IDA-9000监控系统
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IDA-9000监控系统
一、概述
IDA-9000监控系统（以下简称IDA-9000）是北京天能公司针对目前国内外电力系统的实际需求与特点，自主研发，自主设计的高效、实时、可靠的监控系统。该系统即可以满足地级、县级电力调度自动化系统、配网自动化系统、集控站自动化系统、水电调度自动化系统、铁路监控自动化系统的需要，也是一个面向超大型配调一体化控制中心的新一代能量管理系统。
IDA-9000系统遵循开放性、可靠性的设计原则，引入SOA、面向对象的、组件化的、分层、分布的设计思想，全面采用IEC61970/61968标准进行设计，是面向各级配电自动化管理的新一代、智能化配网自动化主站系统。
该系统在一体化平台的基础上，实现配网实时数据的采集、控制、图模一体化的维护、报表处理、WEB发布等功能，并在此基础上，实现配网综合信息交互平台、配网应用分析系统、配网管理系统等功能组成，实现了配电网10/20千伏及以下设备的运行规划，网络优化，安全预警，控制操作分析，故障检测/定位/隔离，供电恢复，自动生成设备检修计划、运行方式安排及安全校核等功能。具有与调度自动化系统、电能量采集系统、负荷管理系统、信息管理系统等接口功能。
二、主要功能
SCADA系统主要功能是完成实时数据采集、处理、监视和控制。其中包括对多种规约的终端装置实时信息的接入和处理；实时和历史数据库的生成；实时显示电网主接线图和运行工况；实时反映发电厂、变电站、开关站、配电站等的电气运行工况；实时统计用电负荷并计算超欠量；电网异常事件进行事故报警并实时打印事项；生成调度报表等。对变电站的开关进行遥控操作；对有载调压主变压器的分接头进行升降和急停控制操作；对继保装置进行投切或信号复归、召唤及修改继保定值等操作。
主要功能表
序号 | 功能 |
1 | SCADA功能 |
2 | WEB功能 |
3 | 与其他系统常规子接口 |
三、主要特点
本系统采用最新的计算机技术、网络技术和控制技术，结合国内外的多种系统的特点与优势，与同类产品相比较，具有一些显著特点。
可靠性
系统的重要单元和重要部件均为冗余配置，保证整个系统功能的可靠性。
系统能隔离故障，切除故障不影响其它各节点的正常运行，并保证故障恢复过程的快速平稳。
系统所选硬件设备均为符合现代工业标准，并具有相当的生产历史，在国内计算机领域占有一定比例的标准产品。所有设备具有可靠的质量保证和完善的售后服务。
软件的开发遵循软件工程的方法，经过充分测试，程序运行稳定可靠，系统软件平台选择可靠和安全的版本。
系统具有可靠的备份，保证在系统故障时能尽快的恢复系统的运行。
系统具有高度的安全性和完善的权限管理，保证数据的安全和保密性。
开放性
系统满足开放性要求，具有功能分布扩充的能力。选用标准化的软硬件产品，包括计算机设备、网络设备、操作系统、网络协议、商用数据库等均遵行国际标准和电力行业标准。
系统软件采用开放的可分步实施的体系结构，提供一体化支撑平台，实现SCADA、配网、PAS一体化设计，各应用功能可分步实施，并预留电能管理、图像监控等系统接口。支撑平台采用国际标准开发，功能模快之间的接口标准统一；提供应用编程接口，支持用户应用程序的开发，保证能和其它系统互联和无缝集成。系统提供以下开放式环境，包括：
标准的数据库访问接口和应用编程接口；
基于OpenGL标准的图形用户编辑、生成工具及访问接口；
开放式系统软件运行任务调用接口；
系统软件集成的开放环境；
系统具有良好的功能可扩展性，可以总体规划，分布建设、逐步扩充、逐步升级；
系统容量在线可扩充，包括可接入的厂站数量、通道数量、系统数据库的容量等，使系统可以整体设计、分步实施；
系统功能可逐步扩充，能不断增加新的应用功能模快（与其他自动化接口等），满足电网监控与运行管理不断发展的要求。
安全性
系统具有高度的安全保障特性，能保证数据的安全和具有一定的保密措施，执行重要功能的设备具有冗余备份。系统运行参数和历史数据具有双机热备份，防止意外丢失。
配调自动化系统与其它电力系统应用之间相对独立。可采用“防火墙+网关”或单向隔离装置等方式完成调度自动化系统与其它系统的互联。
系统管理采取各种措施防止内部人员对系统硬件资源、数据的非法利用，严格控制各种计算机病毒的侵入与扩散。
可维护性
系统就地维护方便，能方便在线进行数据库、图形以及报表的维护。
支持通拨号安全网关进行在线远方诊断功能，能够实现远方修改程序，远方监视系统运行情况，能够控制日志记录的等级。
中间件技术
系统开发使用了多种中间件，其中包括实时库访问中间件、数据库访问中间件、网络访问中间件等。使用此中间件技术不仅丰富了系统服务定义的内涵，且为电力企业不断扩大的各部门系统网的Intranet 及与外层Internet 的自适应网络互联带来了潜在效能，使用者可自行灵活定义拓广的应用，并自动接入系统及与系统通信。通用平台将上层应用和底层支撑隔离开，同时为上层应用提供一种开发和运行的环境，为系统的高效稳定运行提供可靠保障。
通用平台提供冗余网络自动切换、节点服务热备用、实时数据流刷新等功能，强大而灵活的设计不仅满足了调度自动化的需要，还满足配网自动化、电能量采集管理系统等不同应用系统的需要。
群组控制
支持主站系统分组、分层集群控制设计，便于实现系统扩展性及分区信息管理。C/S 机制目前在调度自动化和配网自动化的实时处理系统中，得到了广泛的应用。在设计上，这些实时处理平台一般有以下特点：
按功能需求，分布节点应用；
有主服务器作为SERVER 端，其它节点作为CLIENT 端，服务器集中处理实时信息的交互；
节点的应用一般按主备双机热备用方式配置与实现。
不仅在应用上分布，还采取分组、分层的设计模式，真正实现全系统的服务、应用的分布式处理，如下图所示：
从上图看出，应用与服务按组分类，每组应用或分类依然采用主备双机热备用的体系，不同应用组分别与不同服务器组对应实现数据交换，这样无论是应用、服务器上的运行负荷，网络的数据流量都较传统的集中控制方式，有相当大的优化与提高，体现了分布式控制的核心。
另外，IDA-9000还支持根据应用的不同进行分组、分层控制，例如在某一个大系统中将集控站层、配网层、调度层一一分开来进行处理，如下图：
图 4
四、技术参数
系统运行指标表
序号 | 名称 | 数据 |
1 | 系统总体平均无故障时间MTBF | ≥50000h |
2 | 系统年可用率 | > 99.9 % |
3 | 系统使用寿命 | > 10 年 |
4 | CPU 负载（运行标准软件） | 正常状态下 < 30%，事故情况下10s < 50%； |
5 | 网络负载 | 正常状态下 < 20%，事故情况下10s < 40%； |
6 | 系统完全启动时间 | < 2min |
系统容量表
序号 | 名称 | 数据 |
1 | 系统支持子站数目 | ≥ 256 |
2 | 系统支持状态量数目 | ≥ 400，000 |
3 | 系统支持模拟量数目 | ≥ 350，000 |
4 | 系统支持控制量数目 | ≥ 50，000 |
5 | 系统支持电度量数目 | ≥ 50，000 |
6 | 系统支持历史数据存储 | ≥ 2 年 |
7 | 系统支持实时数据反演 | ≥ 7 天 |
可靠性指标
服务器、工作站和网络设备应采取双机冗余的技术手段，即系统中任一设备故障都不应引起系统功能的丧失。主要文件和数据库都应有镜像备份。系统应具有热启动功能。
主机设备、网络设备的平均无故障时间（MTBF）≥50000小时。
五、系统结构图
IDA-9000监控系统
一、概述
IDA-9000监控系统（以下简称IDA-9000）是北京天能公司针对目前国内外电力系统的实际需求与特点，自主研发，自主设计的高效、实时、可靠的监控系统。该系统即可以满足地级、县级电力调度自动化系统、配网自动化系统、集控站自动化系统、水电调度自动化系统、铁路监控自动化系统的需要，也是一个面向超大型配调一体化控制中心的新一代能量管理系统。
IDA-9000系统遵循开放性、可靠性的设计原则，引入SOA、面向对象的、组件化的、分层、分布的设计思想，全面采用IEC61970/61968标准进行设计，是面向各级配电自动化管理的新一代、智能化配网自动化主站系统。
该系统在一体化平台的基础上，实现配网实时数据的采集、控制、图模一体化的维护、报表处理、WEB发布等功能，并在此基础上，实现配网综合信息交互平台、配网应用分析系统、配网管理系统等功能组成，实现了配电网10/20千伏及以下设备的运行规划，网络优化，安全预警，控制操作分析，故障检测/定位/隔离，供电恢复，自动生成设备检修计划、运行方式安排及安全校核等功能。具有与调度自动化系统、电能量采集系统、负荷管理系统、信息管理系统等接口功能。
二、主要功能
SCADA系统主要功能是完成实时数据采集、处理、监视和控制。其中包括对多种规约的终端装置实时信息的接入和处理；实时和历史数据库的生成；实时显示电网主接线图和运行工况；实时反映发电厂、变电站、开关站、配电站等的电气运行工况；实时统计用电负荷并计算超欠量；电网异常事件进行事故报警并实时打印事项；生成调度报表等。对变电站的开关进行遥控操作；对有载调压主变压器的分接头进行升降和急停控制操作；对继保装置进行投切或信号复归、召唤及修改继保定值等操作。
主要功能表
序号 | 功能 |
1 | SCADA功能 |
2 | WEB功能 |
3 | 与其他系统常规子接口 |
三、主要特点
本系统采用最新的计算机技术、网络技术和控制技术，结合国内外的多种系统的特点与优势，与同类产品相比较，具有一些显著特点。
可靠性
系统的重要单元和重要部件均为冗余配置，保证整个系统功能的可靠性。
系统能隔离故障，切除故障不影响其它各节点的正常运行，并保证故障恢复过程的快速平稳。
系统所选硬件设备均为符合现代工业标准，并具有相当的生产历史，在国内计算机领域占有一定比例的标准产品。所有设备具有可靠的质量保证和完善的售后服务。
软件的开发遵循软件工程的方法，经过充分测试，程序运行稳定可靠，系统软件平台选择可靠和安全的版本。
系统具有可靠的备份，保证在系统故障时能尽快的恢复系统的运行。
系统具有高度的安全性和完善的权限管理，保证数据的安全和保密性。
开放性
系统满足开放性要求，具有功能分布扩充的能力。选用标准化的软硬件产品，包括计算机设备、网络设备、操作系统、网络协议、商用数据库等均遵行国际标准和电力行业标准。
系统软件采用开放的可分步实施的体系结构，提供一体化支撑平台，实现SCADA、配网、PAS一体化设计，各应用功能可分步实施，并预留电能管理、图像监控等系统接口。支撑平台采用国际标准开发，功能模快之间的接口标准统一；提供应用编程接口，支持用户应用程序的开发，保证能和其它系统互联和无缝集成。系统提供以下开放式环境，包括：
标准的数据库访问接口和应用编程接口；
基于OpenGL标准的图形用户编辑、生成工具及访问接口；
开放式系统软件运行任务调用接口；
系统软件集成的开放环境；
系统具有良好的功能可扩展性，可以总体规划，分布建设、逐步扩充、逐步升级；
系统容量在线可扩充，包括可接入的厂站数量、通道数量、系统数据库的容量等，使系统可以整体设计、分步实施；
系统功能可逐步扩充，能不断增加新的应用功能模快（与其他自动化接口等），满足电网监控与运行管理不断发展的要求。
安全性
系统具有高度的安全保障特性，能保证数据的安全和具有一定的保密措施，执行重要功能的设备具有冗余备份。系统运行参数和历史数据具有双机热备份，防止意外丢失。
配调自动化系统与其它电力系统应用之间相对独立。可采用“防火墙+网关”或单向隔离装置等方式完成调度自动化系统与其它系统的互联。
系统管理采取各种措施防止内部人员对系统硬件资源、数据的非法利用，严格控制各种计算机病毒的侵入与扩散。
可维护性
系统就地维护方便，能方便在线进行数据库、图形以及报表的维护。
支持通拨号安全网关进行在线远方诊断功能，能够实现远方修改程序，远方监视系统运行情况，能够控制日志记录的等级。
中间件技术
系统开发使用了多种中间件，其中包括实时库访问中间件、数据库访问中间件、网络访问中间件等。使用此中间件技术不仅丰富了系统服务定义的内涵，且为电力企业不断扩大的各部门系统网的Intranet 及与外层Internet 的自适应网络互联带来了潜在效能，使用者可自行灵活定义拓广的应用，并自动接入系统及与系统通信。通用平台将上层应用和底层支撑隔离开，同时为上层应用提供一种开发和运行的环境，为系统的高效稳定运行提供可靠保障。
通用平台提供冗余网络自动切换、节点服务热备用、实时数据流刷新等功能，强大而灵活的设计不仅满足了调度自动化的需要，还满足配网自动化、电能量采集管理系统等不同应用系统的需要。
群组控制
支持主站系统分组、分层集群控制设计，便于实现系统扩展性及分区信息管理。C/S 机制目前在调度自动化和配网自动化的实时处理系统中，得到了广泛的应用。在设计上，这些实时处理平台一般有以下特点：
按功能需求，分布节点应用；
有主服务器作为SERVER 端，其它节点作为CLIENT 端，服务器集中处理实时信息的交互；
节点的应用一般按主备双机热备用方式配置与实现。
不仅在应用上分布，还采取分组、分层的设计模式，真正实现全系统的服务、应用的分布式处理，如下图所示：
从上图看出，应用与服务按组分类，每组应用或分类依然采用主备双机热备用的体系，不同应用组分别与不同服务器组对应实现数据交换，这样无论是应用、服务器上的运行负荷，网络的数据流量都较传统的集中控制方式，有相当大的优化与提高，体现了分布式控制的核心。
另外，IDA-9000还支持根据应用的不同进行分组、分层控制，例如在某一个大系统中将集控站层、配网层、调度层一一分开来进行处理，如下图：
图 4
四、技术参数
系统运行指标表
序号 | 名称 | 数据 |
1 | 系统总体平均无故障时间MTBF | ≥50000h |
2 | 系统年可用率 | > 99.9 % |
3 | 系统使用寿命 | > 10 年 |
4 | CPU 负载（运行标准软件） | 正常状态下 < 30%，事故情况下10s < 50%； |
5 | 网络负载 | 正常状态下 < 20%，事故情况下10s < 40%； |
6 | 系统完全启动时间 | < 2min |
系统容量表
序号 | 名称 | 数据 |
1 | 系统支持子站数目 | ≥ 256 |
2 | 系统支持状态量数目 | ≥ 400，000 |
3 | 系统支持模拟量数目 | ≥ 350，000 |
4 | 系统支持控制量数目 | ≥ 50，000 |
5 | 系统支持电度量数目 | ≥ 50，000 |
6 | 系统支持历史数据存储 | ≥ 2 年 |
7 | 系统支持实时数据反演 | ≥ 7 天 |
可靠性指标
服务器、工作站和网络设备应采取双机冗余的技术手段，即系统中任一设备故障都不应引起系统功能的丧失。主要文件和数据库都应有镜像备份。系统应具有热启动功能。
主机设备、网络设备的平均无故障时间（MTBF）≥50000小时。
五、系统结构图
