NS2000（UNIX）

計算機監控系統國電南瑞科技股份有限公司NS2000計算機監控系統

目錄一系統概述二系統結構三軟件特色四系統功能五維護說明

采用分層分布式模塊化思想設計，系統分為兩層：站控層和間隔層。站控層采用分布式設計，一般采用雙服務器+雙操作員工作站+工程師站的五機系統模式，完成站內監控功能，全面提供變電站設備的狀態監視、控制、信息記錄與分析等功能。間隔層設備一般按間隔分布式配置，完成電力系統實時數據的采集處理。各間隔相互獨立，僅通過通信網互連，并同站控層設備通信。因而系統可以靈活配置，擴建、改造方便。站控層與間隔層之間通過通信網絡相連。一般是采用高速以太網絡。一系統概述系統特點：（1）遵循國際標準，滿足開放性要求

采用符合POSIX和OSF標準的UNIX操作系統，數據庫訪問語言采用滿足ANSI標準的SQL語言的C/C++語言函數接口，人機界面采用WIN界面/Motif標準，網絡通信采用TCP/IP協議。（2）全分布的網絡體系結構

所有功能都采用Client/Server模式分布于網絡中，網絡中的任何一臺機器都可在線同時訪問到系統中的所有功能，實現完全意義上的功能分布，真正做到與地理位置無關。雖然各個功能是分布在不同機器上的，但在任何一臺機器上都可能訪問到所有功能，就象訪問本地功能一樣。系統概述（3）數據庫采用實時數據庫和商用數據相結合的方式

既滿足實時性的要求，又具有商用數據的優點，便于保存大量的歷史數據和各種管理信息、設備信息，方便地與其它系統實現信息共享。（4）采用目前國際上流行的面向對象設計思想和編程技術

編程語言采用面向對象的程序設計語言，數據庫以電力系統中各種設備為對象進行設計，便于電力系統模型的建立和高級應用軟件的計算和處理。（5）具有智能的網絡管理功能

無論用于單網還是雙網，低速網還是高速網，系統都能自動適應，并自動檢測網絡運行情況和網絡流量的分布情況，保證網絡高速可靠運行。系統概述（6）功能強大、快速新穎的圖形系統

可制作多層多平面的變電站監控需要的各種圖形，具有導游功能，并可多屏顯示，功能快速簡潔，界面友好、風格統一、便于使用和維護。（7）具有圖模庫一體化功能采用圖形制導方式，在繪制圖形同時直觀地錄入數據庫并自動生成電氣連接關系，實現圖模庫一體化。（8）具有網絡拓撲著色功能基于網絡拓撲的支持，在畫面上以不同顏色和方式（用戶可定義）實時顯示電網不同電壓等級和運行狀態。系統概述（9）自動電壓無功控制系統具有VQC自動電壓質量控制功能，通過程序自動控制變壓器分接頭調節和電抗器電容器的投切，使母線電壓在合格范圍內，保持變電站內的無功就地平衡。（10）配置靈活

用戶可根據自己情況和功能要求增減工作站，組合多種功能，所有功能都以模塊化封裝，可以獨占一臺機器，也可以分布在幾臺機器上。（11）擴充性好采用國際標準進行開發，所有功能模塊之間接口標準統一，提供程序級的數據庫接口和圖形接口，便于增加各種新功能和使用商用工具。系統概述（12）應用工具齊全提供了豐富的應用管理工具，無論管理用戶還是管理外設、管理網絡都提供了可視化圖形界面，免除用戶敲命令行的煩惱。（13）在運行中日臻完善系統概述NS2000計算機監控系統

目錄一系統概述二系統結構三軟件特色四系統功能五維護說明二系統結構硬件平臺：SUN服務器V240、V440等；工作站Ultra45

軟件平臺：

Solaris10UNIXoracle數據庫應用范圍： 各種電壓等級的變電站、集控中心/小型調度、發電廠等

SCADA服務器負責整個系統的協調和管理，保持工程數據庫的最新最完整備份,負責組織各種歷史數據并將其保存在歷史數據庫服務器,實現網絡拓撲及VQC等高級應用功能。oracle數據庫就安裝在服務器上。操作員工作站完成對電網的實時監視和操作功能,它為操作員提供了所有功能的入口,顯示各種畫面、表格、告警信息和管理信息,提供遙控、遙調等操作/監護界面并進行人機交互,支持雙屏顯示。工程師工作站監控系統投運后，維護人員使用它進行系統的維護工作。如制作報表、編輯畫面、修改工程數據庫等。系統結構遠動通信控制器NSC200

負責與調度自動化系統進行通信，完成多種遠動通訊規約的解釋，實現現場數據的上送及下行遠方的遙控、遙調命令。與后臺系統相獨立。前置通信工作站接收各測控裝置的實時數據，進行相應的規約轉換和預處理，通過網絡廣播給后臺機系統,對各裝置發送相應的遙控、遙調控制命令。雙前置機工作在互為熱備用狀態，當其中一臺工作站故障時，系統將自動進行切換?？瑟毩⑴渲霉ぷ髡?，也可將該功能集成在服務器上。保護通信管理機與第三方的保護裝置或者其它智能設備通信，使它們的參數，工作狀態，故障信息，動作信息能實時傳送到后臺系統。其硬件平臺可為NSC200通信控制器、終端服務器或PC機（加串口卡）。系統結構五防工作站以串口方式或網絡方式與后臺系統通信，交換遙信遙測數據，有其獨立的圖形系統和五防規則庫。通過主接線圖交互生成操作票并可在圖上模擬執行操作票,在制作操作票的過程中，進行操作條件檢測,提供操作票模板，按設備對象進行操作票查詢、修改存儲和管理,與電腦鑰匙通訊。多個應用模塊可以采用在一臺計算機上運行可根據現場實際情況在不同計算機上靈活配置系統結構硬件(ALPHA/SUN/PC)操作系統(UNIX/WINDOWS)NS2000支持平臺SCADAVQCPAS應用軟件系統組態、人機界面、統計報表、系統管理等服務工具平臺可不斷延伸和互聯應用可不斷擴展和兼容系統結構三軟件特色設計思想更高、更快、更強簡單、易維護實用、方便靈活、可擴展安全、健壯可靠、可用高效、快捷NS2000計算機監控系統

目錄一系統概述二系統結構三軟件特色四系統功能五維護說明三軟件特色對象化智能化防誤性可靠性易用性

對象化基于設備對象組織、管理系統

高壓變電站設備數量多，其測點采集數據類型全面、信息量大，一旦事件發生，還存在大量冗余信息被上送。如何讓變電站值班人員從繁雜的數據中快速、準確的獲知所關心的信息，相關數據組織結構是一個關鍵，監控系統的重心不再是數據采集與顯示，而是數據管理。

系統邏輯節點1邏輯節點n開關刀閘母線線路負荷主變遙信名稱遙信點號其它屬性……

對象化

對象化數據庫分層結構三軟件特色對象化智能化防誤性可靠性易用性

遙信的處理

延時去抖處理遙信量變位后在規定的時間內多次變位不作告警處理。如彈簧未儲能信號，正常開關分閘時常引起彈簧未儲能先動作、后復歸，通過該功能可以屏蔽這類告警，當發生彈簧未儲能始終不能復歸時，系統依然能告警，只是時間上略有延遲。動作自保持有些信號動作后常常很快復歸，為防止當值班人員沒能及時處理時，易被忽略，需要此處理

智能化

遙信的處理

告警處理根據告警重要性可以定義告警方式：包括聲音提示方式、推簡報窗、登錄歷史庫、是否要確認、選擇打印等，也可屏蔽告警。品質異常告警品質異常包括不刷新、雙位遙信不一致。告警窗有相應信息提示，畫面上以不同顏色區分。確認與確認復歸處理確認方式分不須確認、自動確認和必須確認；可以單個確認、按對象確認和全部確認，確認操作相關信息保存到歷史庫中。

智能化

遙測的處理

品質異常告警品質異常包括數據不刷新、遙測數據較長時間不變化或異常告警。死區、歸零處理當遙測值在設定的死區范圍內變化時，系統認為遙測值還是原先的值，不變化。當遙測值在設定的歸零值范圍內時，系統處理該遙測值為零。統計(合格率、最大最小統計等)

智能化

保護事件轉遙信（1）與常規遙信合成廠站及各電壓等級的事故總（2）用光字牌顯示。對于保護動作很快復歸的事件，系統提供信號自保持功能，能保證值班員有足夠的時間注意到光字牌顯示（3）進行語音告警，推事故畫面（4）進行確認（5）間隔設備掛檢修牌后，信號不告警，且設備不可遙控

智能化

信息歸納與轉換綜合量計算檔位計算系統電壓、系統頻率計算PT切換硬光字開出自動旁路代強大的公式計算功能自定義測點事故總信號合成

智能化

智能化

事故跳閘判斷（1）人工正常操作不算事故跳（2）非人工操作的的判斷 保護動作事件或事故總+開關跳事故跳 開關跳閘+合后為1開關偷跳事故跳

網絡拓撲

智能化拓樸著色（停電推理功能）根據電源點和開關、刀閘的狀態來推理系統中哪些部分帶電，哪些部分停電，分別用亮色和暗色來表示。

網絡拓撲功能對接線圖的要求比較高，往往用戶畫圖時的誤聯接就可造成網絡拓撲功能不能正常推理，所以用戶也可以用網絡拓撲功能來檢驗接線圖的正確性。三軟件特色對象化智能化防誤性可靠性易用性

自動實現防誤操作閉鎖防止帶負荷拉隔離刀閘防止帶負荷合隔離刀閘防止帶電掛接地線或合接地刀閘防止帶接地線或接地刀閘合閘防止一側接地、一側帶電合開關、刀閘系統可在四遙參數類的閉鎖邏輯表中自定義五防邏輯防誤性

針對每個間隔可設遙控別名(一般用調度編號)遙控權限、監護權限分離采用多重備份、自動檢驗機制，防止遙控操作參數被誤修改防誤性防誤性

系統自帶的操作預演功能

系統切換到操作預演狀態，可模擬實際中的操作順序，如果操作條件不滿足，則系統會有對話框提示。若要返回到實時狀態，則可選擇是否執行預演中的操作。不但達到了防誤性的要求，而且可以起到平時培訓值班員的作用。三軟件特色對象化智能化防誤性可靠性易用性

可靠性雙服務器、雙前置機、雙網卡、多值班機、服務器、前置機熱備用軟件內核精心設計，模塊獨立，接口清晰系統自帶看門狗監視進程，模塊故障自動診斷及自動恢復管理大規模測試環境及雪崩試驗考驗

軟件工程管理對軟件程序采用

RationalClearCase版本控制

RationalPurify內存泄漏測試

RationalCoverage代碼覆蓋測試

RationalQuantity效率測試

RationalClearQuest變更管理所有的版本具有前向兼容的特性，用戶以前版本的數據庫、圖形、報表都可以繼續使用可靠性可靠性

基于UNIX平臺的NS2000計算機監控系統屏蔽了操作系統界面，取消了桌面，以我們開發的控制臺取而代之；封鎖鍵盤上的一些控制鍵,防止操作員誤按鍵。將操作人員分類，禁止了普通人員對操作系統管理操作,最大限度防止因誤操作而破壞系統的發生。根據不同的權限，可以進行不同的操作。運行人員具有遙控遙調及畫面的一些操作權限，而維護人員則具有修改圖形、報表、數據庫、用戶管理等權限。只有維護人員及超級用戶才能在控制臺上登錄，打開操作系統的人機交互窗口進行系統維護。三軟件特色對象化智能化防誤性

可靠性易用性

真正的全在線維護技術參數庫、畫面、報表網上自動同步，確保數據的一致性以圖形制導生成數據庫關系型數據庫設計，取消了冗余配置信息，可確保一處修改，處處生效智能報警，協助值班員運行管理一鍵搞定，方便維護人員,修改即刻生效易用性NS2000計算機監控系統

目錄一系統概述二系統結構三軟件特色四系統功能五維護說明

實時圖形顯示查看配置圖、主接線圖、線路間隔圖、報表、線路曲線等各畫面；反映實時數據及狀態；人工操作：遙測置數，遙測解封鎖，遙信人工置數，遙信解封鎖，遙信對位，遙控，遙調，設置標志牌等；反映歷史數據：在畫面調用中可以調出任一歷史時段的數據；操作預演；網絡拓撲著色：根據電源點和開關、刀閘的狀態來推理系統中哪些部分帶電，哪些部分停電，分別用亮色和暗色來表示。開關刀閘圖元分合狀態的顏色可與電壓等級顏色一致，也可以采用圖元本身的顏色；系統功能紅底、黑字、閃爍紅底、黑字淺灰底、黑字、閃爍淺藍底、黑字1→01→00→10→1確認確認注：可定義普通信號和事故信號的顏色；可定義光字牌的閃爍效果和光字牌的方框形狀；信號異常時顯示為深灰底黑字。報表系統報表是電力系統運行狀況的記錄，它是分析電力系統運行，保證安全性和經濟性所不可缺少的重要工具；在充分考慮使用方便性和功能全面的基礎上，開發出全新的類電子數據表的報表軟件包；采用流行的類似EXCEL的界面風格；可以制作色彩豐富，圖文并茂的報表；報表具有豐富的數據來源，可包含整個系統中的各種數據，基本上不受限制；具有強大的基于公式的計算功能；支持文件操作，編輯操作，視圖操作，數據描述，格式操作，模擬顯示等功能。系統功能實時信息分析處理告警系統在對變電站遙測、遙信進行綜合分析判斷處理，來有效地避免誤遙信的出現，并提高事故遙信的判斷正確性；根據網絡拓撲的、默認的、人工設置的邏輯條件并結合設備運行狀態（設備檢修、掛接地線、測試校驗、人工模擬、遙控操作等）進行判斷；根據每個信號的實時性、類型、狀態、責任區以及重要性（人工確認、自動確認、無需確認）進行合理分類后進行多種形式的告警處理；事故遙信（合成告警信息）和誤遙信的判斷：默認邏輯、用戶可定義的組合邏輯條件、運行狀態等；告警信息正確反映運行狀態。系統功能實時信息告警綜合查詢統計分析應用商用數據庫作為系統數據庫管理的平臺，為綜合查詢統計分析海量的歷史數據提供了可能；采用模糊對象識別和數據挖掘技術，實現綜合查詢功能；不僅可以根據時間、具體設備對象進行歷史信息的查詢，還可以根據設備運行結果等條件來查詢滿足條件的具體設備和時間段；提供用戶自定義的查詢手段，可以自由組合查詢條件；模糊查詢工具：如，查詢給定時間段內所有廠站中線路電流大于某一設定值的所有線路名稱和相應的發生時間段。查詢統計分析結果直接引用。系統功能前置特點：可以任取兩臺工作站或主機兼作前置機，不需要單獨配置兩臺額外的工作站作為前置機；容量大，且配置靈活，擴充方便：可以接入和處理至少512個邏輯節點的實時數據，當容量增加時，只需增加相應機柜數并連入網絡，接入通道即可，不影響任何已有設備的運行；高可靠性設計：無論從主機、通道到終端服務器、網絡，都實現最經濟合理的冗余雙備份，不僅可以徹底消除單點故障，而且可以解決大多數多點交叉故障，做到真正意義上的可靠穩定運行。

功能：與服務器、SCADA工作站通訊；與測控裝置、智能接口設備通訊，進行四遙、保護等規約處理；設置測控裝置的配置地址、通訊等參數；負責通訊數據的轉發。圖形界面顯示測控裝置或者其它智能接口設備的通訊報文。系統功能前置軟件結構圖

前置通訊服務進程與服務器、工作站通訊服務進程

系統參數重載服務進程

工況統計及前置切換服務進程

四遙規約解釋服務進程

人機界面及調試工具

數據轉發服務進程

保護規約解釋服務進程數據庫及接口軟件支撐系統網絡子系統采用標準的TCP/IP協議，不針對特定的硬件編程；支持網絡硬件冗余(即雙網)，系統可以是單網，也可以為雙網，甚至為單雙網混合，可以支持低高速混合網

；不僅提供機器間信息交換的功能，也為同一機器間不同的應用，不同進程之間提供信息交換的功能；提供了一定的進程監視功能，它可以對任何一個在網絡子系統中注冊的進程進行監視。數據庫采用商用數據庫管理系統和實時數據庫管理系統相結合的方式；采用商用數據庫，使得監控系統方便與其它系統互連，形成一個完整的數據共享的信息系統成為可能；為了滿足變電站監控的實時性，又有一個基于Unix共享內存技術和TCP／IP網絡協議的分布式、實時數據庫管理系統。系統功能其他軟件模塊控制臺保護操作電壓無功控制軟件打印服務對時功能用戶管理工具色彩配置工程數據維護工具數據庫組態圖形編輯圖元編輯報表編輯

系統功能畫面顯示系統維護歷史查詢保護操作報表顯示用戶登錄處機器狀態信息、用戶登錄信息、系統信息顯示消音常用工具前置功能打印配置控制臺保護操作保護操作自動電壓無功控制通用的十七域圖算法采用基于模糊算法的控制策略充分利用監控系統的信息，閉鎖考慮全面?？勺詣舆m應各種接線運行方式包括支持多臺主變、母線并列運行時的電壓、無功控制可設置多組電容器、電抗器按指定的順序投切通用的十七域圖算法擁有全國數百個變電站，北京順義、安定、重慶陳家橋等多個500kV變電站的投運經驗華東地區500kV變電所同時考慮500kV、220kV母線電壓的電壓無功控制，劃分達到35個區域。

17區域控制策略圖500kV220kV低于合格下限低于目標下限在目標范圍高于目標上限高于合格上限高于合格上限下調分接頭5下調分接頭10切電容投電抗下調分接頭15切電容投電抗20切電容投電抗25(當Q220kV<-Qx上調分接頭32)高于目標上限下調分接頭4下調分接頭9切電容投電抗14（高峰時，U500<U5m,則不投電抗26）(當Q220kV>Qs下調分接頭28)切電容投電抗19切電容投電抗24(當Q220kV<-Qx上調分接頭33)在目標范圍切電抗投電容下調分接頭3切電抗投電容8(當Q220kV>Qs下調分接頭34)不調整13切電容投電抗18(當Q220kV<-Qx上調分接頭35)切電容投電抗上調分接頭23低于目標下限切電抗投電容2(當Q220kV>Qs下調分接頭31)切電抗投電容7切電抗投電容12（低谷時，U500>U5m,則不投電容27）(當Q220kV<-Qx上調分接頭29)上調分接頭17上調分接頭22低于合格下限切電抗投電容1(當Q220kV>Qs下調分接頭30)切電抗投電容6切電抗投電容上調分接頭11上調分接頭16上調分接頭21

華東優先500kV要求AVQC控制策略圖

AVQC運行示意圖數據庫組態圖形編輯圖元編輯報表編輯NS2000計算機監控系統

目錄一系統概述二系統結構三軟件特色四系統功能五維護說明系統目錄結構常用腳本文件常用維護程序exe目錄下(alpha機器需在命令終端敲命令啟動)：account:用戶管理，增加、修改、刪除用戶或用戶組(參見說明書第二章)search:信息檢索器，用于畫面或報表等做聯接用(參見說明書第三章)GIcon:圖元編輯器，用于編輯開關、刀閘、變壓器等的圖元，圖元一般有多態(參見說明書第四章)GTool:圖形編輯器，用于監控畫面編輯(參見說明書第五章)report:報表編輯器，用于編輯整點報表或統計報表等(參見說明書第六章)sm_ColorSet:系統色彩配置，可按需要配置各電壓等級的顏色(參見說明書第九章)常用維護程序exe目錄下(alpha機器需在命令終端敲命令啟動)：printer_manage:打印機配置，添加或刪除打印機，配置打印機參數(參見說明書第十章)default_printer_manage:缺省打印任務管理，用于不同打印對象的缺省設置(參見說明書第十章)dbmmi:實時實據庫維護，系統組態與參數設置(參見說明書第七章)數據庫結構系統配置類：邏輯節點表：定義系統的邏輯節點及相關屬性結點信息表：定義組成監控系統的計算機配置后臺系統參數表:定義五防類型、同期方式及其它系統參數告警信息配置表：定義哪臺機器上的某些類型的告警信息是否要打印或語音告警狀態量表：定義某些類型的的圖元的動態前景連接數據庫結構系統信息類(反映系統當前運行信息)：邏輯節點工況表圖形信息網絡表圖形信息本地表報表信息網絡表報表信息本地表標志牌信息表操作預演信息表高峰低谷時刻表節點進程及資源信息表用戶核心進程信息表可選進程信息表存儲空間信息表數據庫結構設備類：開關刀閘表：定義系統里的開關、刀閘、接地刀閘及光字牌設備、變壓器調檔信號等母線表：定義母線及相關屬性母聯表：定義母聯或旁路開關及相關屬性變壓器表：定義系統中的變壓器設備發電機組表：定義系統中的發電機負荷表：定義系統中的線路及相關屬性電抗/電容器表：定義系統中的電抗/電容器及相關屬性電壓互感器表保護設備表：定義系統中的保護設備及相關屬性保護結點表：定義系統中除了開關、刀閘、接地刀閘等位置信號之外其它的實遙信或虛遙信量測表：除在母線表等設備對象的表中定義的遙測之外的所有其它遙測遙脈量表：定義系統的遙脈量數據庫結構計算類：限值表：定義遙測量的上限、上上限、下限和下下限，由“四遙參數類”的“遙測定義表”中的記錄“是否限值”選上而觸發自動生成電度表：由設備類的遙脈量表自動觸發生成

平衡率表：可定義記錄來實現平衡率的計算

計算值表：定義記錄來得到一些計算公式的計算結果，要與公式定義表配合使用

公式定義表：定義計算公式，大多數情況下與計算值表配合使用

自動旁路代信息表：當電氣接線有旁路接線時，定義旁路代其它線路時的電氣條件自動旁路代結果表：當電氣運行滿足了旁路代線路的條件后，此表中會自動有記錄出現

數據來源定義表：定義一些常用的計算算法，可方便地由系統來實現一些計算統計信息表極值潮流統計定義表數據庫結構四遙參數類：遙信定義表：由“設備類”的“開關刀閘表”和“保護結點表”中的記錄的點號為大于等于0而自動觸發生成，表中可定義遙信記錄的一些屬性

遙測定義表：由“設備類”的母線表、母聯表、負荷表、量測表里的遙測量填了點號后自動觸發生成此表里的對應記錄，表中可定義遙測記錄的一些屬性

搖控關系表：由“遙信定義表”里的域“是否遙控”置為“是”而自動觸發生成記錄，只能是“設備類”中的“開關刀閘表”里的信號才能做遙控

遙調遙信關系表：變壓器升檔、降檔、急停操作與對應遙信的對應關系閉鎖邏輯表：后臺系統的閉鎖邏輯，遙控某個對象的時候，后臺系統要到這張表中來檢查這個設備是否滿足操作條件，如果不滿足，就不能進行遙控

遙信采樣定義表：由遙信定義表中某個遙信記錄的“是否采樣”置為“是”（同時“采樣周期”不為空）而觸發生成的遙測采樣定義表：由遙測定義表中的“是否追憶”或者