CN101247044A - 自动化主站系统高效零差错无缝升级换代的方法 - Google Patents

Abstract

一种自动化主站系统高效零差错无缝升级换代的方法，属于电力调度自动化领域，包括系统平稳过渡和无缝升级步骤、数据计算机转录方法、接口功能移植、系统安全防护机制，采用双系统同步并列运行方式，计算机自动转录，通过编制数据转录系统软件解析原有主站系统的数据结构、数据格式、图形定义和数据范围，将原有系统的设备参数、远动信息表、图形画面文件、系统数据、运行历史数据等信息快速、高效、准确移植到新的集控站系统，有效保证数据的完整性、正确性、真实性和连续性，实现系统平稳过渡和无缝升级。避免繁重的原始数据录入和安装调试工作，减轻工程技术人员负担，极大的提高自动化主站系统升级换代效率和正确性，保证电网安全稳定运行。

Description

自动化主站系统高效零差错无缝升级换代的方法

技术领域

本发明属于电力调度自动化领域，特别涉及一种自动化主站系统高效零差错无缝升级换代的方法。

背景技术

从2006年开始的“十一五”期间，全国中心城市将进行大规模的电网建设和改造，很多中心城市自动化主站(集控站)系统将要进行升级换代，同时由于变电站数量的急剧增长，新建一定数量的集控站将不可避免。自动化主站将面临与众多变电站联合调试和自身维护设备升级换代及新建工程的双重压力，如何提高主站(集控站)系统升级换代及新建工程的效率和正确性，是摆在自动化专业面前挑战之一。依靠科技进步和以人为本的精细化管理，极大的提高劳动生产率，自动化主站才能从容应对这一挑战，完成繁重的电网建设和改造任务。

现有调度自动化主站(集控站)系统已运行多年，经历了逐年反复的变电站、集控站、中心城市自动化主站和省电力自动化主站的多方联合调试，保存有大量的电网运行信息和自动化自身定义的信息等有价值的实用功能和数据，如：人像识别安全访问、无功闭环控制；运行信息表、接线图以及多年有价值的历史数据等，这些信息对电网运行、建设、规划和保证电网安全稳定运行具有重大意义。

由于原有自动化主站(集控站)系统的数据结构、类型和范围与升级改造后的系统可能完全不同，需要进行数据分析、提取、整合重新导入，这是一个任务量大、数据要求准确度高的繁重任务，采用手工录入方式，不仅需要耗费大量的人力、物力和时间，增加工作人员劳动强度，而且在手动录入过程中因受各种因素影响，难免出现偏差，错误录入数据，成为电网安全稳定运行的重大隐患。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种自动化主站系统高效零差错无缝升级换代的方法，提高自动化主站系统升级换代效率和正确性，实现由原系统到新系统的平稳过渡和无缝连接，保证电网安全稳定运行。

本发明是这样实现的：一种自动化主站系统高效零差错无缝升级换代的方法，其特征在于：其中包括系统平稳过渡和无缝升级步骤、数据计算机转录方法、接口功能移植、系统安全防护机制，其中：

A.平稳过渡，无缝升级步骤

采取双系统同步并列运行的方式进行系统无缝升级，具体操作主要采用以下步骤：

a)维持原有集控站监控系统不变；

b)新系统硬件设备现场就位，所有硬件进行通电测试；

c)系统网络连接，IP参数配置，结点链路测试；

d)安装新主站系统，系统整体调试；

e)将新、老系统网络交换机单网集连；

f)数据转录；

g)接口功能移植；

h)接口功能测试；

i)前置通道并接，数据在线，新、老系统实时数据核对；

j)新系统试运行；

k)系统安全防护硬件、软件安装、测试；

l)原有集控站监控系统撤除；

B.数据计算机转录

获取源数据定义格式，通过集控站原始数据转录软件，将旧的非标准的数据库转变成标准的商业数据库Oracle或Sybase库文件格式，将私有结构的图形文件转变成具有公共属性结构的图形存储格式，将历史数据转存到新的历史库，数据库和图形文件转换瞬间即可完成；

C.接口功能移植

升级改造主站系统充分考虑与现有的人像识别系统、无功闭环控制系统和其它计算机系统之间的接口和整个系统的标准化和可扩充性；将原系统应用的接口功能保留，通讯软件移植；

a)计算机通讯

与其它地调、省调双向数据通讯，使用DL476-92协议或IEC Tase2协议，通讯链路为是2M数据通道、专用光纤通道或数据网；数据刷新的实时性应只受限于物理通道，应用层无额外延时；

b)无功闭环接口

与地调EMS接口，根据主变的遥测、遥信、档位信息和电容器、母联的遥信信息，结合电压曲线和无功曲线变化，利用九域图原理自动进行主变档位的升降和电容器组投切的调节，或以遥控的方式调节变电所变压器的分接头或投切电容器，实现无功闭环控制；

c)五防通讯接口

通过接口软件与五防系统双向通讯，集控站将实时遥信实时发送给当地五防系统，五防系统将虚拟遥信和遥控许可状态上送给集控站，实现由五防系统闭锁集控站的遥控；

d)人像识别安全访问控制接口

通过操作控制接口进程访问人像识别控制系统；人像识别控制系统通过将摄像头拍摄到的人像与数据库中的人像进行快速比对，根据人的相貌特征对工作人员进行身份认证；

D.系统安全防护

升级改造后的升级改造后的主站EMS系统、SCADA实时监控系统单独组网，加装电力专用物理隔离设备与外系统或设备安全联网；

通过编制数据转录系统软件解析原有主站系统的数据结构、数据格式、图形定义和数据范围，将原有系统的设备参数、远动信息表、图形画面文件、系统数据、运行历史数据移植到新的自动化主站系统。

将原系统应用的接口功能保留，通讯软件移植。

系统单独组网，加装电力专用物理隔离设备与外系统或设备安全联网。

为节约成本，避免重复开发和系统运行中断，最重要的是延续运行数据，本发明自动化主站系统高效零差错无缝升级换代的方法，采用双系统同步并列运行的方式，计算机自动转录，通过编制数据转录系统软件解析原有主站(集控站)系统的数据结构、数据格式、图形定义和数据范围，将原有系统的设备参数、远动信息表、图形画面文件、系统数据、运行历史数据等信息快速、高效、准确移植到新的集控站系统，有效保证数据的完整性、正确性、真实性和连续性，实现系统平稳过渡和无缝升级。避免繁重的原始数据录入和安装调试工作，减轻工程技术人员负担，极大的提高工作效率，保证电网安全稳定运行。

具体实施方式

本发明自动化主站系统高效零差错无缝升级换代的方法，其中包括系统平稳过渡和无缝升级步骤、数据计算机转录方法、系统平台升级、接口功能移植、系统安全防护机制。

双系统同步并列运行，平稳过渡，无缝升级

为了减少或避免因系统安装、调试而造成的主站系统运行中断，采取双系统同步并列运行的方式进行系统无缝升级。具体操作主要采用以下步骤：

1.维持原有集控站监控系统不变，正常运行。

2.新系统硬件设备现场就位，所有硬件进行通电测试。

3.系统网络连接，IP参数配置(预留老系统结点IP)，结点链路测试

4.安装新主站系统，系统整体(联网离线)调试

5.将新、老系统网络交换机(其中一台)单网集连

6.数据转录。

7.接口功能移植。

8.接口功能测试。

9.前置通道并接，数据在线，新、老系统实时数据核对。

10.新系统试运行。

11.系统安全防护硬件、软件安装、测试。

12.原有集控站监控系统撤除。

数据计算机转录

经现有系统厂家授权，获取源数据定义格式，通过集控站原始数据转录软件(数据计算机转录软件)将旧的非标准的数据库(文件库)转变成标准的商业数据库Oracle或Sybase库文件格式，将私有结构的图形文件转变成具有公共属性结构的图形存储格式，将历史数据转存到新的历史库，实现数据能为多个系统复用和共享。数据库(厂站信息表)和图形文件(接线图)转换瞬间即可完成，历史数据转换也仅需要几分钟，保证了数据连续性，实现由原系统到新系统的平稳过渡和无缝连接。

数据计算机转录软件严格采用面向对象技术和原则进行系统分析、设计和编程，针对面向对象语言C++的对象类具有封装性、类属性和继承性的特点，以数据为中心采用模块化程序设计，并保证系统总体性和一致性的前提下，减少系统占用资源，提高数据处理速度。软件按功能划分如下几个主要模块(如图1所示)：

数据计算机转录核心模块：负责管理和调度其它功能模块。

数据格式解析程序：获取原有集控站系统数据定义格式和数据范围，对其设备参数、远动信息表、图形画面文件、系统数据和运行历史数据进行数据分析，将其转换为新版本、新格式数据或文件，供新系统调用。

数据存储程序：将经过数据格式转换后的新格式数据或文件存储到升级改造后的新系统中，实时数据存储在数据库服务器内存库中，历史数据存储在数据库服务器历史库中(历史数据、报警信息、日志记录等)，各进程共享数据库服务器中的数据。

数据接口程序：通过接口程序实现新旧系统的相互通讯，完成原有集控站系统数据向升级改造的新系统的数据传输。

系统平台升级

现有操作系统存在安全漏洞，运行不稳定，为更好保证系统安全，选用Unix操作系统(服务器、前置机和工作站均运行Unix系统)或Windows和Unix混合平台(服务器、前置机运行Unix，工作站运行Windows桌面系统)。数据库选用Oracle 9i或Sybase，采用SQL结构化查询，网络构架采用客户/服务器(Client/Server)结构体系，通讯协议以TCP/IP为主，其它通讯协议并存。

接口功能移植

升级改造主站(集控站)系统充分考虑与现有的人像识别系统、无功闭环控制系统和其它计算机系统之间的接口和整个系统的标准化和可扩充性。将原系统应用的接口功能保留，通讯软件移植。如：与上、下级调度自动化系统间计算机通讯；与AVC系统之间接口；与安全控制系统(人像识别系统)连锁；与五防系统通讯等，扩展数据接口与其它系统互联，交换数据和信息共享。

1计算机通讯

与其它地调、省调双向数据通讯，使用DL476-92协议或IEC Tase2协议(或自定义规约)，通讯链路为是2M数据通道、专用光纤通道或数据网。交换的数据容量：模拟量大于4096点，开关量大于10240点，数据刷新的实时性应只受限于物理通道，应用层无额外延时。

2无功闭环接口

与地调EMS接口，根据主变的遥测、遥信、档位信息和电容器、母联(分段开关)的遥信信息，结合电压曲线和无功曲线变化，利用九域图原理自动进行主变档位的升降和电容器组投切的调节，或以遥控的方式调节变电所变压器的分接头或投切电容器，实现无功闭环控制。改善电网的电压质量和功率因数，降低网络的有功损耗，实现全网无功优化运行。

3五防通讯接口

通过接口软件与五防系统双向通讯，集控站将实时遥信实时发送给当地五防系统(机)，五防系统将虚拟遥信和遥控许可状态上送给集控站，实现由五防系统闭锁集控站的遥控。操作员的每一次遥控操作均要受到系统五防规则的检验，不符合逻辑或五防规则的操作，系统将给出提示并禁止操作。当用户选择按操作票方式遥控时，遥控的每个操作步骤不仅要符合五防规则，还要严格遵循操作票的步骤，保证了遥控操作的正确性和合理性。有效防止误操作的发生。

4人像识别安全访问控制接口

通过操作控制接口进程访问人像识别控制系统。人像识别控制系统通过将摄像头拍摄到的人像与数据库中的人像(系统每一位具有操作权限的人员录制面部特征图象3-5张)进行快速比对，根据人的相貌特征对工作人员进行身份认证。当有人员操作时，在用户密码认证前，通过操作控制接口进程发送用户信息(工号)给人像识别控制系统，等待人像验证结果。若人像比对通过，继续往下执行(验证权限密码)；若人像比对通不过，则认为非法人员，终止此次操作。增强系统操作的严谨流程，防止无关人员对系统的恶意破坏和随意遥控操作，提高系统运行的安全性和控制的正确率，减少人为事故的发生。

系统安全防护

升级改造后的升级改造后的主站EMS系统、SCADA实时监控系统单独组网，统一规划，加装电力专用物理隔离设备与外系统(TMS、DMIS、MIS等)或设备安全联网。在网络边界采用身份认证机制、数据加密技术、访问权限控制和入侵检测技术，加装IP认证加密装置、物理防火墙和安全网关等硬件安全设备，实时对网络病毒、黑客攻击、异常流量进行有效检测和隔离，对非法网络访问行为进行控制和阻断，充分保证数据远方传输安全。

通过编制数据转录系统软件解析原有主站系统的数据结构、数据格式、图形定义和数据范围，将原有系统的设备参数、远动信息表、图形画面文件、系统数据、运行历史数据移植到新的自动化主站系统。

该系统将原系统应用的接口功能保留，通讯软件移植。系统单独组网，加装电力专用物理隔离设备与外系统或设备安全联网。

Claims (4)

1.一种自动化主站系统高效零差错无缝升级换代的方法，其特征在于：其中包括系统平稳过渡和无缝升级步骤、数据计算机转录方法、接口功能移植、系统安全防护机制，其中：

A.平稳过渡，无缝升级步骤

采取双系统同步并列运行的方式进行系统无缝升级，具体操作主要采用以下步骤：

a)维持原有集控站监控系统不变；

b)新系统硬件设备现场就位，所有硬件进行通电测试；

c)系统网络连接，IP参数配置，结点链路测试；

d)安装新主站系统，系统整体调试；

e)将新、老系统网络交换机单网集连；

f)数据转录；

g)接口功能移植；

h)接口功能测试；

i)前置通道并接，数据在线，新、老系统实时数据核对；

j)新系统试运行；

k)系统安全防护硬件、软件安装、测试；

l)原有集控站监控系统撤除；

B.数据计算机转录

获取源数据定义格式，通过集控站原始数据转录软件，将旧的非标准的数据库转变成标准的商业数据库Oracle或Sybase库文件格式，将私有结构的图形文件转变成具有公共属性结构的图形存储格式，将历史数据转存到新的历史库，数据库和图形文件转换瞬间即可完成；

C.接口功能移植

升级改造主站系统充分考虑与现有的人像识别系统、无功闭环控制系统和其它计算机系统之间的接口和整个系统的标准化和可扩充性；将原系统应用的接口功能保留，通讯软件移植；

a)计算机通讯

与其它地调、省调双向数据通讯，使用DL476-92协议或IEC Tase2协议，通讯链路为是2M数据通道、专用光纤通道或数据网；数据刷新的实时性应只受限于物理通道，应用层无额外延时；

b)无功闭环接口

与地调EMS接口，根据主变的遥测、遥信、档位信息和电容器、母联的遥信信息，结合电压曲线和无功曲线变化，利用九域图原理自动进行主变档位的升降和电容器组投切的调节，或以遥控的方式调节变电所变压器的分接头或投切电容器，实现无功闭环控制；

c)五防通讯接口

通过接口软件与五防系统双向通讯，集控站将实时遥信实时发送给当地五防系统，五防系统将虚拟遥信和遥控许可状态上送给集控站，实现由五防系统闭锁集控站的遥控；

d)人像识别安全访问控制接口

通过操作控制接口进程访问人像识别控制系统；人像识别控制系统通过将摄像头拍摄到的人像与数据库中的人像进行快速比对，根据人的相貌特征对工作人员进行身份认证；

D.系统安全防护

升级改造后的升级改造后的主站EMS系统、SCADA实时监控系统单独组网，加装电力专用物理隔离设备与外系统或设备安全联网。

2.根据权利要求1所述的自动化主站系统高效零差错无缝升级换代的方法，其特征在于，通过编制数据转录系统软件解析原有主站系统的数据结构、数据格式、图形定义和数据范围，将原有系统的设备参数、远动信息表、图形画面文件、系统数据、运行历史数据移植到新的自动化主站系统。

3.根据权利要求1所述的自动化主站系统高效零差错无缝升级换代的方法，其特征在于，将原系统应用的接口功能保留，通讯软件移植。

4.根据权利要求1所述的自动化主站系统高效零差错无缝升级换代的方法，其特征在于，系统单独组网，加装电力专用物理隔离设备与外系统或设备安全联网。