国电南自智能配电网主站解决方案

国电南自智能配电网主站解决方案介绍Aug2014国电南自目录一、国电南自简介二、整体解决方案三、主站方案及特点四、技术展望公司简介国电南京自动化股份有限公司总部位于南京，现隶属于华电集团，致力于为多个领域的客户提供自动化产品的研发、工程、制造、销售和服务，以满足包括电力、工业等行业的市场需求。公司具有强大的产品技术、生产工艺和渠道资源，销售及技术支持遍及全国30多个城市，构建了完整的产品和技术服务体系，为客户提供全面的电力自动化产品组合以及可信赖的自动化解决方案。核心竞争力技术发展产品管理销售网络与服务生产制造质量研发配网道路上，我们一直在努力引进专业团队，成立配网自动化事业部完成调度&配网自动化系统及终端通过省部级鉴定完成近170套自动化系统的部署，其中调度近60套，集控约90套，配网系统5套；配电终端500套完成近90套自动化系统的部署，其中调度约20套，集控约60套；配电终端约1000套完成近15套自动化系统的部署，其中调度9套；集控5套；1套配网系统正在实施；配电终端约3500套自2002年至今，国电南自累计完成主站系统236套，其中调度系统80套，集控系统150套，配网系统6套，其中地市级调度10套。合计提供终端产品6000多台，并可以提供10000台以上的终端年产能。目录一、国电南自简介二、整体解决方案三、主站方案及特点四、技术展望配网自动化解决方案全景2014年7月31日星期四,Slide8整体解决方案设备层（配电终端）DTUFTUDTUTTUDTU子站层（变电站）主站层（监控中心）外部系统地理信息系统GIS营销管理系统CIS生产管理系统PMS调度自动化系统EMS基础平台基于IEC61970/61968的信息交换总线调度数据网接入层（通讯介质）光纤环网无线专网公网无线光纤环网高级应用软件电力故障报修95598工业交换机2G/3G/4GPONONU设备层（一次设备）环网柜柱上开关变压器箱式变配电房SCADA基本功能扩展功能2014/7/31,Slide9传统主站组网方案前置机02SCADA服务器01SCADA服务器02数据库服务器01数据库服务器02前置机01终端01终端02终端03终端04维护工作站A网：172.20.*.*B网：172.21.*.*A网交换机B网交换机GPS打印机隔离装置WEB服务器A网：172.20.*.*B网：172.21.*.*前置采集网：192.168.*.*…终端N2014/7/31,Slide10基于云平台的主站组网方案物理组网FusionCube维护工作站逻辑组网FusionStorage存储池2台前置采集网A网B网存储网络管理网络前置机VM2SCADAVM2数据库VM2模拟终端VM模拟终端VMVRMVM…FMVM存储管理VM前置机VM2SCADAVM2数据库VM2交换模块交换模块FusionCube维护工作站目录一、国电南自简介二、整体解决方案三、主站方案及特点四、技术展望三、主站方案及特点-传统主站硬件拓扑结构安全III区负载均衡服务器安全I区2014/7/31,Slide12三、主站方案及特点-基于云平台的硬件拓扑结构2014/7/31,Slide13安全III区负载均衡服务器安全I区2014/7/31,Slide14云平台整体架构传统ITSM/BSMBSS/OSS租户业务管理员系统管理员分布式cache精简配置快照链接克隆FusionCompute虚拟化平台计算虚拟化HA网络虚拟化热迁移存储虚拟化DRSDPME9000计算存储交换融合平台融合刀片交换板GPU卡SSD卡PortalFusionManager云管理系统北向API应用自动部署自助服务告警监控报表拓扑权限管理硬件自动发现与配置FusionStorage分布式存储平台三、主站方案及特点-软件架构生产管理系统PMS用电信息采集系统支撑平台扩展功能III/IV区信息交换总线SCADA基本功能支持UNIX/Linux/Windows友好的人机界面IEC61970/61968CIM建模跨安全分区跨隔离系统架构支持分层分区大容量高效率实时数据库权限与安全区设置图模库一体化图形支持CIM-G标准全景事故追忆及反演网络拓扑分析III区WEB应用服务多态应用电力故障报修95598馈线自动化与GIS的图模互导自动成图图形模型拼接停电管理智能操作票高级应用软件状态估计三相潮流计算无功优化/网络重构解合环分析安全性分析短路电流计算负荷预测I/II区信息交换总线信息交换总线跨区数据代理服务注册中心元模型管理消息格式管理信息交互管理信息交互停电管理系统地理信息系统GIS营销管理系统CIS正向隔离装置反向隔离装置需接入配网主站系统的III/IV区外部系统需接入配网主站系统的I/II区外部系统调度自动化系统地区电量采集系统配网主站系统2014/7/31,Slide15三、主站方案及特点-多节点、高可伸缩、灵活部署全局分区S*11TCPClientRMCast责任区1S5S4S3S2S1S0RMCastTCPServerRMCast责任区2S5S4S3S2S1S0RMCastTCPServerRMCast责任区nS5S4S3S2S1S0RMCastTCPServerRMCastTCPClientRMCastTCPClientRMCastTCPClientRMCastTCPClientRMCast2014/7/31,Slide16三、主站方案及特点-多重数据安全保障机制多副本备份：根据安全级别可灵活配置1副本（相当于RAID10）或多副本（3副本情况下，数据可用性达到11个9)NVDIMMCache技术：读写速度快，掉电数据不丢失强一致性复制协议：应用程序写入一份数据时，如果成功，后端的一份或多份副本必然一致，再次读时，无论从哪个副本都可读到正确的数据CacheSSDNod1Nod2Nod3CacheSSDCacheSSDPCIESSDSSDSSDInfiniBand多重数据安全保障机制，确保数据安全可靠2014/7/31,Slide17三、主站方案及特点-资源按需分配，弹性伸缩，提升资源效率2014/7/31,Slide18云云应用负载阈值应用负载阈值云主机弹性伸缩根据负载自动弹性伸缩Hypervisor…………物理资源池物理主机云化管理云主机CPUMemoryHardDiskIOCard资源池化、按需弹性使用三、主站方案及特点-并行快速数据重建2014/7/31,Slide19Disk1P1P2Disk2Disk3Disk6Disk4Disk5Server1Server2Server3P3P4P5P6P7P8P9P10P13P14P15P16P17P18P19P20P21P22P23P24P1’P2’P3’P4’P5’P6’P7’P8’P9’P10’P11’P12’P13’P14’P15’P16’P17’P18’P19’P20’P21’P22’P23’P24’P11P12数据分布可以跨服务器或跨机柜，不会因某个服务器、机柜故障导致数据不可访问数据分片在资源池内打散，硬盘故障后，可在全资源池范围内自动并行重建，仅重建实际数据，无需热备盘；重建1TB数据时间30分钟(传统IPSAN重建1TB数据需要12小时），提升数据可靠性关键技术1+N多机冗余的高可靠技术实时库快速索引技术数据库分区同步技术无锁并行队列技术可组态的业务流程交互技术基于元数据元规则的一二次统一建模技术三、主站方案及特点-关键技术2014/7/31,Slide20三、主站方案及特点-基于分区的分布式内存数据库技术基本分区色彩代表不同的分区三、主站方案及特点-基于快速索引的读操作技术针对系统特点的独特优化的Hash算法基于两级的bitmap索引技术遥信遥测….NameNameStateValueQualityQualityTimeStampTimeStamp……三、主站方案及特点-基于无锁并行队列的写操作技术以基于CPU指令级的原子锁代替操作系统线程锁每个进程都有独立写空间，进程间永无互斥等待…三、主站方案及特点-1+N多机容错的高可靠技术1＋N冗余引擎A1.实时数据采集5.历史数据存储3.报警信息管理2.计算服务4.时间同步B1.实时数据采集5.历史数据存储3.报警信息管理2.计算服务4.时间同步C1.实时数据采集5.历史数据存储3.报警信息管理2.计算服务4.时间同步进程运行中进程热备用进程已停运元数据对象元规则对象IEC61850模型IEC61970数据模型IEC61968数据模型其它应用领域数据模型变电站应用系统调度集控站应用系统配网自动化应用系统其它应用领域…建模工具变电站应用模型调度集控站应用模型配网自动化应用模型…三、主站方案及特点-基于元数据、元规则的动态建模技术动态属性交互属性可视化组态QScript运算操作步骤1操作步骤2操作步骤N语义分析关联模型事务操作流程主站方案及特点-基于动态脚本的可组态的业务流程交互技术遥控流程三、主站方案及特点-馈线自动化FA技术特点：集中与分布式结合的故障处理方式；自定义故障处理启动条件；并行故障处理能力；容错故障处理能力；可外延恢复方案；馈线安全校核；三、主站方案及特点-高级应用系统总体结构生产管理系统PMS用电信息采集系统停电管理系统OMS地理信息系统GIS营销管理系统CIS能量管理系统EMS外部数据源配网设备模型实时量测数据拓扑结构模型SCADA数据源负荷校正内部数据源高级应用软件系统拓扑分析状态估计潮流计算安全运行分析接地故障定位短路故障定位短路电流分析馈线安全校验线损优化负荷平衡电压/无功控制三相不平衡计算负荷预测历史数据高级应用系统计算服务总线信息交换总线数据仓库应用程序/GUI计算请求计算结果三、主站方案及特点-高级应用功能安全可靠质量经济目录一、国电南自简介二、整体解决方案三、主站方案及特点四、技术展望四、配电网技术展望传统网架集中发电单向潮流发电根据用电负荷操作依靠历史经验对新的电力生产者的接入有限未来网架大量分布式电源的接入原来的用电消费者变成生产者复杂的电网潮流负荷适应生产需要基于大实时数据的操作四、配电网技术展望一、二次设备的融合分布式终端的应用主动配电网柔性直流配网配网信息化大数据运行配电网主站系统技术展望路线图智能型主站系统信息交换总线配网业务流程平台基于云技术的可视化信息平台基于4G的移动作业终端微网监控系统智能配用电的大数据应用系统直流配电网系统Version9.0Edition09/2011Copyright©SiemensAG2011.Allrightsreserved.南京国电南自自动化有限公司NANJINGSACAUTOMATIONCO.,LTD.“10H”企业文化是公司战略不可缺少的基石10Hcultureistheindispensablefoundationofthecompanystrategy