PDS-7000廠站自動化系統PDS-6000計算機監控系統用戶手冊（版本號：V3.00）南京南自機電自動化有限公二○○六年十二月*版權所有：南京南自機電自動化有限公司*注：本公司保留對說明書的修改權，恕不另行通知。關注最新版本，請登錄查詢。用戶手冊版本修改記錄10987654321V3.00初始版本2006、12、18序號版本號修改摘要修改日期目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一部分 PDS－7000廠站自動化系統 4一、概述 41.1. 適用范圍 41.2. 系統特點 4二、系統結構 62.1廠站管理層 62.2間隔層 62.3通信網絡 6三、 網絡構架 83.1變電站自動化系統網絡結構 83.2.電廠電氣自動化系統ECS網絡結構 10第二部分PDS－6000計算機監控系統 14一、概述 141.1適用范圍 141.2系統特點 14二、系統結構 182.1系統邏輯構成 182.2網絡支持 182.3硬件結構 182.4軟件結構 192.5軟件功能模塊 21三、系統容量和技術指標 273.1系統容量 273.2技術指標 27四、系統功能 284.1數據采集 284.2數據處理 294.3計算功能 304.4電網控制 304.5實時數據庫 314.6歷史數據庫 314.7圖形界面 314.8報表子系統 324.9告警子系統 32五、安裝和使用說明 345.1安裝 345.2前置系統維護及使用 425.3.數據錄入和瀏覽程序使用 475.4畫圖相關軟件使用 605.5告警顯示和事件瀏覽程序使用說明 975.6報表制作和打印軟件使用說明 1005.7工具軟件使用 1115.8保護綜合管理程序使用說明 116第一部分 PDS－7000廠站自動化系統一、概述1.1. 適用范圍PDS－7000廠站自動化系統為我公司自行開發研制的第二代自動化系統。該系統包括PDS－6000計算機監控系統和PDS－700系列保護測控裝置及通訊裝置。該廠站自動化系統適用于110KV及以下變電站自動化（SAS）及發電廠電氣部分的自動化系統（ECS）。PDS－700系列保護和自動裝置包括為適用于構成變電站、發電廠綜自系統中的輸配電線路保護、變壓器保護、并聯電容器保護、發變組保護、電動機保護、廠用或接地變壓器保護、備用電源自投、測控裝置以及網絡通訊管理裝置等所組成。系統特點廠站自動化系統完整的解決方案PDS-7000廠站自動化系統采用分層分布式結構，從間隔層設備、通信網絡到監控系統等各方面綜合考慮，提供了完整的廠站自動化解決方案，系統結構更加清晰，信息獲得更加快捷，系統維護更加簡便，擴展更加靈活。2、開放性設計思想PDS-7000的開放性設計思想滿足了系統擴展的靈活性，在從間隔層到變電站層的各個環節的設計中，PDS-7000除了保持其自身的系統性和完整性以外，還可以方便的實現與其他智能設備的互相聯接。在系統的互聯設計中，PDS-7000系統提供了與其它通信方式(以太網、RS-232C、EIA422/485或現場總線)的兼容性設計，這使得自動化系統的設計或改造選擇性更多、更靈活，能夠方便的被接入集控中心、遠方調度。支持多種規約（SC-1801、u4F、DNP3.0、IEC60870-5-101及各種形式的規約CDT等），根據用戶需要靈活選用。計算機監控系統實現五防功能可采用兩種方式，監控計算機中嵌入微機五防軟件或采用獨立設置微機五防計算機，并與監控計算機通訊。3、可靠性PDS-7000的變電站層采用以太網技術，間隔層設備采用雙CAN網現場總線或雙以太網技術。以太網傳輸速率高（100MBit/s），采用TCP/IP協議，保證了通訊的快速性、開放性。現場總線采用短幀結構，傳輸時間短，不易受干擾；有較強的自檢及糾錯措施，保證了間隔層數據傳輸的實時性和可靠性。PDS-7000間隔層設備的核心模件采用了32位微處理器，配置以大容量的RAM和FlashMemory，從間隔層設備的交流輸入、直流電源、開關量輸入、開關量輸出以及通信等各個環節進行了整體電磁兼容設計，通過了國家級電磁兼容實驗室電磁輻射、瞬變干擾等各項目的試驗，性能指標大大高于國家標準，提高了間隔層設備的可靠性。4、實時性PDS-7000系統采用分層分布的體系結構，變電站層使用100M以太網，間隔層設備可根據實際的現場情況選擇采用雙CAN網現場總線技術或10M以太網技術。傳輸介質根據需要選擇雙絞線或光纖。通訊協議采用平衡式、主動上送的方式，提高了通訊速度，并將所有信息劃分為不同的優先級，保證了重要信息、遙控信息的實時性。5、人性化設計在間隔層設備中，PDS-7000采用了“免維護”概念設計、“即插即用”的設計方法以及通用的軟、硬件平臺，并采用了全漢化顯示/操作界面和圖形化、表格化的輸出界面。過程全息再現技術的運用，使用者可以用配套提供的調試、分析軟件非常方便地讀取存儲在單元設備中的信息，清晰地再現設備的數據和邏輯處理過程。二、系統結構PDS－7000廠站自動化系統采用分層分布式模塊化思想設計，系統分為兩層：廠站管理層和間隔層。廠站管理層和間隔層之間通過雙CAN網和以太網連接。PDS－7000廠站自動化系統在設計中充分考慮了系統組態的靈活性，能夠根據用戶的不同要求實現不同的分層分布式廠站自動化系統模式。2.1廠站管理層PDS－7000廠站自動化系統的廠站管理層采用的是分布式設計，完成站內監控功能和與遠方交互信息的功能。PDS－7000廠站自動化系統的廠站管理層包括：PDS-6000計算機監控系統PDS-751系列網絡通訊裝置PDS-6000計算機監控系統采用客戶/服務器體系結構，一般由主機和工作站組成，根據用戶的不同要求可以進行不同配置。當系統規模較小的時候，主機和操作員站可以是一臺PC機；當系統規模較大時，可以是多臺PC機冗余配置，可以采用雙服務器、雙前置、多個操作員站以及工程師站組成。PDS-751系列網絡通訊裝置是PDS－7000廠站自動化系統的信息交互中心，它支持不同的通訊接口、通訊介質和通訊規約，通過它來實現計算機監控系統和間隔層設備之間的信息交互。PDS-751系列網絡通訊裝置也可根據要求實現單機和多機的冗余配置。2.2間隔層PDS－7000廠站自動化系統的間隔層設備按間隔分布式配置，可以直接下放到開關場就地安裝，減少大量的二次電纜。各間隔相互獨立，僅通過通信網互連，并同站控層設備通信，取消了廠站監控傳統方式大量引入主控室的信號、測量、保護、控制等使用的電纜，不僅節省投資，而且大大提高系統的可靠性。2.3通信網絡PDS－7000廠站自動化系統區別于常規廠站的最明顯的標志就是它是利用通信網絡來實現全站信息的共享。測控裝置可就地安裝通過通信網絡互連交換信息，節約大量的信號電纜。PDS－7000廠站自動化系統的通信網絡包括：間隔層通訊網絡與智能接口設備通訊接口當地監控和遠方調度的通訊接口2.3.1間隔層通訊網絡隨著計算機及通訊技術發展，工業控制技術正在發生一場革命，早期的數據通信網絡多采用串行總線（如BITBUS、RS485等），現在逐漸被現場總線和工業以太網所替代。現場總線由于高可靠性、抗惡劣環境而在工業過程自動化領域獲得廣泛應用。而以太網技術近幾年又成為了工業過程自動化領域中實現設備互連的熱門技術，它具有快速性、開放性、使用廣泛而逐漸被電力系統生產廠商所關注。PDS－7000廠站自動化系統支持以下兩種網絡方式：CANBUS現場總線以太網①CANBUS現場總線符合ISO11898國際標準，支持任一種單片機。使用非破壞性總線裁決技術，當同時有幾個節點上送信息時，不會有信息丟失。總線上的各節點相對獨立，某一節點出現錯誤，其它節點不受影響。采用短幀結構，傳輸時間短，不易受干擾，有較強的自檢及糾錯措施，保證 數據的傳輸可靠性。網絡節點可達110個，并可劃分子網，進一步擴充網絡節點容量。直接通訊距離最遠可達10kM/5通訊速率最高可達1MBPS。②以太網即插即用，連接方便、通用。傳輸距離可通過中繼器延長。采用光纖以太則可具有很強的抗干擾性和遠距離傳輸。傳輸速率可達10M。采用TCP/IP協議，則具有很強的可靠性。2.3.2與智能接口設備通訊接口PDS－7000廠站自動化系統秉承開放式設計思想，不僅能將系統中的各種設備集成到其他系統中，也提供了強大的軟硬件支持以便其他廠家的產品接入PDS－7000廠站自動化系統中來，以達到信息共享的目的。PDS－7000廠站自動化系統目前接入主要通過智能接口裝置來交互信息的，智能接口裝置是由MOTOROLA32位單片機為核心的系統成的，而且采用了嵌入式多任務操作系統。① 智能接口裝置提供的接口:串行口：RS232、RS485、RS422現場總線：CANBUS以太網② 智能接口裝置支持的通信規約:智能接口裝置支持電度表、直流屏、小電流接地裝置等許多智能設備的通訊規約，而且還可根據智能設備的特殊要求進行編程。網絡構架3.1變電站自動化系統網絡結構間隔層現場總線方案 所有的保護及測控設備均采用雙CAN網接入通訊管理機，通訊管理機至計算機監控系統采用以太網方式通訊，可以采用單網或雙網配置（見拓撲圖）； 計算機監控系統可根據實際的要求采用單機模式或雙機模式。 圖SEQ圖\*ARABIC1、變電站自動化系統網絡結構圖（一）圖SEQ圖\*ARABIC2、變電站自動化系統網絡結構圖（二）間隔層以太網方案 安裝在開關場的間隔層設備經網關接入以太網，主控室的間隔層設備直接接入以太網，計算機監控系統采用雙機模式（見拓撲圖），接入以太網。①VQC功能模塊可以設置專用的計算機來安裝，或者直接運行在當地后臺監控計算機上；②全站GPS設置通過脈沖對時網實現硬對時或通過通信網絡實現軟對時；⑧為監測電力系統中、高壓網絡的電能質量，提供專用的電能質量在線監控裝置，專用分析軟件可以安裝在當地后臺監控計算機中。 保護測控裝置保護測控裝置開關室1保護測控裝置主控制室集中組屏電度表、直流、小電流接地等子網保護測控裝置開關室2子網網關網關智能接口當地監控服務器和VQC打印機上級調度中心集控中心通訊管理機主備兩路主備兩路GPSGPS保護工程師站硬對時脈沖對時網變電站層主以太網B主以太網A五防系統子網當地監控服務器主備兩路圖SEQ圖\*ARABIC3間隔層、變電站自動化系統網絡結構圖（三）間隔層3.2.電廠電氣自動化系統ECS網絡結構1）完全獨立的電廠電氣自動化系統工程師站操作員站（主）CAN-B網CAN-A網錄波網1#通訊管理間隔層電網調度中心以太網1以太網2主備兩路發電機組保護發電廠自動及測控裝置(備自投,解列等)發電廠廠用電保護400V廠用電系統保護測控GPS2#通訊管理操作員站（從）電度表,直流屏,同期,快切,故障錄波等規約轉換器網絡中繼器其它保護裝置其它智能設備通訊服務器與MIS聯接升壓站保護站控層通訊層圖SEQ圖\*ARABIC4、ECS網絡結構（一）特點：①電廠電氣自動化系統（ECS）自成體系，與DCS沒有緊密聯系；②保護配置全面，既有發電機（發變組）、變壓器、聯絡線、廠用電等保護，又有同期、備自投（快切）、測控等自動/測控裝置，甚至400v廠用電系統也采用微機保護測控；⑧適用場合：中小型電廠、熱電廠及自備電廠、垃圾發電、生物發電等。2）與DCS系統相結合的電廠廠用電自動化系統特點：①一般在大型電廠中，電氣自動化系統分為升壓站子系統、發電機（發變組）子系統、廠用電子系統；②廠用電自動化系統涵蓋了10（6）kV廠用電及400V廠用電的保護；⑧廠用電自動化系統與電廠的DCS系統結合緊密；④適用場合：大型電廠的廠用電部分。工程師站操作員站（主）CAN-B網CAN-A網錄波網1#通訊管理間隔層電網調度中心以太網1以太網2主備兩路發電機組保護發電廠自動及測控裝置(備自投,解列等)發電廠廠用電保護400V廠用電系統保護測控GPS2#通訊管理操作員站（從）電度表,直流屏,同期,快切,故障錄波等規約轉換器網絡中繼器其它保護裝置其它智能設備通訊服務器與MIS聯接升壓站保護站控層通訊層圖SEQ圖\*ARABIC5、ECS網絡結構圖（二）說明：本配置模式采用的是通訊+硬接點的方式，即廠用電系統的遙測、遙信通過通訊方式傳輸給DCS系統，遙控及重要遙信仍然通過硬接線的方式直接接入DCS系統的DO/DI；圖SEQ圖\*ARABIC6、ECS網絡結構圖（三）說明：1、本配置模式采用的是全通訊方式，即廠用電系統的遙控、遙測、遙信都通過通訊方式傳輸給DCS系統，不再保留硬接線；2、廠用電系統的保護測控設備按機組或工藝要求組成若干子網，與DCS系統的DP通過PROFIBUS相聯；

3）與DCS系統相融合的電氣自動化系統圖SEQ圖\*ARABIC7、ECS網絡結構圖（四）說明：1．各類余熱發電、中小型水電站一般不單獨設置電氣監控系統，而是與DCS系統融為一個系統；2．與普通發電站相比廠用電設備很少，基本利用工藝生產環節所需的用電設備，保護配置以發電機（發變組）、聯絡線保護為主，有少量同期、備自投、測控等自動測控裝置；第二部分PDS－6000計算機監控系統一、概述1.1適用范圍PDS-6000SCADA系統是在全面剖析了傳統SCADA系統存在的缺陷和局限性的基礎上，采用全新思想、全新技術和全新策略開發完成的。系統以WindowsNT/2000/XP為操作系統平臺，以MSSQLServer為數據庫開發平臺，基于客戶/服務器(Client/Server)體系結構，具有標準商用數據庫接口，符合商用數據庫規范。在SCADA技術的發展過程中，網絡互聯和為用戶提供進行二次開發的手段這兩個方面長期被忽視，而PDS-6000SCADA系統則充分考慮這兩個方面的要求。系統網絡設計首先定位在可以大范圍聯網的基點上，這里所指系統聯網包括二方面的含義：（1）各級電力調度部門相同型號以及不同型號SCADA/EMS/DMS系統的互聯；（2）SCADA/EMS/DMS系統與其他功能信息系統（如MIS）的互聯；PDS-6000系統的另一基點是不僅滿足用戶當前的功能需求，而且為用戶提供進行二次開發和自行追加功能的手段：系統具有部頒功能規范中要求的SCADA系統的所有功能；系統擁有國際標準的網絡通迅協議和商用數據庫，用戶可以自行不斷追加新的功能；系統各種容量不受軟件設計本身的限制；系統可隨著計算機技術的不斷發展而自然升級。由于系統設計的靈活性，PDS-6000具有廣泛的適用性，既可單機方式也可以多機方式，擴展方便，它可應用于電力系統地調、縣調自動化系統、集控站及發電廠等。PDS-6000采用了許多計算機領域的新技術，如：面向對象（OO）的程序設計、開放式數據庫聯接（ODBC）及對象嵌入與鏈接（OLE）等技術，實現了外掛應用程序擴展、外部數據庫訪問及調用其它商品化軟件作為系統工具軟件等功能，使系統具有很大的擴展兼容性。系統設計充分接受了大量的用戶反饋建議和意見，在專家指導下，依據幾十套系統的現場運行經驗，對SCADA系統的許多技術方面，尤其是內部數據處理和外部數據接口，進行了深層次細致的考慮，具有極強的專業性。1.2系統特點1.2.1客戶/服務器（Client/Server）體系結構客戶/服務器結構的信息處理系統在邏輯上由客戶（Client）和服務器（Server）兩部分組成。通常Client和Server有各自的硬件平臺，分別稱為客戶機和服務器，前置機是特殊類型的客戶機，但是從更廣泛的意義上，Client和Server是兩個進程概念上的名詞，分別作為Client和Server的兩個進程可以運行在同一臺機器上，如在當地監控系統這時同一臺機器既是客戶機又是服務器，同時也是前置機。PDS-6000采用Client/Server體系結構，符合當今計算機信息處理系統的發展潮流，具有以下特點： (1)為系統互聯提供體系結構上的保證。 (2)把SCADA系統作為綜合信息系統的一個子系統來考慮。 (3)Client和Server的分離，使系統平滑升級以及用戶二次開發成為可能。 (4)系統規模可任意大小，從單機系統到基于廣域網（WAN）的大規模網絡系統。 (5)使SCADA系統向標準化發展成為可能。 PDS-6000的服務器上運行系統數據庫（包括基于磁盤的SQLServer數據庫和基于內存的RTDBMS實時數據庫）和系統服務程序（數據處理程序、通信管理程序等），客戶機上只運行一些界面程序。客戶機上無實時數據庫副本存在，它查詢顯示所需的各種信息均從服務器上的系統數據庫獲取，徹底消除數據不一致性，而且從根本上減少了數據庫維護的工作量，也由此消除不在線運行工作站的數據庫維護同步問題。1.2.2標準化網絡體系1）點對點方式的網絡通信 在采用客戶/服務器結構的基礎上，系統中各工作站和服務器之間，主服務器和備服務器之間，以及前置子系統和系統服務器之間的網絡數據通信完全采用可靠性連接的點對點方式，整個網絡上無任何廣播信息發送，確保信息傳送的可靠性，從根本上徹底消除了網絡傳送過程中的重要事件信息丟失，提高調度管理的準確性，同時也大大減輕網絡負擔。各工作站上所需的各種數據信息均通過問答方式向系統服務器索取。而在服務器上運行的系統服務軟件接收到各種重要信息需要發布時，則向實時運行的各臺工作站逐個逐條發送重要信息，確保各工作站均能收到。2）支持網絡互聯（MIS網、其他控制系統）由于WindowsNT支持幾乎所有的網絡通信協議，PDS-6000可以實現和各種其它網絡系統在網絡級的數據交換；由于采用標準的客戶/服務器體系結構以及完善的系統數據庫管理系統，PDS-6000允許用戶在安全權限許可的情況下，通過網關跨網段實現數據訪問。另外，系統還可提供系統數據的跨網關主動發送。例如可根據需要，由用戶自行定義選擇所需數據寫到MIS網服務器的數據庫或文件之中。系統網絡設計結構及安全性就已考慮把SCADA系統本身作為MIS系統的一個子系統，甚至可以和MIS系統在一個網段上運行，當前先進的網絡智能化交換設備能保證各子系統的相對獨立性，減少系統間的相互干擾。根據具體的實際情況，SCADA系統也可和MIS系統分別運行在各自的網段上。3）支持廣域網和遠程拔號訪問 系統網絡可支持各種網絡協議（包括TCP/IP），所以系統支持在廣域網上的數據交換。 系統支持遠程拔號上網，允許系統工作站通過公用電話網實現遠程系統維護和實時監視。1.2.3符合商用數據庫規范的數據庫系統以前的SCADA系統，大多沒有嚴格意義上的數據庫系統，或者雖然有自己的數據庫系統，但無法為用戶提供透明開放的數據接口。PDS-6000以SQLServerforNT為數據庫平臺，針對SCADA實時性要求高的特點，開發了自己的內存實時數據庫管理系統RTDBMS。RTDBMS和SQLServer兩者互為補充共同組成了PDS-6000的數據庫處理系統，RTDBMS是SQLServer的擴展，SQLServer則是RTDBMS的基礎。歷史采樣數據（曲線和報表數據）是直接存放在SQLServer數據庫中的，而其他的用戶表除了存在于內存實時庫中，同時在SQLServer中也存有一張對應的表，由于SQLServer基于硬盤設備，同時起到了數據備份的作用，當系統啟動時，通過ODBC從SQLServer中讀入庫表信息以及數據信息到內存中，內存實時庫中的實時數據則可由用戶設定周期，寫入SQLServer數據庫中。 PDS-6000在以下兩個方面有其獨到之處： 1）為用戶提供了網絡級訪問實時數據庫的透明接口。此外用戶還通過RTDBMS訪問SQLServer數據庫。 2）為用戶提供了實現新功能的引擎機制。具體做法是，系統為用戶提供一個公式管理描述器，當用戶創建一張表時，他同時要輸入對功能表中的數據進行處理的計算公式，計算公式以字符串形式表示，系統能自動對用戶輸入的計算公式進行編譯，然后根據用戶的需要定期或按一定條件進行計算。3）數據庫容量不受限制 系統中各表記錄數的最大容量均為232（約40億）個，所以系統的各種信息（包括廠站數，各廠站遙測、遙信、電度、遙控數，報表及曲線的采樣數，告警信息存貯數，各種運算、總加及統計數，以及系統涉及到的各種其它信息）實際均無數量限制，為系統功能的擴展，特別是實現DMS功能，提供了充分的空間。4）擴展無需編程 實時數據庫中各數據表的創建無需編程，只要通過SQL語言或商用數據庫管理工具在基本數據庫中創建即可，實時數據表則由基本數據庫中的相應表生成。 實時數據表中的記錄管理則由系統提供的實時數據庫維護管理軟件實現，全可視化操作。 以上四點使PDS-6000能完全地支持對應用層的開放。1.2.4先進的前置機系統1）網絡化數據通信 前置子系統的數據通信不再指定某種特殊設備或模塊作為傳統意義上的前置機。系統網絡上所有設備的端口（包括各服務器或工作站上基本配置的串口、服務器上擴展的多用戶卡端口、以及網絡終端服務器的各終端端口）均可作為本系統與其它設備通訊的通訊口來使用。系統基于網絡化設計的各個通訊模塊可以分別對各端口進行控制操作，實現數據通訊。系統前置子系統的配置構成具有很強的靈活性，即可采用傳統前置機加多用戶卡的形式，也可選取用網絡終端服務器的模式，在外接廠站數較少時，可以僅利用工作站或服務器上基本串口實現數據采集，甚至在前置機或網絡終端服務器出現故障時，也可用工作站或服務器上的基本串口作為應急端口，保證系統的正常數據采集和運轉。2）面向對象的程序設計技術 PDS-6000前置機系統采用面向對象（OO）的程序設計技術，針對每一種規約及其各種變種，分別編制一個獨立的可執行(EXE)程序，運行該程序可完成規約的解釋和數據預處理。并由此保證任一種規約的修改或補充不會對系統其它正常運轉的規約處理造成任何影響。系統中一種規約的處理程序同時管理所有用此規約進行通訊的端口。 面向對象（OO）的程序設計，為用戶對系統進行規約擴展創造了極好的條件。本系統將向有技術力量的用戶提供規約處理示例程序的源代碼（基于標準C/C++語言），以便用戶自行增加新的通訊規約。1.2.5系統功能可任意擴展1）公式編譯 系統提供編譯型用戶自定義公式。公式支持各種函數運算，邏輯運算，帶條件嵌入、遞歸。為用戶擴展系統功能提供直接手段。2）應用接口 系統中各軟件模塊間的數據交換全部采用網絡級進程間通信實現，系統中實現真正意義上的全網絡化模塊設計，系統的模塊組合和分布具有極強的靈活性。 系統開放式體系結構和數據庫，支持用戶自行開發擴展系統的特殊功能，外掛系統功能應用模塊。系統的網絡級進程間通訊可以使系統具有很強的魯棒性，避免用戶自行擴展功能對原系統的影響。1.2.6其它1）系統實現用戶級的權限管理，權限在全網上統一有效。2）先進的圖形界面系統 圖形界面除了以全圖形方式提供豐富的圖形畫面的編輯顯示手段外，針對電力系統的應用特點和需求，將很多圖形特性納入到系統管理之中，允許用戶在系統中定義圖形特性所代表的電網及設備特性（如電壓等級的顏色管理等等）。另外，還為用戶提供直接定義運行設備和實際數據在各種運行狀態下的顯示形態，滿足不斷擴充的設備及系統運行管理的需求，同時更能保證系統的更新換代時新系統與老系統在設備狀態及數值顯示的圖形顯示特征在含義上保持一致，尊重使用者的習慣，避免系統更新給使用者帶來很長的適應期，實現系統的平滑升級。電力系統的設備圖形顯示，在本系統中不僅僅是一個單獨的符號，而是可擴充的多組多形態的動態圖形集，可以隨電力系統的應用發展而不斷增加設備管理內容。在系統畫面中可直接嵌入地理信息圖，數字照片等多種格式的其它圖形，充分考慮DMS系統的發展需求，還可嵌入報表、文檔等管理信息內容，在調度自動化系統之上還可擴展調度管理，提高系統整體水平。3）功能強大的報表系統 報表子系統是基于MicrosoftExcel用VisualBasicforApplication開發完成的，繼承了Excel的所有功能，具有極其強大的制表、圖形、統計、計算功能，可以完全滿足各種應用需求。報表子系統提供全部可視化界面，繪制表格、定義數據及其他各種操作極為快捷、便利，具備MSExcel擁有的全部強大功能。報表數據全部存放在SQLServer數據庫中。4）保護綜合管理為適應電廠/廠站自動化的要求，在SCADA功能基礎上增加了對保護裝置的綜合管理，如召喚查閱保護定值，保存保護定值，保護定值的打印，切換保護定值區，下載保護定值，修改和固化定值及保護裝置復歸等功能，而保護動作類和保護告警類信息則在通信管理程序中完成。用于和保護裝置進行人機交互的界面，具有以下功能：可用來顯示保護裝置中各個定值區域的保護定值及其意義（即：召喚保護定值按鈕功能）；允許人工修改定值，并將修改后的定值下裝至保護裝置（即：下載保護定值按鈕）；在下載的過程中允許撤消下載及固化功能；可切換保護裝置的定值區（即：切換保護定值按鈕）；可將保護裝置中召喚上來的保護定值作為數據庫文件保存在用戶的計算機上（即：保存保護定值按鈕）；可將存在用戶數據庫中的保護定值調入并顯示（即：讀取保護定值按鈕）；可發復歸命令將所有的保護裝置復位（即：保護復歸按鈕）。可打印保護定值表；當執行下載命令和切換保護定值命令時，程序會自動將這些事件記錄，其中包括執行時間以及執行人。（事件可執行事件查閱器）。二、系統結構2.1系統邏輯構成 PDS-6000SCADA系統基于客戶/服務器（Client/Server）體系結構，邏輯上由兩大部分組成，即服務器系統（Server）和客戶機系統（Client）。服務器的基本任務是數據維護和數據處理，并響應客戶機的請求向客戶機傳送格式化的數據信息。客戶機則負責提供用戶界面，如圖形、表格甚至聲音、動畫等。下圖是PDS-6000系統的邏輯構成，服務器是系統的核心，前置機和調度員工作站是系統客戶機部分，通過網絡鏈路兩大部分有機地整合在一起。服務器系統服務器系統前置處理系統前置處理系統調度員工作站圖SEQ圖\*ARABIC8、PDS－6000的邏輯構成2.2網絡支持 WindowsNT作為大型網絡操作系統，內嵌完善的網絡功能，支持目前流行的所有網絡通信協議如TCP/IP、IPX/SPX、DECnet等等，增加了對Internet的支持，以及對RAS的更強的支持。PDS-6000系統可以和任何網絡類型的其他系統互聯。尤其是由于它獨特的客戶/服務器網絡體系結構，還可以組構大范圍的實時廣域網系統。為了提高系統性能及可靠性，可采用雙網或三網甚至多網并列運行。 系統支持局域網和廣域網的各種網絡傳輸媒介，局域網為以太網，廣域網可為公用郵電網、ISDN.、X.25、RS-232非MODEM等。2.3硬件結構下圖是PDS-6000系統的典型硬件結構圖。調度工作站調度工作站21``采顯12801024調度工作站21``彩顯12801024打印機前置機（單機或雙機）系統主服務器系統備服務器（可選）網關工作站局長工作站管理網系統路由器+MODEM上級系統移動工作站遠程維護站模擬屏(或大屏幕投影)SCADA/EMS實時網管理網系統 公用電話網圖SEQ圖\*ARABIC9、PDS－6000系統硬件結構PDS-6000系統的硬件配置非常靈活。首先，由于PDS-6000的操作系統平臺是Windows，用戶可以選擇多種檔次的計算機：DECAlpha系列工作站，或者Pentium系列的高檔微機。其次，PDS-6000系統基于網絡級進程間的通信，使系統服務軟件和客戶界面軟件可以運行在一臺機器上，也可以運行在大范圍廣域網上，使PDS-6000系統即可用于當地監控又可作為大型調度自動化系統。為保證系統可靠，服務器和前置子系統通常采用雙份互為熱備用。PDS-6000系統和一般的SCADA系統不同，系統容量只受設備物理條件限制。而軟件本身不作限制。對前置機系統當一臺機器處理能力不夠時可以由多臺機器組合成一臺邏輯上的前置機系統，從而保證PDS-6000系統能接入的廠站數也不受限制。通過路由器，PDS-6000系統可以在廣域網上完成和其他任何系統的互聯。通過專用MODEM及公用電話網，PDS-6000系統能掛接遠程工作站（包括便攜式移動工作站及或家庭工作站等）。遠程工作站能如同直接接在網上的其他工作站一樣對系統進行實時訪問、操作及維護。2.4軟件結構 下圖是PDS-6000系統的軟件結構框圖，該框圖反映了PDS-6000系統的客戶/服務器體系結構，服務器是系統的核心，客戶機端的所有應用程序均是系統的外掛部分，這種體系結構有如下特點： 1．確保數據的一致性。任一客戶機所需的各種數據均取自同一數據源，不管它是一直在運行的還是剛剛開機，這一點是傳統分布式系統難以保證的。 2．功能可無限增長。因為系統提供了標準的數據訪問接口，不同層次的用戶均可自行編制程序增加新的功能。在PDS-6000系統上實現DMS功能擴展也不再有數據庫接口的困難。用戶管理系統數據檢索及錄入畫面生成及處理用戶管理系統數據檢索及錄入畫面生成及處理保護綜合管理保護綜合管理其他工具公式編譯及管理報表生成及打印前置處理系統客戶機其他工具公式編譯及管理報表生成及打印前置處理系統客戶機端網絡服務系統客戶機端網絡服務系統網絡層 網絡鏈路服務器端網絡服務系統服務器端網絡服務系統告警處理系統用戶安全管理數據處理系統數據采樣系統告警處理系統用戶安全管理數據處理系統數據采樣系統數據庫管理系統服務器數據庫管理系統內存內存磁盤實時數據庫SQL數據庫圖SEQ圖\*ARABIC10、PDS－6000系統軟件結構2.5軟件功能模塊PDS-6000系統的軟件設計采用面向對象的設計思想和軟件工程的管理方法，各軟件模塊按功能對象劃分，自成一體，接口簡捷明了。PDS-6000系統主要包括以下功能模塊：數據庫管理系統數據處理系統網絡服務系統（分服務器端和客戶機端）數據采樣和歷史數據管理系統數據庫檢索系統數據瀏覽和數據錄入工具公式編譯和管理系統告警處理及事件信息瀏覽系統圖形界面系統保護綜合管理系統用戶安全管理系統報表處理系統前置數據處理系統控制命令傳遞系統2.5.1PDS-6000系統以標準的商用數據庫系統為數據庫平臺，在它的基礎上外掛一個RTDBMS(實時數據庫管理系統)，由實時數據庫管理系統管理內存實時數據庫。圖11是PDS-6000系統數據庫訪問示意圖。客戶應用程序通過RTDBMS才能訪問內存實時數據庫。對于SQLServer商用數據庫，客戶程序可以用標準的結構化查詢語言SQL或用ODBC接口去直接訪問，也可以通過RTDBMS去間接訪問。 PDS-6000系統的RTDBMS支持下列特性： 1）豐富的數據結構和數據類型。PDS-6000系統的RTDBMS支持SQLServer所支持的所有的數據類型。同時還提供了兩種自定義數據類型：數據索引類(Wdindex)和名字串(NameString)。 2）據庫模式定義。用戶可以自己創建數據庫表格或更改原有表格的域結構。 3）統一的數據庫訪問管理，實現客戶對數據庫的透明訪問，并提供通用的獨立于存貯格式和物理數據庫結構的數據操作機制。 4）支持數據庫的并發訪問，保證數據的安全性，一致性和完整性。 5）具有靈活的數據庫編輯器，瀏覽器和其他工具，對交互式的用戶和程序提供多種靈活的接口和服務。客戶應用程序客戶應用程序RTDBMSSQLServerforNT磁盤商用數據庫內存實時數據庫 圖SEQ圖\*ARABIC11、PDS－6000系統的數據庫訪問1、RTDBMS的實現 PDS-6000系統用一個單一的進程來完成RTDBMS的功能，在此進程中，有常駐的公共服務線程和響應用戶訪問數據庫請求而創建的非常駐的用戶線程。圖12是它的體系結構，其中：1）應用程序接口API是用戶使用RTDBMS的接口，以動態連接庫的形式提供給用戶使用。 2）事件監視及事件觸發 監視事件庫和觸發事件庫總是常駐內存的，它的內容根據具體的應用系統而變化。當系統產生一個事件后(例如更新數據)，則通過事件監視程序檢查系統的約束條件是否滿足，若違反了，則調度事件觸發程序觸發相應的事務。2、數據庫訪問接口 PDS-6000系統的RTDBMS提供下列數據操作手段： 1）選擇得到一個或幾個特定的數據項。這是最常用的一種操作，圖形界面的不停刷新就需要不停地取得最新的數據項。 2）選擇得到一個或幾個特定記錄。 3）選擇得到一或幾個特定的表格。 4）修改一個或幾個特定的數據項的內容。 5）修改一個或幾個特定的記錄的內容。 6）新增和刪除記錄。以上操作，依據具體對象，可針對內存實時數據庫表，也可針對磁盤數據庫表，或者同時對兩者起作用。 PDS-6000系統為完成上述操作，針對不同用戶提供了三類接口： 1）交互式人機接口 系統提供了數據庫檢索器、數據庫瀏覽器以及數據庫錄入和更改工具。用戶利用這些工具就能完成創建數據庫表、增刪和修改表記錄等功能。 2）應用編程接口API 系統以動態連接庫的形式為用戶提供應用程序編程接口API，用戶可用C或C++編制自己的應用程序。 3）網絡報文接口 這是底層的數據庫訪問接口，用戶通過命名管道（NamePipe）或套接字（Socket）和PDS-6000系統的網絡服務程序建立數據鏈路，以網絡報文的形式去訪問RTDBMS數據庫。3、數據庫組織

應用程序應用程序圖SEQ圖\*ARABIC12、RTDBMS體系結構內存數據庫存貯管理子系統封鎖子系統控制信息動態調度模塊靜態調度模塊事件調度模塊查詢處理觸發數據庫監視數據庫事件觸發模塊事件監視模塊事件處理模塊授權檢查應用程序接口API······應用程序應用程序應用程序圖SEQ圖\*ARABIC12、RTDBMS體系結構內存數據庫存貯管理子系統封鎖子系統控制信息動態調度模塊靜態調度模塊事件調度模塊查詢處理觸發數據庫監視數據庫事件觸發模塊事件監視模塊事件處理模塊授權檢查應用程序接口API······應用程序應用程序應用程序 圖11已經顯示，PDS-6000系統的數據庫系統由二部分組成，分別是位于磁盤的商用數據庫和位于內存的實時數據庫 RTDBMS以SQLServer為支撐平臺，首先RTDBMS中的所有二維表格都是通過SQLServer來定義的，在系統啟動時直接從SQLServer中讀得。其次，所有的內存表格，在SQLServer中均有其映射，當用戶增刪內存表中的記錄時，同時也增刪SQLServer中相應表的記錄。再者，有些數據表雖然由RTDBMS管理，，但它們只存在于SQLServer中而不存在內存庫中，如采樣數據表。 PDS-6000系統預先定義好的表格主要有下列一些： 1）表名表，用來管理其他表的表，它是PDS-6000系統數據庫系統的基礎。 2）廠站描述表，除一般的廠站描述信息外，主要完成從邏輯廠站到實際廠站或從實際廠站到邏輯廠站的檢索映射功能。 3）實時遙信、遙測和遙脈表。前置機只和這三張表通信，且它是以實際廠站號為索引訪問這三張表的。實時庫為其他的應用程序提供以邏輯索引號訪問數據的手段，從而使后臺訪問和現場接口完全隔開。 嚴格意義上講，除上述五張屬于系統的核心組成部分的庫表外，所有的其他庫表及相應功能處理模塊都屬于系統擴展部分。這一點，保證了PDS-6000的系統功能可以不斷地擴充，使其成為能夠自身成長的、具有很長生命周期的系統。2.5.2 網絡服務系統由服務器端網絡服務程序和客戶機端網絡服務程序組成。 服務器端的網絡服務程序和實時數據庫同時運行在系統服務器上，負責接受客戶機登錄并和客戶機建立可靠網絡連接。對客戶機端提出的數據庫訪問請求，服務器端的網絡服務程序將把對實時數據庫的訪問結果返回發送給客戶機。 客戶機端的網絡服務程序運行在系統的客戶機上，該程序首先登錄到系統的服務器端網絡服務程序上，同時建立網絡可靠連接。然后再向客戶機上的其它應用程序提供進程間網絡級的通訊服務。客戶機上各應用程序對系統數據庫的訪問均通過客戶端網絡服務程序進行。每臺工作站和服務器只建立一個網絡連接，減少服務器的資源消耗。 客戶機端的網絡服務程序和各應用程序間的網絡級進程間通訊完全建立在動態鏈接庫之上。為用戶自行開發應用程序，擴展系統功能提供了充分的手段。2.5.3 數據庫檢索系統為各應用程序提供可視化的數據庫檢索手段。通過數據庫檢索系統，使用者可以直觀的檢索數據庫中的各個數據，不需記憶數據庫的格式和各種參數。 數據庫檢索系統也被設計成一個動態鏈接庫，為用戶自行開發的應用程序提供數據庫檢索手段。2.5.4 數據瀏覽和錄入工具提供了一套完整的數據庫中各數據表的管理手段，使用者不需通曉SQL結構化數據庫查詢語言就能對本系統的實時數據庫及基本數據庫（商用數據庫）進行維護。通過表格式的人機界面，可直接對數據表中的記錄進行增加，刪除及修改，操作直觀、方便。系統維護人員也可通過此工具系統性地查看系統數據庫表及各數據的特性，進行系統級維護。2.5.5 系統可對數據庫中的各個數據，由用戶設定采樣同期進行定時采樣。本系統所有的歷史采樣數據具有統一的格式和特性，不再區分報表數據和曲線數據，報表和曲線可以共同使用歷史采樣數據。歷史數據存放在基本數據庫的歷史數據表中，并帶有時標。報表、曲線顯示軟件及其它應用軟件可對歷史數據進行各種統計、計算，大大增強了系統的數據統計能力。標準商用數據庫的開放性使得歷史數據作為共享的信息資源，為生產及管理提供科學的依據。2.5.6 考慮到應用的廣泛適應性和功能的自由擴展性，系統配套了一套完整的自定義公式編譯子系統。此子系統中提供了幾乎各種常用數學函數，并允許組合、嵌套，同時允許帶條件運算及遞歸。利用此系統的功能可以生成各種計算公式，滿足多方面的應用需求。2.5.7 告警處理系統分服務器端和客戶機端兩部分。 服務器端告警處理程序接收來自數據處理系統的各種事件告警信息，并向各客戶機的告警處理程序點對點逐個發送，同時將事件告警信息分類存入系統基本數據庫。服務器端告警處理程序按照事件先后發生順序，保留當前最新32條各種事件信息，以備客戶機查詢，同時也為新登錄的客戶機提供開機前發生的32條最新事件消息。服務器端告警處理程序還負責對歷史庫中的事件告警信息進行管理，根據用戶設定的保留期限，自動清除多余的內容，減少系統資源占用。 客戶機端告警程序在事件發生時，自動彈出告警顯示框，在顯示框中，將根據用戶設定的關心內容，列出當前最新信息中的相關事件，并根據事件信息啟動推出相關畫面。每臺客戶機的用戶可根據需要設定自己所關心的內容，還可設置是否推出相關畫面。2.5.8歷史信息查詢系統由事件信息瀏覽系統和歷史數據統計查詢系統兩部分組成。 事件信息瀏覽系統提供了一套歷史事件信息的查詢手段，可分類查詢遙信變位、事故變位、事件順序記錄、遙測越限，RTU通道故障，遙控登錄和系統各節點運行狀態等信息。可任意設置時間段查詢，也可分廠站查詢，還可按時間反向查詢。以上各種查詢手段復用，使事件查詢變得極為方便、快捷。歷史數據統計查詢系統提供友好的數據表格界面，允許使用者選擇時間段和查詢條件對歷史數據進行瀏覽和修正。2.5.9 前置數據處理系統的軟件部分由通訊控制程序和各種規約處理程序組成，實現全模塊化。 通訊控制程序和各種規約處理程序進行網絡級進程間通訊，匯集規約處理程序采集的各廠站的實時信息，將實時信息傳送給數據處理程序并寫入數據庫。 2.5.10圖形界面系統由顏色管理軟件、設備定義與管理軟件、畫面制作軟件、畫面管理軟件及實時畫面顯示軟件組成。 顏色管理軟件負責對與顏色有關的具有特定含義的某些系統內容實行系統統一管理，避免顏色的歧義性和不一致性。并在必要時實現全系統的顏色的統一修改。（如各種電壓等級表示色，設備運行、備用、停運、檢修等的表示色等等）。 設備定義與管理軟件負責定義并管理系統中各種設備的顯示符號，以及設備在各種運行狀態和實時值組合情況下的各種顯示方式和特性，而且所有設備的圖符及顯示方式和特性全部可由用戶自行設定。用戶可定義多種形狀、顏色、閃爍、動畫等效果區別顯示某一設備的各種運行狀態和特性。系統允許用戶自行增加設備特性，并指定其顯示方式，而不斷增加設備管理的內容。 畫面制作軟件，提供各種圖形符號及圖形特性，多種字體的矢量字庫，各種類型及格式的數據顯示方式。畫面可多頁疊加顯示，比例分層顯示（層數不限），擁有極其方便、靈活的編輯手段。支持對象鏈接與嵌入（OLE）技術，允許在實時畫面上嵌入地理信息圖，數字照片等多種格式的其它圖形，充分考慮DMS系統的發展需求；還可嵌入報表、文檔等管理信息內容，在調度自動化系統之上還可擴展調度管理，提高系統整體運行管理水平。 畫面管理軟件負責對畫面文件進行管理，可將畫面文件分類分組，便于調看查詢。 畫面實時顯示軟件，為使用者提供實時監視的各種畫面，可實現畫面無級縮放、疊放、漫游，并提供多種畫面調看手段，操作方便自然。并可在實時畫面上實時顯示電視圖像，為無人值守電廠/廠站的全面監視提供手段。系統的許多數據操作和遙控命令下發也在此軟件中進行。2.5.11 報表系統由報表制作與管理軟件、報表顯示打印軟件和報表自動打印軟件組成，各個軟件均在MicrosoftExcel之上用VisualBasicforApplication開發完成。 報表制作與管理軟件提供友好的數據定義方式，可定義制作班報、日報、旬報、月報、季報、年報及事故追憶報表。班報和日報可跨天。報表中可進行各種復雜的數據統計（如在年報表中可統計每個月典型日高峰時的最大值及其出現時間，各統計時段的統計值等）。報表中可嵌入多種圖形、曲線等內容（如本系統的圖形畫面就可嵌入報表），形象地顯示統計數據。并可指定時間有選擇自動打印報表。報表制作與管理軟件可利用Excel的所有手段和方法，具有極其強大的制表及統計功能。 報表顯示及打印軟件為使用者提供直接查看或召喚打印各種報表的手段，并可直接修改報表數據，自動統計。 報表自動打印軟件可自動定時打印由報表制作管理軟件設定的各類報表。系統產生的每張報表可獨立成為數據文件，具有MSExcel的標準格式，脫離本系統也可進行顯示打印，也可廣泛被其他軟件系統訪問利用。以獨立數據文件形式保存的報表具有獨立的時效性，不會因為表體或數據定義變化而無法顯示或失效。2.5.12 系統實現用戶級的權限管理，對每個使用者賦與其數據庫訪問、系統維護管理、數據管理及控制操作的多級權限，權限在全網上統一有效，使用者可在任一工作站上完成其權限許可的各種管理及操作。 為了保證系統的安全性，每個用戶均配有加密的個人口令密碼，此口令密碼只有其本人可以設置并修改，其它人（包括系統管理者、超級用戶以及系統程序設計者）均無法知道其口令，更無法修改。由此可以確保系統重要操作的責任唯一性。2.5.13 系統的控制命令首先由客戶機（如調度機）發給服務器，在服務器上進行控制命令有效性和控制條件允許檢查，滿足條件后再由服務器發送給前置子系統，前置子系統將控制命令組織成相應的規約格式下達給RTU，RTU返校命令由相反路徑傳遞給客戶機。在進行遙控命令條件允許檢查時，將分別對開關合/分命令及變壓器有載調壓的升/降命令，根據用戶設定的條件進行比較判別，確定遙控命令的執行條件是否滿足，再進行命令下達或遙控閉鎖。2.5.14 數據處理程序將SCADA系統所固有的許多常規功能作為系統的基本功能，對數據庫中的各種數據進行處理、統計、計算、判別，滿足SCADA的基本要求，如：限值處理、統計功能、積分計算、電量處理、遙控條件、判斷、數據采樣、事故判別及事故追憶等等。 系統的各種特殊要求和應用可編制另外的數據處理軟件模塊實現。三、系統容量和技術指標3.1系統容量1、系統接入RTU的數量 單臺前置機最多可接入128路RTU。采用并聯方式，N臺前置機可組合成一個前置機系統，最多可接入128*N路RTU。2、數據庫容量 遙信、遙測、遙脈、遙控量、遙調只受字長限制，每種類型數量為232（約40億），客觀上沒有限制。計算功能可自行定義，且可以帶條件運算，運算類型和計算量總數也不受限制。3、歷史數據、文檔資料保存容量 采樣數據分5分鐘采樣量和1小時采樣量兩種，采樣點數不受限制。采樣數據保存周期用戶可自行定義，只受外設存貯空間限制。 告警信息保存時間用戶可自行定義，只受外設存貯空間限制。4、事故追憶 事故追憶點數可自行定義。5、模擬屏控制及系統轉發 用戶可任意選擇定義遙信量、遙測量、脈沖量及其他計算量用于上屏或轉發，容量客觀上沒有限制。3.2技術指標1、系統可靠性系統可用率超過99.99%2、系統時鐘精度時間誤差：＜2毫秒3、CPU負荷率平均CPU負荷<20%4、系統平均無故障時間25000小時5、數據精度(主站)(1)測量量 7位有效數字(2)脈沖電度14位有效數字6、準確率遙信變位響應率100%遙控正確率100%7、系統響應時間(主站)遙測越區傳送 3秒開關量變位反應時間 3秒事故變位報警反應時間 3秒控制命令 3秒遙調命令 3秒畫面響應 1~3秒畫面刷新 3~5秒 四、系統功能4.1數據采集 SCADA系統實時采集各廠站RTU及子系統的遙測、遙信、電度、保護信號及綜合自動化等信息。 向各廠站RTU及子系統發送各種數據信息及控制命令。4.1.1模擬量<測量量 模擬量主要包括： 有功功率、無功功率、電流、電壓、周波值及其它測量值。 可設定每個模擬量的閾值范圍，僅把超過閾值具備變化的值發送給控制系統，每個模擬量的閾值范圍可在工作站通過人機界面設定。 掃描周期3秒4.1.2 狀態量包括 1)斷路器位置 2)事故跳閘總信號 3)預告信號 4)刀閘位置 5)有載調壓變壓器抽頭位置 6)保護及自動裝置動作信號 7)機組運行狀態信號 8)事件順序記錄 9)RTU狀態信號 10)系統各工作站狀態信號4.1.3 脈沖量采集各廠站RTU脈沖電度量等4.1.4 系統對RTU除完成遠動四遙功能之外，對已安裝電廠/廠站微機保護及自動化系統的廠站亦可完成相應的保護數據采集及控制功能。包括： 1)接收并處理保護開關狀態量 2)接收并處理保護測量值量 3)接收保護定值信息 4)遠方召喚、修改和固化保護定值 5)接收保護故障動作和告警信息的處理 6)接收保護裝置自檢信息 7)保護信號復歸 8)保護功能軟壓板的投退 9)保護定值區切換 10)保護定值的存盤和打印4.1.5 SCADA系統在后臺接入標準天文時鐘，向全網統一對時，并定時與各RTU遠方對時。為系統提供唯一時標。4.1.6 系統可選用多種數據傳送通道 1．通過專用通道(介質可為專線、載波、微波、光纖、無線)接收各種模擬(配調制解調器)和數字波特率的同異步串行信號，接口可為RS-232、RS-422、RS-485，并可在線選擇各種CDT、Polling規約及通道參數.支持單通道和雙通道通訊方式 支持Polling規約的“掛燈籠”方式 2．可通過公用郵電話路(撥號方式)和其它系統或裝置相互交換數據和傳遞控制命令. 3．通過計算機局域、廣域網絡和其它各種計算機系統直接進行數據交換。4.2數據處理 SCADA系統采集數據后，立即進行數據處理。4.2.1模擬量數據處理 1)把標識符轉換為技術地址 技術地址作為數據的關鍵字而訪問數據庫，并為后面的其它功能提供數值。 2)將生數據轉換為工程量 3)條件歸零 可設定每個值的歸零范圍，將近似為零的值置為0，消除零漂。 4)越限檢查 通過數據庫為每個遙測值及計算值規定兩個上限及下限，保證電網安全運行 5)積分值和平均值計算 根據實際功率完成積分值及平均值計算 6)最大值及最小值計算 將遙測在某一段時間內出現的最小值、最大值及出現的時刻一同存入數據庫。 7)存貯入數據庫 數據庫中的遙測記錄由時標、工程值和量綱組成。數據庫中數值為后續子系統提供數據，可分配歷史和未來數據等任務。 8)各模擬量描述電力系統運行的實時量化值。各線路及主變的有功、無功、電流電壓值、主變油溫及周波等值。同時為這些量化值標出質量單位，以確定各值所處的狀態(正常、越限、人工數據、壞數據等)。通過人機界面為調度人員提供清晰的電力系統各級量化概念。4.2.2狀態量處理(YX) 狀態量處理任務完成如下功能： 1)描述電網運行狀態 各開關位置 各刀閘位置 電廠/廠站開關狀態及主變分接頭位置 保護硬接點動作狀態 各通道運行工況 2)監視電網及設備變化狀態，迅速發出告警 遙信發生變位 確認遙信值的類型(開關、保護、刀閘、事故、預告等)根據開關變位、保護動作及事故總信號判斷是正常變位還是事故變位確認監視并為操作員引出專門的文字信息表、語言信息和廠站工況圖 3)處理后的信息送 圖形顯示 文字顯示 語言信息系統 實時及歷史數據庫 變位打印及表格顯示 事故追憶模擬盤及轉發 事故追憶 事故追憶功能是電力系統發生事故時，自動將故障前15秒(3個測點值)，故障后20秒(4個測點值)的有關數據供事后分析用。事故追憶的文件內容自動存入歷史數據庫。事故追憶由重要開關事故跳閘時自動啟動。4.2.3脈沖量(YM) 電度量的采集主要是電度表的脈沖計數 電度量為電網的能量管理提供基礎 實時保存上周期的脈沖值，計算出周期內的電量 無脈沖量的點，可采用積分電度的方法計算電量 系統可設定每日高峰、低谷、腰荷時段，計算出各時段電量 計算結果存入實時及歷史的數據庫4.3計算功能 在SCADA/EMS系統中除大量的實測點外，還有大量的計算點，為此，系統配套了一套完整的自定義公式編譯子系統，此子系統中提供了幾乎各種常用數學函數，并允許組合、嵌套，同時允許帶條件運算及遞歸。利用此系統的功能可以生成各種計算公式，滿足多方面的應用需求。計算子系統是在在線方式下完成各種計算任務，在系統啟動時自行啟動，按照數據變化及規定的周期、時段不斷處理計算點。 1)對模擬量、數字量及狀態量均可進行計算 2)在計算中，包括了各種計算類型，電力系統的通用計算均可完成。如：總加計算：用戶設定總加公式進行總加計算限值計算：計算越限的越限時間、合格率等平衡率計算：用戶可對線路、電廠/廠站、及地區進出功率進行平衡比較。累加計算：計算電度累計值，積分電度，遙信變位次數等系統累加運算功率因數：計算各線路、主變及地區之功率因數統計計算：針對一段時間內(日、月、年)的統計處理均可實現。如：計算各模擬量的最大、最小、平均及最大、最小值出現時間代路自動替換：由狀態量及模擬量共同確定母線旁路狀態，自動作出模擬量代路替換線損計算：根據線路兩端的功率或電量，自動計算出線損4.4電網控制4.4.1開關量輸出(控制 實時對斷路器和隔離開關操作 調節有載調壓變壓器分接頭 電容器遠方投切 電抗器遠方投切 開關量輸出具備核對功能，過程如下： (1)選點： 選擇動作開關點 (2)發令： 發出遙控命令(3)內部校驗：由主站首先根據數據庫內動作開關遙信序號位及開關狀態確認該開關是否允許操作及操作狀態是否正常。 (4)RTU校驗： 將命令傳送至RTU，由RTU再校驗。 (5)校驗返回： 將RTU校驗結果返送人機界面。 (6)確認執行: 操作人員根據校驗結果，發執行或撤消命令。 (7)執行結果返回： 由RTU執行遙控命令，引起開關變位顯示執行結果，并打印記錄。 (8)操作登錄： 將調度人員進行的遙控操作內容、時間、結果及人員姓名登錄下來備查。4.4.2模擬量輸出 1)通過人機界面由操作人員召喚顯示現有遙測量。 2)操作人員修改遙調值并發送。 3)RTU校核遙調值并返送校核結果。 4)操作人員確認執行。 5)回送遙調執行結果相關的遙測量。4.5實時數據庫 實時數據庫保存的是從各個廠站采集上來的實時數據，其數據在每次系統掃描周期之后被刷新一次。在實時數據庫中可以保存模擬量、數字量、脈沖累計量、控制量、計算量、設定點控制輸出等多種類型的點。 1)對運行數據和開關狀態進行實時監視和記錄保存。 2)數據庫生成 3)數據庫查詢 利用數據庫程序，對實時數據庫檢索分類，通過人機聯系系統及相應的圖表直觀地反映，并根據需要隨時存在外存設備。 4)實時數據的備份 實時數據庫備份在商用數據庫中，一旦當前實時數據庫被破壞，能及時恢復運行。 5)實時數據的人工編輯 6)對每一遙信、遙測均有人工屏蔽或設置功能。一旦經屏蔽或設置后，不能接收實時信息，直到解除屏蔽或設置。4.6歷史數據庫 1)需長期存放的重要數據，通過定義可存入歷史庫，數據歸檔的定義和修改可以通過標準數據庫查詢進行，不影響系統的運行。 2)歷史數據庫自動保存在硬盤上，也可以轉到磁帶上做為長期存檔。在已存檔的歷史數據裝回系統做數據分析時，磁盤上必須有足夠的空間。4.7圖形界面 1、提供設備圖形編輯軟件，用戶可以根據實際情況和以往習慣自行定義各種設備圖形及設備在各種狀態下的顯示方式，可選擇圖形變換、改變形狀及顏色、閃爍、動畫、動態著色等手段充分表示電網運行情況。例如，對于開關狀態可區別顯示正常、事故變位、操作變位、故障、檢修、信號不對位、人工封鎖、以及因RTU故障或通道中斷引起的數據不可靠等等情況。 2、提供畫面編輯軟件，全圖形方式編輯生成各種圖形畫面，具有畫面無級縮放，畫面疊放、畫面分層、漫游等多種顯示特性，用戶可以非常直觀、方便地編輯、定位、查看有關信息和內容。畫面層次不受限制，如可將畫面分成地理層、主網層、子網層、電廠/廠站層、饋線層、設備層等。 3、提供畫面管理工具，畫面調用方式豐富，有畫面樹選擇、聯想相關調用、重要畫面快速調用、畫面文件索引選擇、事故自動調用畫面、畫面分組順序自動切換顯示 4、提供多種數值顯示手段，如：數值顯示盤表顯示、棒圖顯示、曲線顯示，并可根據數值狀態和系統狀態由用戶根據需要和習慣自行定義閃爍、變色及置上特殊符號以便區分包括遙測在內的各種數據的正常、越上限、越上上限、越下限、越下下限，人工封鎖、以及因RTU故障或通道中斷引起的數據不可靠等等情況。 系統可將任意一天（月、年）的多條曲線數據以及不同天（月、年）的多條曲線數據放在同一個坐標系中顯示，便于分析比較。 5、支持地理信息顯示和其它圖形接口 利用圖像掃描儀或數字照像機等圖像設備將實際的地理或其它信息圖輸入到系統中.將有關圖像和數據庫相連接，直觀地顯示電網的地理分布與結構信息及電網運行情況. 6、系統界面支持OLE功能，能夠直接使用具有OLE服務功能的其它軟件作為本系統的工具. 7、系統具有多媒體支撐，可以直接輸入視頻、音頻信號，控制錄像機、錄音機和其他視音頻設備，在工作站上顯示播放圖像及聲音. 8、系統為中文版操作系統 采用國標一級、二級字庫，全部選用矢量漢字.具有二十二種字體，無級縮放，提供拼音、區位、五筆等多種輸入方式。4.8報表子系統 報表子系統實現全可視化的報表定義、顯示及打印功能。 具有定時或召喚功能。4.9告警子系統 當在系統范圍內發生需要引起操作員注意的情況時，系統產生一系列告警信息。4.9.1報警方式 (1)圖形報警 由用戶定義，告警點可閃動、變色、產生動畫效果 各類告警均可根據設定，推出相應廠站或信息圖表 (2)文字報警 文字列表出告警點信息、類型 (3)語音報警 機器發出鳴叫聲 產生語音呼叫操作員 (4)打印報警 打印機及時打印出告警點信息、類型4.9.2報警類型 (1)越限告警 對需要報警的值可設定兩級上下限值，當越限狀態發生變化時，發生越限報警，通過窗口顯示文字及數據變色，并根據需要打印記錄。 (2)變位報警當系統發生正常變位時，變位點在窗口中發生數據變色及閃爍，打印變位點狀態及變化時間，推出文字信息，同時根據需要發生語音告警。 (3)事故報警 事故處理是廠站發生事故跳閘信息，發生事故后，系統發生強烈告警 推出告警文字信息 推出廠站工況圖 工況變位發出強烈閃爍、變色及動畫效果 發生語音告警，召喚操作人員 立即打印事故變位信息 啟動事故追憶并打印 (4)工況告警當各廠站RTU通訊中斷或主站設備發生事故時，系統亦發出明顯的告警信息，以提示維護人員及時處理。 (5)系統本身告警 當服務器故障或退出時各工作站均提示告警。 當某臺工作站故障或退出時各工作站均提示告警。 (6)告警選擇各種告警信息發生后，各信息被數據庫明確分類，歸檔，可按時間及類型分別檢索及處理。各工作站可在線選擇各種告警類型是否需要登錄、打印和音響報警，可選擇事故是否推畫面。系統順序保留到當前為止以往最新的告警信息記錄32條，保證新開機工作站不僅能觀察歷史上各種告警信息，而且能觀察最新的告警信息的發生順序。對于操作變位和事故變位，必須被調度員確認，否則永遠保留事故狀態和變位狀態。4.9.3事故追憶當系統出現事故變位時，可自動記錄下與此有關的遙測量，數量可自行定義。五、安裝和使用說明 本章主要介紹PDS－6000計算機監控系統的安裝和使用。5.1安裝5.1.1PDS-6000系統安裝打開PDS－6000安裝文件，雙擊文件SETUP，開始安裝程序。選擇Next。圖SEQ圖\*ARABIC13、PDS－6000安裝畫面（1）選擇Install圖SEQ圖\*ARABIC14、PDS－6000安裝畫面（2）開始安裝。圖SEQ圖\*ARABIC15、PDS－6000安裝畫面（3）選擇Finish，安裝完畢。圖SEQ圖\*ARABIC16、PDS－6000安裝畫面（4）5.1.2安裝SQL數據庫選擇安裝SQLServer2000簡體中文個人版。選擇安裝SQLServer2000組件。選擇安裝數據庫服務器。選擇下一步，下面相同，無需做任何更改。進入如下界面后選擇使用本地系統帳戶，選擇下一步（注：全部整個安裝過程僅此一處需改動）圖SEQ圖\*ARABIC17、SQL數據庫安裝畫面5.1.3數據庫的建立打開企業管理器圖SEQ圖\*ARABIC18、建立SQL數據庫畫面（1）選擇數據庫。圖SEQ圖\*ARABIC19、建立SQL數據庫畫面（2）右鍵點擊，選擇新建數據庫。圖SEQ圖\*ARABIC20、建立SQL數據庫畫面（3）輸入名稱：PdsDbase。圖SEQ圖\*ARABIC21、建立SQL數據庫畫面（4）選擇標簽事務日志，將文件增長限制設置為2M，確定。圖SEQ圖\*ARABIC22、建立SQL數據庫畫面（5）5.1.4還原數據庫打開企業管理器，選擇數據庫中的PdsDbase，右鍵點擊，選擇所有任務中的還原數據庫。圖SEQ圖\*ARABIC23、還原數據庫畫面（1）選擇從設備(M)，點擊按鈕選擇設備(E).。圖SEQ圖\*ARABIC24、還原數據庫畫面（2）點擊按鈕添加(A)。圖SEQ圖\*ARABIC25、還原數據庫畫面（3）選擇路徑C:\PDS-7K\3數據庫\PdsDbase，點擊確定。圖SEQ圖\*ARABIC26、還原數據庫畫面（4）點擊確定，至結束，則數據庫還原完成。圖SEQ圖\*ARABIC27、還原數據庫畫面（5）

5.2前置系統維護及使用5.2.1啟動Pds-6000前置系統由一個總控程序WdCcm.exe和若干規約處理程序組成。用戶只要運行主控程序即可，規約處理程序由主控程序在需要時自行啟動。WdCcm啟動時，需要指定服務器（如下圖），一個WdCcm最多可以和四個服務器相連，如果超過一定時間（60秒）沒有用戶輸入，系統則自動和以前指定服務器建立連接。圖SEQ圖\*ARABIC28、前置機啟動設置界面WdCcm是一個多文檔程序，通過工具條，用戶可以打開端口信息窗口、通信規約窗口、網絡連接窗口和RTU實時報文顯示窗口（如下圖）。框架窗口的狀態條上列出了本機狀態以及WdCcm和四個服務器的連接情況。圖SEQ圖\*ARABIC29、前置機界面5.2.3通信規約通信規約信息窗口里列出了所有已注冊規約的規約描述名、處理程序名和該規約程序當前的運行狀態。每一個已注冊規約有一個系統內唯一的注冊號。系統可以隨時添加（注冊）新的規約（如下圖），注冊號由系統自動分配，只需輸入規約描述名和規約處理程序名。對已注冊的規約，如果當前沒有被使用，可以隨時刪除。用戶還可以隨時更改已注冊規約的規約描述名。Pds-6000的這一設計，允許用戶在線添加新的規約。圖SEQ圖\*ARABIC30、注冊新規約5.2.4端口配置端口信息窗口的下部有添加、刪除和設置三個按鈕，通過它們可以完成配置端口的全部操作。1．添加端口通過“添加端口”對話框（如下圖），選擇通訊口號（與物理端口號減一對應），設置數據位、停止位、校驗位和通信波特率。如果本通訊口為虛擬端口，通訊口號只是作為邏輯意義上的廠站號，通信規約程序處理的報文有可能是網絡信息報文或者其他類型的報文，本系統的這種設計使系統不僅支持串行口通信，也支持網絡通信方式。如果為Polling通訊方式，在圖31PollingRTU地址設置對話框上按RTU的需要填寫所需內容（端口號和廠站號必須與廠站信息表中的端口號和廠站號一致）。圖SEQ圖\*ARABIC31、添加端口對話框已經注冊的通信規約都可以被選擇。某一種通信規約在沒有和任一端口相聯系時，它并不被啟動。Pds-6000系統中，同一個串口可以用不同的規約格式同時進行接收和發送。若需要向外轉發數據還應在“轉發數據內容”中選擇轉發的數據定義。轉發定義指的是SQLServer中用于定義轉發量的數據表，包括轉發YX定義表、轉發YC定義表和轉發YM定義表，它是由用戶通過轉發定義程序（TransDef.exe）來完成的。特別提醒：如果所選規約不支持轉發，請不要選擇轉發，否則會增加前置機和服務器的系統開銷。2．刪除端口按“刪除”按鈕可以刪除一個端口。一個端口刪除后，如果和該端口相關聯的規約已經沒有其他端口在使用了，該規約程序會立即自動退出運行。3．設置端口該功能對已經設配好的端口進行重新配置，除端口號固定外，其他同“添加端口”的選項完全一樣。如設定的端口是部頒Polling通訊規約，除了選擇相應的已經注冊的部頒Polling通信規約，還需選擇對話框右邊的“為Polling通信方式”（打鉤）。這時對話框下方的“Polling規約相關設置”由暗灰變亮白(如下圖)，即可對Polling規約的RTU裝置功能模塊地址進行相關設置。圖SEQ圖\*ARABIC32、Polling通訊規約選擇4．Polling規約的設定當通訊方式設定部頒Polling通訊規約后，選中對話框下方［添加］按鈕，屏幕出現“PollingRTU地址設置”對話框。選擇本地RTU裝置功能模塊起始地址和容量，選擇［確定］,即完成其中一臺邏輯的或實際RTU地址設定(如下圖)。圖SEQ圖\*ARABIC33、PollingRTU地址設置當“PollingRTU地址設置”對話框選擇完成關閉后。在“添加端口”對話框下方的“Polling規約相關設置”列表框中就添加了一行有關定義的RTU裝置功能模塊起始地址和容量（如下圖），這里的數值都是十進制。其中的端口號是指虛擬廠站號，而不是通訊口號。當在一個通訊口中設置多臺RTU裝置時