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新能源发电厂(群)智能管控一体化系统
作者:东润环能市场部   发布日期:2010-11-11 14:44   

 

一、系统背景

    新能源集控系统是东润环能(北京)科技有限公司(以下称东润公司)基于智能电网的发展规划、两网公司关于调度规范、国际电力自动化标准开发的综合调度自动化集中控制系统。

    新能源集控系统充分总结了调度自动化系统的成功运行经验,涵盖了调度主站、变电站、集控中心站运行工作的各种业务需求,可以向用户提供各种规模的调度运行、集控中心、变电站的完整解决方案。系统采用模块化设计,基于厂站一体化综合信息平台,搭建站内各种应用子系统,各子系统相对独立;通过配置的方式改变运行方式,应用子系统可以合并到一台机器/嵌入式工控机上运行,也可以分散到多个机器上运行。

    新能源集控系统在新能源发电调度、智能集控、并网自动化等方面的技术发展是总结了200多个新能源预测、并网自动化系统的运行经验上,深入挖掘调度、发电侧需求,考虑新能源发电特点,在此基础上,紧密跟踪国际上电网调度自动化技术的最新发展,广泛吸取国内外的调度自动化系统的实际经验而开发的新一代平台系统。

二、产品架构

    1.系统功能结构

    系统功能结构分为数据平台、实时系统、管理系统、WEB系统和通讯接口,五个主要部分。

    数据平台是以操作系统、数据库、通讯组件及实时数据库等为基础的数据处理中心,完成了监控数据、历史数据、其它系统互联数据的整合、分析功能,可以实现完整的新能源发电监视、发电控制、发电计划等功能,为电网的分析决策、研究开发、统计考核和安全经济运行等提供技术支撑,为应用系统提供完整的数据整合解决方案。实时系统面向生产调度,主要完成数据实时监视和控制,实时生产运行辅助功能。生产调度管理系统面向日常生产管理信息和历史数据的管理和分析,对实时性要求比较低,对数据完整性及统计、分析手段和辅助支持工具要求高。WEB系统完成基于瘦客户的数据共享和管理方式。

    各功能群的功能可由一个或多个应用软件实现,各应用功能采用一体化和模块化设计,运行在统一的平台上。系统的各应用或其子模块,可以按照电力调度生产流程和不同安全区的使用者要求在三个应用区域运行。各应用软件或子模块可以运行在实时(运行)态、研究态、测试态等,不同运行态可同时运行且互不干扰,可以按照应用的区域划分,在所处区域的服务端选择应用功能。系统与安全I、II、III区各系统的互联符合电力二次系统安全防护的要求。系统功能结构图如下图所示。

   

    全部功能组件或子系统以数据软总线为数据交换基础,以统一的数据模型为数据分析的基础,可以达到数据模型的统一,减少了过多冗余数据的存在,从而优化的整体的数据基础。

   

    2.系统拓扑结构

    系统的网络结构考虑到系统的实用性、扩展性及融合性的特点,在保证系统满足数据安全的要求下,采用了灵活的结构,即能保证系统的功能完备,独立运行,又能保证与现有的主调系统、EMS系统相互融合,形成一个完备的功能体系,为用户带来最大的效益。

   

三、系统优势

    1.可靠性

    新能源集控系统具有极高的可靠性,通过冗余机制、软件保证机制、备份恢复机制及安全防护机制等措施确保系统的稳定运行,并在实际运行中得到验证。

    2.开放性

    新能源集控系统在网络结构、硬件和软件的选择配置上遵循开放性的原则,以达到系统的可扩充性、可维护性,系统选型时均坚持选用符合模块化设计、遵循国际标准的产品(包括产品的各种接口)。

    新能源集控系统数据平台和企业服务总线和数据中心软件采用面向对象技术,减少模块之间的耦合度,系统具有良好的开放性、兼容性、可移植性。

    系统具有良好的在线扩充性和升级能力,不影响系统的正常运行。

    3.维护性

    提供各种系统应用的维护工具和诊断工具,减少用户系统维护的工作量,可迅速、准确的确定异常和故障发生的位置及原因,具有自维护、自诊断等功能。

    4.实用性

    新能源集控系统操作界面和操作方式是经过实际操作精练出的,贴切地反映了使用者的实用需求。系统更是提供了基于事件机制的全息事故反演,可将事故前后任意时间内的系统事件再次重现。其多源数据处理、数据替代、所见即所得的报表定制功能、电子值班报警功能等无不体现国内电力系统使用的特色。各个应用算法先进、功能实用、界面友好受到用户的一致认同。应用软件采用模块化、集成化的设计,可以与用户的主调系统和EMS系统进行无缝联接实现一体化。综合数据平台技术实现了与电网模型、数据和图形的分级管理、统一维护、集中使用。

    5.先进性

    新能源集控系统采用新技术、新标准和新理念,以IEC 61970系列标准为基础,并考虑IEC61850的扩展应用,以具有关系、层次和对象三位一体特性的实时数据库为核心,构筑开放式、分布式、集成总线式的高可靠性、高可用性的支撑平台,成功应用于新能源调度、生产管理、运营与集控系统中。

    6.可扩展性

    新能源集控系统实现逐步建设、逐步投运、逐步扩充、逐步升级,可以接入异构应用系统(不同的软硬件平台)。各个应用软件使用集成环境提供的标准的符合国际标准API接口(如CIS、CIMXML、SQL等),因此具有可移植性和与多类型计算机设备和操作系统的可兼容性。

    7.安全性

    新能源集控系统满足电力二次系统安全防护的规定,通过安全分区、网络专用、横向隔离、纵向加密认证等安全策略确保系统的安全性,在系统内部的重要计算机节点、关键的应用操作、数据访问以及各个应用程序的运行态的设置,采用数字证书进行强制认证,从而保证了系统的安全性。

四、系统特色

    1.分层分布式的体系结构

    新能源集控系统支持功能组件的分布式部署,降低了对节点硬件资源的要求,各功能节点并行处理提高了系统性能,系统具有可伸缩性、可移植性,并采用动态配置、重配置技术,使系统可以灵活扩展而不影响系统的可靠运行。

    系统体系结构采用分层的架构,系统应用层包括通用操作系统接口、网络通信中间件、分布式实时数据库服务、通用商用数据库接口等基本组件,基础应用层包括基本图形界面、SCADA、FEP通信等基础应用,业务逻辑层为各种业务应用。各层承上启下,分层的结构屏蔽了硬件平台、操作系统、网络通信等系统的差异,系统具有良好的适用性。

    2.多机互为后备的冗余技术

    新能源集控系统通用平台采用了多机互为后备冗余技术,对于关键设备、关键节点、关键应用组件可实现高可靠性的“一主多备”冗余配置。且各备用组件在正常状态下不再是空闲等待,备机参与执行负载分担和数据分流并行处理任务。多机互为后备冗余技术的采用,提高了系统的数据处理能力和整体可靠性,实现了有效的负载分担,充分地利用硬件资源。

    3.分布式实时数据库

    新能源集控系统平台的实时数据库管理建立在高效内存管理及索引机制之上,通过采用定时器、内存池、共享内存、改进的Hash算法等技术,保证了数据库对实时性、一致性、可预见性、及大吞吐量等方面的要求。

    系统平台的实时数据库管理支持按模式、数据表来网络化分布部署,同时严格保证全网数据的一致性。支持同一数据库的多节点镜像部署,保证了数据冗余热备及只读访问请求的负载分担。

    4.丰富的人机界面

    新能源集控系统建模、操作、管理、维护工具齐全,均支持用户自定义。系统支持图形、模型的增量修改机制和在线修改机制。在图形编辑界面中,可以迅速生成单线图(接线图),地理图,系统图,趋势画面,实时数据表;动态棒图,饼图,表盘图;系统资源状态图,网络负荷图,系统索引图等。

    5.智能告警

    新能源集控系统提供开放的智能告警定制功能。

    告警类型、告警级别、告警限值、告警方式、确认方式的定义均可由用户定制。支持推图、发声、语音、打印、拨号、短信、灯光联动、中央信号等多种告警输出方式。支持用户自定义,进行告警显示信息组句、告警语音信息组句。提供按告警类型、告警对象、告警时间等分级、分类管理的历史告警信息管理界面。

    支持对告警信息进行智能化分析,过滤不必要的从属告警,避免运行人员被大量从属告警输出所淹没。通过告警可快速定位到图形上相应的设备对象,提高事故处理速度。

    6.丰富的通讯功能

    新能源集控系统具有良好的开放性,备有完整的通信规约库,并提供规约开发平台,方便地与各类系统和设备接口,可挂接各种设备和仪表、可方便地与其他厂家的多种智能设备接口,实现不同系统的无缝接入。通信速度快,通信速率高,系统具备高度的实时性和可靠性,可以完全满足新能源监控和管理的需求。

五、产品功能

    1.数据采集
  
   
2.数据处理

    3.数据计算与统计功能

    4.事件顺序记录

    5.报警事件和告警处理

    6.遥控和遥调

    7.趋势曲线

    8.标签

    9.人机界面

    10.打印输出

    11.系统时间

    12.保护及故障信息管理功能

    13.数据备份与转储

    14.报表功能

    15.数据转发功能

    16.系统互联功能

    17.安全管理功能

    18.系统维护功能


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