配電網(wǎng)上的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)視、協(xié)調(diào)及控制的一 個(gè)集成系統(tǒng)。它是近幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù)和領(lǐng)域，是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技 術(shù)和通信技術(shù)在配電網(wǎng)監(jiān)視與控制上的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
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隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民物質(zhì)文化生活水平的不斷提高，對(duì)電力的需求 愈來(lái)愈大，使電力事業(yè)迅速發(fā)展，電網(wǎng)不斷擴(kuò)大，用戶對(duì)供電質(zhì)量和供電 可靠性要求越來(lái)越高，甚至連發(fā)生電源的瞬時(shí)中斷也不能忍受。這對(duì)配電 網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的管理容量和可靠性都提出了非常高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
目前，配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)所管理的配電網(wǎng)及遠(yuǎn)方終端的規(guī)模越來(lái)越大，對(duì)電 能的質(zhì)量和可靠性的要求越來(lái)越嚴(yán)格。本發(fā)明提供了一種配電網(wǎng)自動(dòng)化體 系架構(gòu)，基于該架構(gòu)的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)在保證高可靠性的前提下可管理 逾萬(wàn)臺(tái)遠(yuǎn)程終端，并可實(shí)現(xiàn)平滑的升級(jí)和擴(kuò)容。
該架構(gòu)總體上為分層分布式架構(gòu)，主要由主站系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、子站 系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程終端等構(gòu)成主站系統(tǒng)構(gòu)建在大型數(shù)據(jù)庫(kù)軟件平臺(tái)上的軟件 系統(tǒng)產(chǎn)品，它實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的管理功能，包括饋線自動(dòng)化、SCADA、 故障檢測(cè)與恢復(fù)供電、無(wú)功補(bǔ)償、通信監(jiān)控等子系統(tǒng)，主要安裝在各供電 局的調(diào)度中心或者中心變電所值班室，采用可靠快速的雙以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，通 信效率高，對(duì)重要的設(shè)備如通訊前置機(jī)、數(shù)據(jù)服務(wù)器均采用雙機(jī)熱備方式，通訊前置機(jī)采用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的中間件架構(gòu)如J2EE和Corba等，提供豐富的應(yīng) 用接口和良好的二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)，可支持配調(diào)一體化這一配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的 發(fā)展趨勢(shì);終端設(shè)備和區(qū)域站(子站)系統(tǒng):改變業(yè)界己有的工控機(jī)+Windows 系統(tǒng)的方式，采用插卡式體系結(jié)構(gòu)的硬件系統(tǒng)和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的模 式，在提高設(shè)備的可靠性的同時(shí)支持豐富的、可擴(kuò)展的通訊接口，并在子 站系統(tǒng)中引入整機(jī)級(jí)聯(lián)技術(shù)支持平滑擴(kuò)容。通訊系統(tǒng)采用可靠性較高的結(jié) 構(gòu)，提供豐富的接口，組網(wǎng)簡(jiǎn)單、容量大、可靠性強(qiáng)，并可結(jié)合用戶的實(shí) 際情況提供經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的解決方案。
本發(fā)明的有益效果是采用該分層分布式架構(gòu)，大大提高了配網(wǎng)自動(dòng)化系 統(tǒng)的可靠性，并可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平滑升級(jí)和擴(kuò)容；采用嵌入式硬件平臺(tái)和實(shí)時(shí) 操作系統(tǒng)可大幅提高系統(tǒng)的性能及可靠性；主站服務(wù)器采用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的中 間件架構(gòu)，支持組件化的開(kāi)發(fā)并可作為二次開(kāi)發(fā)的平臺(tái)，可按用戶的需要 構(gòu)建合理高效的系統(tǒng)；產(chǎn)品關(guān)鍵部件采用1+1備份，提高可靠性；子站系 統(tǒng)采用整機(jī)級(jí)聯(lián)技術(shù)，大大降低了系統(tǒng)擴(kuò)容的成本，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)平滑擴(kuò)展。


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下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖l是本發(fā)明的體系架構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
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在圖1中，主站系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)可使用商用數(shù)據(jù)庫(kù)如Oracle、 Sybase等，兩 臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器互為主備，當(dāng)主數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器停止工作時(shí)，備用服務(wù)器投 入工作；當(dāng)主數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器恢復(fù)工作時(shí)，備用服務(wù)器轉(zhuǎn)為備用工作狀態(tài)； 通訊前置機(jī)接收由通信接口機(jī)發(fā)送來(lái)的遙信和遙測(cè)數(shù)據(jù)，或向通信接口機(jī) 發(fā)送遙控和遙調(diào)命令。SCADA工作站、GIS工作站等還可通過(guò)通訊前置機(jī)實(shí)
5時(shí)訪問(wèn)遙信、遙測(cè)、設(shè)備屬性等數(shù)據(jù)或向遠(yuǎn)程終端發(fā)送控制命令。因?yàn)橥?訊前置機(jī)位置比較關(guān)鍵，應(yīng)采用雙機(jī)熱備的方式提高系統(tǒng)整體的可靠性和 處理能力。
通信接口機(jī)提供各種電力規(guī)約的轉(zhuǎn)換和預(yù)處理能力，將轉(zhuǎn)換后的遙信和遙 測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)通訊系統(tǒng)向上轉(zhuǎn)發(fā)給通訊前置機(jī)。通信接口機(jī)采用插卡式硬件 架構(gòu)并支持整機(jī)級(jí)聯(lián)，在遠(yuǎn)程終端數(shù)目較大的情況下可通過(guò)增加插卡或整 機(jī)級(jí)聯(lián)的方式進(jìn)行擴(kuò)容。此外，位于關(guān)鍵區(qū)域的通信接口機(jī)還可采用雙機(jī) 熱備的工作模式，保證關(guān)鍵區(qū)域的業(yè)務(wù)不中斷。
權(quán)利要求
1.一種配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)體系架構(gòu)，其特征是分層分布式結(jié)構(gòu)，主要由主站系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、子站系統(tǒng)以及配電遠(yuǎn)方設(shè)備和遠(yuǎn)程終端設(shè)備構(gòu)成。主站系統(tǒng)構(gòu)建在大型數(shù)據(jù)庫(kù)軟件平臺(tái)上的軟件系統(tǒng)產(chǎn)品，它實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的管理功能，包括饋線自動(dòng)化、SCADA、故障檢測(cè)與恢復(fù)供電、無(wú)功補(bǔ)償、通信監(jiān)控等子系統(tǒng)，主要安裝在各供電局的調(diào)度中心或者中心變電所值班室，通信系統(tǒng)采用快速可靠的雙以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)；子站系統(tǒng)位于配電主站與配電終端層之間，置于變電所、開(kāi)閉所內(nèi)，負(fù)責(zé)收集所管轄的終端信息并分析處理后送入配電主站，實(shí)現(xiàn)配電主站與終端之間的數(shù)據(jù)傳輸和交換，配電子站要求與主站系統(tǒng)、變電所所轄區(qū)域配電線路上的FTU、TTU及RTU終端設(shè)備通信，實(shí)現(xiàn)四遙數(shù)據(jù)的收集轉(zhuǎn)發(fā)、規(guī)約的轉(zhuǎn)換，完成所轄區(qū)域配電網(wǎng)絡(luò)故障識(shí)別、故障隔離和恢復(fù)供電功能；配電遠(yuǎn)方設(shè)備和遠(yuǎn)程終端設(shè)備即終端系統(tǒng)為各種遠(yuǎn)程終端和配電遠(yuǎn)方設(shè)備，完成電力自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)采集或執(zhí)行主站和子站發(fā)出的控制命令；可以通過(guò)該層主站系統(tǒng)上行通訊接口鏈接到上一級(jí)主站系統(tǒng)，接受上一級(jí)主站系統(tǒng)的管理和控制，這樣一級(jí)級(jí)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)平滑擴(kuò)展和延伸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的主站系統(tǒng)，其特征是基于電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技 術(shù)，基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，保證數(shù)據(jù)檢索和計(jì)算 的精確性，提供Web接口、 QL接口和網(wǎng)絡(luò)報(bào)文接口等豐富用戶接口和上 行接口，支持組態(tài)化應(yīng)用；采用快速可靠的雙以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，對(duì)重要的數(shù)據(jù) 庫(kù)和通訊前置機(jī)釆用雙機(jī)熱備，以提高主站系統(tǒng)整體的可靠性和處理能力,
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的子站系統(tǒng)，其特征是具體實(shí)現(xiàn)是一臺(tái)通信接口 機(jī)，它定位在現(xiàn)場(chǎng)總線和RS232/485等接口和主站之間的通信網(wǎng)關(guān)設(shè)備， 以通過(guò)擴(kuò)展接口支持設(shè)備級(jí)聯(lián)；采用插卡式硬件平臺(tái)和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，其中硬件平臺(tái)支持模塊熱插拔，即插即用；支持101、 1801、 CDT、 DNP、 DEP 、 ModBus、 ProfiBus、 LonWorks、 RS232/485等通信規(guī)約的下 行接口；支持光纖10/100M以太網(wǎng)和光纖自愈環(huán)網(wǎng)的上行接口；提供 10/100M以太網(wǎng)級(jí)聯(lián)；支持本地配置和遠(yuǎn)程配置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的插卡式硬件平臺(tái)，其特征是支持模塊帶電熱插 拔，自動(dòng)完成各種電力通訊規(guī)約的轉(zhuǎn)換。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的子站系統(tǒng)，其特征是支持整機(jī)級(jí)聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)平滑擴(kuò)容。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的子站系統(tǒng)，其特征是支持雙機(jī)熱備，提高關(guān)鍵區(qū)域系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的終端系統(tǒng)，其特征是采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)； 可一次完成電壓、電流、相位、有功、無(wú)功、視在、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)的采 集和存儲(chǔ)；可同時(shí)采集、分析和處理兩回三相配電線路的電量參數(shù)。
全文摘要
一種配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)體系架構(gòu)。它采用分層分布式的體系架構(gòu)，主要包括主站系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、子站系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程終端。主站系統(tǒng)采用高速可靠的雙以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，對(duì)于主要的數(shù)據(jù)服務(wù)器和通訊前置機(jī)采用雙機(jī)熱備的模式；子站系統(tǒng)采用支持熱插拔的插卡式硬件平臺(tái)和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，并支持多級(jí)級(jí)聯(lián)；遠(yuǎn)程終端系統(tǒng)采用嵌入式硬件平臺(tái)技術(shù)和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，支持豐富的上行接口。
文檔編號(hào)G06Q50/00GK101562338SQ200810066740
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者張曉金 申請(qǐng)人:東莞市騰華電子技術(shù)有限公司