专利名称：一种基于通信系统的模块化电网静态安全分析系统的制作方法
一种基于通信系统的模块化电网静态安全分析系统
技术领域：
本发明属于电网调度决策的计算分析模块的应用技术领域，涉及一种基于智能化 设计的平台的应用软件系统的设计。
背景技术：
现代社会的不断发展，促使用电需求急速增长，电力系统变得日益庞大和复杂，同 时其发生故障的概率也在增加，尤其是发生故障的连锁反应时，停电时间长、范围大，对社 会的政治、经济和人们的日常生活都会产生无法估量的严重后果。电力系统的运行人员迫 切需要高效的电力系统安全分析系统来帮助他们分析电网运行的方式，分析当前系统运行 的安全水平，以提高安全水平，为事故处理提供相应的对策，防患于未然。而随着电网规模的不断扩大以及电力市场的不断放开，交易的规模将不断扩大， 相应地对电网的静态安全分析的要求不断提高。关于静态安全分析的算法和相应成型的分 析系统纷纷推出，但主要都是进行简单的事故开断，利用直流法、分布系数法、补偿法等等 精度较低的算法进行安全评估。针对一些工程上的电网实际情况的静态安全分析系统目前 还没有专门的研究。随着电网结构越来越复杂，运行人员越来越希望知道当发生预想事故 以后系统的详细运行情况，而且希望能够提供合理的安全对策和减少因故障带来的用电损 失的故障恢复方案。在计算机技术及软件技术日益完善、在电力系统静态安全分析理论十 分成熟的背景下，研制开发针对电力系统静态安全分析实用化软件系统具有重大的现实意 义。
发明内容本发明的目的是解决目前针对工程电网实际运行情况的静态安全分析系统没有 专门研究的问题，提出一种基于通信系统的模块化电网静态安全分析系统，并选择了实现 该系统功能的硬件和软件环境。本发明的技术方案本发明提供的基于通信系统的模块化电网静态安全分析系统，采用地区电网调度 决策支持系统的硬件环境以及支撑平台和数据平台，其中硬件部分按照功能可将其分为计 算机网络和数据采集模块、实时监测与控制模块、历史数据存储模块、网络安全设备、调度 员工作站、维护工作站等几个部分，且以上各个系统的选型时均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)；系统的软件采用的是当前最为流行的WINDOWS 系统、数据库系统Oracle以及先进的支撑平台及应用软件。其中，由计算机网络和数据采 集模块采集来的实时数据通过与通讯服务器通讯送至实时监测与控制模块进行各种处理 与变换；所有的相关数据和参数都被存储到历史数据存储模块，最后，运行电网高级应用软 件的机器作为终端工作站兼做客户机，通过人机对话窗口给运行方式人员、调度员提供一 个手段，超前研究电网的潜在不稳定因素。上述所说的计算机网络和数据采集模块(也称作数据接口模块)主要采用的是RTU服务器，其中运行数据接收发送程序的机器叫做前置机，前置机直接同通讯服务器通 讯，把由通讯服务器汇集起来的通道信息接收，并进行必要的处理，前置机一般冗余配置两 台。本系统前置机做RTU服务器，接受来自于0PEN2000的遥测遥信数据和来自于子站的 故障信息系统的数据，并将这些数据转发至服务器，前置机与0PEN2000间为100M以太网连 接，放置于自动化机房。上述所说的实时监测与控制模块(也称作数据管理模块)采用的是SCADA服务 器，前置机预处理的通道信息送到SCADA服务器里进行更进一步的处理，进行YC的工程变 换、越限处理、统计处理等，对YX进行对位处理、报警处理等，SCADA服务器一般冗余配置两台。上述所说的历史数据存储模块的数据库服务器安装的是商用数据库服务器即历 史服务器。历史服务器负责把系统的所有YC、YX、通道、厂站、接点的参数存储到硬盘上，负 责把所有的历史数据存储到硬盘上，历史服务器一般冗余配置两台。上述所说的高级应用软件系统指的是静态安全分析软件模块，同时，它又由网络 拓扑、预想事故集选择、正确备自投选择、潮流计算、安全评估、安全对策、恢复方案以及结 果显示等功能模块组成。本发明的工作原理本发明所设计的电网静态安全分析系统的工作原理为由计算机网络和数据采集 模块采集来的实时数据通过光纤接口与通讯服务器通讯送至实时监测与控制模块进行各 种处理与变换；所有的相关数据和参数都被存储到历史数据存储模块，最后，运行电网高 级应用软件的机器作为故障信息输出模块，可从存储模块中调用处理数据供给运行方式人 员、调度员决策手段，调度员通过人机对话窗口可以超前研究电网的潜在不稳定因素。本发明的优点和有益效果本发明采用电网的静态安全分析数据库管理系统的设计1、实时数据库数据基于 共享内存；2、支持权限管理；3、支持冗余配置；4、支持多种数据结构和数据类型；5、提供方 便灵活的数据库建立手段，提供数据库模式定义工具；6、提供图、库、模一次性输入数据的 手段，保证三者数据的同步性和一致性；7、支持实时数据库与商用关系型数据库的连接，提 供基于SQL的人机界面和编程接口，支持数据库全局的访问；8、支持数据库的并发访问，保 证数据的安全性、一致性和完整性；9、提供数据库输入校验功能，保证数据库的准确性、规 范性以及相互关系的合法性；10、发现错误时，提供错误信息；11、具有数据库和数据修改 记事功能；12、提供灵活的数据库编辑、浏览和其它常规工具；13、提供标准的数据字典，以 保证命名、编码的唯一性；14、友好的人机维护界面；15、提供研究态数据库，用于检验生成 后的数据库在投运前的安全性、相关性和一致性，和用于程序、数据的测试；16、提供方便手 段，满足未来应用对数据库的扩充需求；17、备用机投入运行后，自动恢复数据，保持主备机 一致；18、服务器和工作站的操作系统统一采用WINDOWS操作系统通用、完整，具有实时应 用环境，支持中文字符的编辑、显示和打印，提供拼音、区位、五笔等多种汉字输入方式，支 持TCP/PI通讯协议。
图1为本发明“一种基于通信系统的模块化电网静态安全分析系统”的整体硬件配置图。图2为本发明“一种基于通信系统的模块化电网静态安全分析系统”的软件实现 流程图。
具体实施方式实施例采用电网的静态安全分析系统的配置图(见图1)。按照功能可将该系统的整体硬 件结构分为数据接口模块、数据管理模块、核心算法模块和故障信息输出模块几个部分。其 中，核心算法模块的软件实现流程图(见图2)充分说明了静态安全分析模块的工作原理和 过程。由计算机网络和数据采集模块采集来的实时数据采用RTU服务器接收并由前置机做 必要的预处理，再通过光纤接口与通讯服务器通讯送至实时监测与控制模块进行各种处理 与变换，进行YC的工程变换、越限处理和统计处理等，对YX进行对位处理、报警处理等；所 有的相关数据和参数都被存储到历史数据存储模块，历史服务器负责把系统的所有YC、YX、 通道、厂站、接点的参数存储到硬盘上，负责把所有的历史数据存储到硬盘上；最后，运行电 网高级应用软件的机器作为故障信息输出模块，可从存储模块中调用处理数据供给运行方 式人员、调度员决策手段，超前找到并研究电网的潜在不稳定因素。上述所说的系统整体硬件配置图(见图1)包括有前置机两台、SCADA服务器两台、 历史服务器冗余配置两台、运行电网高级应用软件的PAS服务器三台。其中，两台前置机互 为备用作为各种信息来源的核心部件，不仅且与SCADA服务器通过专用网段相连接；还与 历史服务器以及PAS服务器也相连，同时也与连接至各个变电站网络交换机相连接。上述所说的静态安全分析软件实现流程图(见图2)包含有静态安全分析模块本 身，同时它又由网络拓扑、预想事故集选择、正确备自投选择、潮流计算、安全评估、安全对 策、恢复方案以及结果显示等功能模块组成。
权利要求
一种基于通信系统的模块化电网静态安全分析系统，该系统采用地区电网调度决策支持系统的硬件环境以及支撑平台和数据平台，其中硬件部分按照功能包括，计算机网络和数据采集、实时监测与控制、历史数据存储、网络安全设备、调度员工作站、维护工作站；其中，由计算机网络和数据采集部分采集来的实时数据通过与通讯服务器通讯送至实时监测与控制进行各种处理与变换；所有的相关数据和参数都被存储到历史数据存储，最后，运行电网高级应用软件的计算机作为终端工作站兼做客户机，通过人机对话窗口给运行方式人员、调度员提供一个手段超前研究电网的潜在不稳定因素。
2.根据权利要求1所说的基于通信系统的模块化电网静态安全分析系统，其特征在于 计算机网络和数据采集模块采用的是RTU服务器，其中运行数据接收发送程序的机器叫做 前置机，前置机直接同通讯服务器通讯，把由通讯服务器汇集起来的通道信息接收，并进行 必要的处理，前置机一般冗余配置两台；本系统前置机做RTU服务器，接受来自于0PEN2000 的遥测遥信数据和来自于子站的故障信息系统的数据，并将这些数据转发至通讯服务器， 前置机与0PEN2000间为100M以太网连接，放置于自动化机房。
3.根据权利要求1所说的基于通信系统的模块化电网静态安全分析系统，其特征在于 实时监测与控制模块，采用的是SCADA服务器，权利要求2中所说的前置机预处理的通道信 息送到SCADA服务器里进行更进一步的处理，进行YC的工程变换、越限处理、统计处理，对 YX进行对位处理、报警处理，SCADA服务器一般冗余配置两台。
4.根据权利要求1所说的基于通信系统的模块化电网静态安全分析系统，其特征在于 历史数据存储模块也叫历史服务器，其安装的是商用数据库服务器；历史服务器负责把系 统的所有YC、YX、通道、厂站、接点的参数存储到硬盘上，负责把所有的历史数据存储到硬盘 上，历史服务器一般冗余配置两台。
5.根据权利要求1所说的基于通信系统的模块化电网静态安全分析系统，其特征在于 高级应用软件指的是静态安全分析软件模块，其通过接受权利要求2中的前置机的数据来 工作。同时，它又由网络拓扑、预想事故集选择、正确备自投选择、潮流计算、安全评估、安全 对策、恢复方案以及结果显示功能模块组成。
全文摘要
一种基于智能化设计平台应用系统的设计，本发明属于电网调度决策的计算分析模块应用领域。该系统采用地区电网调度决策支持系统的硬件环境以及支撑平台软件和数据平台软件，其中硬件部分可分为计算机网络和数据采集、实时监测与控制、历史数据存储、网络安全设备、调度员工作站、维护工作站等几个部分；系统的软件采用的是WINDOWS系统、数据库系统Oracle以及先进的支撑平台及应用软件。由计算机网络和数据采集模块采集来的实时数据通过与通讯服务器通讯送至实时监测与控制模块进行各种处理与变换；相关参数都被存储到历史数据存储模块，最后，运行电网高级应用软件的机器作为终端工作站兼做客户机，通过人机对话窗口给运行人员、调度员提供一个处理手段。
文档编号G06F19/00GK101957891SQ20101028016
公开日2011年1月26日 申请日期2010年9月14日 优先权日2010年9月14日
发明者于洋, 刘欣, 刘进华, 周宣征, 周雪松, 崔立强, 朱毅然, 李超, 谷月, 谷海青, 马幼婕 申请人:天津理工大学