1         系统需求概述

电力调度自动化系统是以计算机技术为基础的现代电力系统的综合自动化系统。主要针对发电和输电系统。用于大区级电网和省级、地级电网的调度中心。对于一些电压等级高于10kV，规模相当的大电力用户和县级网，也可根据实际情况采用调度自动化系统。

在各级电力调度中心，工作人员需要获取全网运行的实时信息，根据这些有效可靠的信息进而进行电网安全和经济水平的分析，迅速完成正常运行和事故情况下得判断和决策，对远方变电厂站和发电厂站实施有效的遥控和遥调等措施。同时，随着计算机技术的发展，用户对调度自动化系统数据兼容性、分布式管理的要求也进一步提高，并且调度中心工作规范化的需求的提高，也使调度自动化系统对各种应用软件的集成性要求越来越高。

从以人为本的角度出发，充分考虑用户需求，南瑞继保电气有限公司开发了RCS-9001调度自动化系统。该系统是基于IEC 61970标准的、一体化设计的新一代SCADA/能量管理系统。系统采用先进的开放式和分布式应用环境的网络管理技术、面向对象数据库技术、中间件技术、WEB技术、最新国际标准等，遵从电力二次系统一体化设计原则，为电力企业的调度自动化、配电自动化、电力市场运营系统提供符合IEC 61970标准的统一应用支撑平台，在此基础上集成了SCADA、AGC、PAS、DTS、OMS、WEB等各个应用子系统，并在符合国家二次系统安全防护方案前提下将它们进行有效的集成。

RCS-9001调度自动化系统秉承了本公司在电力系统保护、变电站监控、集控站和自动化领域的成功经验，严格按照RUP迭代化大型软件开发方法而开发的系统，在开发过程中，执行严格的项目管理方法，保证开发进度和质量并重，可以充分满足广大电力用户对电网安全经济调度运行的需求。

2         推荐配置方案

2.1        总体架构

新一代RCS-9001 SCADA/EMS系统积累了南瑞继保多年自动化系统开发经验，是南瑞继保科研、开发和工程成果的结晶和发展。RCS-9001 EMS/DMS/TMS一体化系统体系结构采用分布式、分层设计原则，系统架构如图2-1所示。

图2-1 RCS-9001 调度自动化系统的系统架构

（EMS/DMS/TMS一体化系统体系结构）

RCS-9001调度自动化系统由两部分组成：RCS-9001统一应用支撑平台ASP和基于该平台一体化设计开发的全系列电力系统应用。RCS-9001统一应用支撑平台ASP提供一套强大的、通用的服务，用于分布式实时数据库管理、历史数据管理、人机交互、网络消息传递、系统管理、报警服务等。RCS-9001统一应用支撑平台ASP是一个理想的适应变化的平台，可以构建在各类广为接受的计算机标准和应用接口基础上。它可以移植和分布到各种硬件体系结构上，具有完整的功能模块系列。构建在RCS-9001统一应用支撑平台基础之上的各个应用功能就像搭积木，可将所有功能有机地集成为一个整体，也可以分开实现，单独使用。RCS-9001调度自动化系统提供了全系列的用于加强和提高电力系统生产和管理的电力系统应用，以提高电力系统的管理水平，其模块化功能可以被方便地裁剪，以适应调度系统的各种需求，具有很好的扩展性。

在RCS-9001 调度自动化系统的EMS/DMS/TMS一体化系统体系结构中，共包括5个层（layer），自底向上分别是：

1）硬件平台

可以是现今流行的各种硬件平台，如可以是RISC体系结构的计算机，也可以是CISC体系结构的计算机；可以是32位机，也可以是64位机。

2）操作系统平台

操作系统可以选用多种现今流行的操作系统，如几种主流的UNIX，LINUX和Microsoft Windows等。

3）通用中间件层

通用中间件层包括操作系统屏蔽中间件层和CORBA中间件层。正是由于操作系统屏蔽中间件层的存在，才使得RCS-9001 EMS/DMS/TMS系统能够运行在多种操作系统和硬件平台上，具有很好的可移植性。CORBA中间件层的存在，使得RCS-9001 EMS/DMS/TMS系统具有应用组件技术所带来的优越性，如可伸缩性、异构系统、可互操作性等。

4）统一支撑平台层

统一支撑平台层构筑在通用中间件层之上，为各类电力系统应用软件的开发和运行提供统一的支撑平台。统一支撑平台层主要包括数据库管理、网络管理、系统管理、报警、人机界面等多个子系统。

5）电力系统应用软件层

电力系统应用软件层构筑在统一支撑平台层之上，实现各类电力系统应用软件，如SCADA、AGC、PAS、DTS、DMS、AM/FM/GIS应用等。

2.2        配置方案分类及说明

按照规模大小和在各级用户对象在电网中所处地位，南瑞继保电气有限公司提供了四套具有代表性的调度自动化系统的解决方案：

ü          省级及以上规模调度自动化系统，

ü          大中型地调规模调度自动化系统，

ü          大中型非电力企业调度规模调度自动化系统，

ü          小型地调和县调规模调度自动化系统。

调度中心的调度自动化系统硬件设备应由前置机、各类后台应用服务器（SCADA、EMS、DTS、维护开发、调度管理、WEB，等）、工作站、辅助设备（如打印机、GPS，等）组成，并用开放式网络系统实现连接，在不同网络区域之间采用防火墙或者物理安全装置隔离。如图4-1。调度中心的硬件配置应满足系统功能和技术指标要求，系统容量应与调度中心的规划容量相适应；应适应开放式体系结构的要求，主要设备遵循开放系统和其它相关国际标准；应选用性能优良、符合工业标准的成熟产品。根据系统规模和系统地位不同，设备具体配置也有所不同。

图2-2 调度自动化系统典型硬件配置示意图

从软件配置角度考虑，各规模等级的调度系统从平台和前置、SCADA功能都是通用的。主要区别在于高级应用软件的配置上。如果以大中型地调配置为比较的标准级，省级及以上调度由于大多具有对电厂的拥有和控制权，AGC功能及相关高级应用软件模块成为必需的配置；大中型非电力企业调度由于厂站数量规模相对较小，电网分析功能要求不高，所以可以对EMS部分软件进行适当裁剪；小型地调和县调的工作重点除了SCADA监控外，主要侧重点转移到调度管理功能上。所以，可不配EMS软件模块而代之以调度管理软件。对于后两类较小规模的调度自动化系统，调度员培训（DTS）模块可不配。

2.3        省级及以上调度自动化系统

1)  硬件配置

图2-3为某省调系统的硬件配置图。

图 2-3 某省级调度自动化系统硬件配置图

省级及以上规模调度自动化系统硬件配置方案说明：

ü          I区主网一般采用双网结构，负载均衡方式运行，保证信息高速可靠传输，网络设备可根据需要选择配置。II区如配置DTS子系统，单双网结构由用户自行选择。III区一般提供WEB服务，单双网结构也可由用户自行选择。

ü          数据采集（前置处理）部分：由前置处理机、前置通信设备等构成，完成与所辖区域（下级厂站、下级调度机构等）的实时数据通信, 通讯方式应根据现场具体情况，包括专线通道和调度数据网方式。还完成本调度中心与上级调度中心的实时通信。前置机应配置丰富的通信规约软件，以实现与相关厂站和调度中心的实时数据通信和远程数据通信。

ü          各类后台应用服务器完成实时服务和历史服务功能，对采集信息的处理、存储、显示和信号的告警，等，完成SCADA、EMS功能以及其他要求的功能。网络通信服务器则担当了数据转发的功能。

ü          相配套的各类应用工作站中。调度工作站为调度人员提供监控界面，完成事件告警、报表打印和操作记录等功能，完成对所辖厂站的各种控制操作；PAS工作站为运方人员提供电网分析计算界面；维护工作站，用于系统日常维护；报表工作站为调度人员提供报表制作、打印等功能；电子值班工作站为调度相关人员提供语音告警、语音信息查询、烟雾报警等功能；等等。

ü          省级及以上规模调度自动化系统主要设备应冗余配置，确保调度系统安全可靠工作。

ü          调度中心的调度自动化系统还必须配置GPS对时设备，并带周波信号，可接入前置机或后台服务器，主要用于系统精确对时。

ü          调度自动化系统还需配置网络激光打印机（A3/A4），性能应能满足定时制表、召唤打印、事故信息打印等功能要求。

ü          调度中心机房还可配置DTS仿真系统，用于完成教员及学员的培训任务。

ü          前置处理机和各后台服务器采用UNIX操作系统，各应用工作站可以采用UNIX 或WINDOWS 操作系统，RCS-9001调度自动化系统是支持跨平台体系的。

ü          为了保证历史数据存储的可靠性，正常情况下，多个（>=2）历史存储服务器均在本机记录历史数据，并保证数据的同步。由于故障等某因素造成某机数据记录不全，应该在故障机恢复运行后自动从另台历史服务器获得缺失的历史数据，之后进入同步运行。

ü          同理，SCADA应用作为调度自动化系统的基本应用项目，SCADA监控功能的可靠运行也可依赖于SCADA服务器的冗余配置和数据库和进程的同步机制来保证。

ü          对于实时（SCADA）、历史服务器，其中一台服务器丧失功能后，其他服务器应能承担起事故服务器的作用并可以进行进程级备份，保证系统能够完成基本的监控和记录的功能，使数据不会因为其中一台服务器故障而丢失。

ü          对于EMS服务器亦是如此，冗余的服务器配置可保证在一台EMS服务器丧失功能后，系统依旧能保证基本的电网数据分析计算的功能，数据不会因为其中一台服务器故障而丢失。

ü          此外，网络通信服务器冗余配置，也是为了保证数据转发的不间断性。当然，出于成本考虑，而且数据规模允许，这一应用的服务器也可由数据采集服务器（前置机）兼用。

ü          大屏幕/模拟屏的配置是出于调度中心监控功能展示的需要。此项硬件可根据客户实际需求进行配置。

表 2-1  省级及以上规模调度系统硬件配置解决方案（IBM和HP机型可选）

表 2-2 省级及以上规模调度系统DTS子系统硬件配置解决方案