标题：S900综合自动化系统
系统概述
  S900综合自动化系统S900-PMS电力监控系统用于实现对各行业的中低压供配电系统电气运行参数、状态等实时数据进行监控和操作、管理。[1] 系统集数据采集、保护、测量、控制、故障录波、谐波分析、电能质量分析、用电管理、负荷控制、运行管理等功能于一体，通过微机保护、智能测控装置等智能化设备采集前端实时数据，经通讯网络与计算机系统连接，运行S900-PMS电力监控软件，从而实现对电气设备的实时监控和操作、管理，提高供电系统监控的自动化水平。 S900-PMS电力监控系统可处理各种通信规约的数据，可与其它智能设备（例如直流屏、电度表、PLC、楼宇自动化系统、消防控制系统等）实现通讯连接，实现自动化系统的信息共享，业已广泛应用于各行业变电站，如电力、冶金、煤炭、石油化工、建材、供水、市政等。
系统功能
★电气运行状态实时监控 ★电气运行状态历史数据管理 ★远程控制 ★事件管理 ★报表编辑、管理 ★安全管理 ★通信及网络管理 ★电能质量分析 ★故障录波 ★谐波分析 ★负荷控制 ★运行管理
系统特点
特点综述技术先进：采用当前的主流技术，符合开放、分布分散分层的标准。运行可靠：分布式实时数据库管理系统，最大限度地利用硬件资源构成多重冗余结构，系统各模块稳定协调地工作，最大限度保证系统运行的可靠性。功能实用：基本功能、日常操作所需的功能完备、简明。操作方便：用户界面标准化，易学、易用、易维护。维护升级方便快捷：远程维护、远程升级，实现维护升级实时进行。特点描述先进的软件平台 S900-PMS系统为WindowsNT操作系统环境下的客户/服务器（Client/Server）结构。充分利用了操作系统提供的多任务/多线程、抢占式调度等诸多特点，运行稳定、高效。分布式的体系结构 S900-PMS系统各节点物理层以10M/100M网缆通过10M/100M集线器（HUB）/交换器（SWITCH）星形以太网方式互联；全微软软件环境，易维护、易扩充、易升级，DCOM远程过程访问、ActiveXcontrols(formerlyOLEcontrols)等高级技术的应用，充分体现了系统的高可靠性和极强的实时响应性。系统配置灵活 模块化、结构化的设计保证了系统组态的灵活性，系统软件除基本运行模块外，其他应用软件模块均可根据需求选配；对硬件组网的支持灵活，整套系统既可以在一台PC机上独立运行，又可以分布运行在符合TCP/IP协议的WindowsNT网络环境，有效地保证了用户投资的合理性。统一的界面风格 S900-PMS系统提供灵活的组态软件，以人机对话为目标设计的用户界面简洁大方、风格统一，易学易用，同时借助在线帮助系统，无需专门培训即可很快掌握系统的使用方法。通用的数据接口 S900-PMS系统采用SQLSERVER2000管理历史数据，提供ODBC存取接口，可与当今流行的所有商用关系型数据库如ORACLE，SYBASE，DB2，INFOMIX等交换数据。 系统采用最先进的远程公用过程访问接口（DCOM）进行实时数据库的存取访问，便于与状态估计、网络拓扑、AGC/EDC等EMS高级应用软件及DMS等应用融合。 系统向用户提供标准的应用数据库访问接口API，以便用户自行开发新的应用软件。丰富的计算表达式 S900-PMS系统除了提供了功率因数、视在功率等常规计算以外，专门提供了用户自定义表达式进行加、减、乘、除、乘方、开方、以及与、或等逻辑运算公式，可以完成任意特殊计算。多规约处理 S900-PMS系统可解释部颁CDT及其各种变种，SC180v6.0，DNPv3.0,m4F,IEC870-5-101及用户定制的任何特殊规约。支持多媒体技术的报警处理 S900-PMS系统可以不同的多媒体音响区分遥测一级越限、遥测二级越限、遥信变位、事故报警；自动语音合成技术无须用户录音，即可直接播出站、事件、事故性质。远程维护升级 S900-PMS系统数据通讯采用DCOM远程访问，从真正意义上实现了远程维护和升级。
系统结构
S900-PMS系统采用基于Client/Server（客户/服务器）模式的分散、分层、分布式网络结构。整个系统可分为三层：子站层、通讯层和主站层。
子站层：由微机保护装置、智能测控仪表、智能电度表、高频开关电源（直流屏）等智能设备构成子站层。所有保护测控装置、智能监测仪表按一次设备对应分布式配置，独立完成各进出线回路的保护、控制、监测和通讯等功能，同时具有实时动态显示开关设备工作状态、运行参数、故障信息和事件记录、保护定值等功能，各装置和仪表通过RS485通讯口接入相应的底层RS485子网，通过RS485网将有关信息传送至站级通讯管理层，同时，各间隔保护测控装置相互独立，互不影响，功能上不依赖于站级控制层，整个系统具有高可靠性和安全性。通讯层：介于子站层和主站层之间的、用于连接智能设备和主站设备的通讯介质和通讯设备的总称，包括通讯管理机、以太网交换机、光纤收发器、以太网集线器等通讯设备和光纤、通讯电缆等通讯介质。通讯层设备和通讯介质的配置需要根据工程实际情况进行选择。主站层：由计算机硬件设备（服务器、工作站、打印机、UPS等）和S900-PMS电力监控软件构成。 主站设备通过以太网可实现电力监控系统与DCS系统、电力调度系统、楼宇自动化系统、消防控制系统、办公自动化系统等其它系统的数据传送。主站硬件设备计算机：一般选用高档PC机或工控机，内存≥128M，硬盘容量≥80G，1024×768×256显示分辨率，19″及以上大屏幕LCD。声卡和音箱：调度机配备声卡和音箱，用于语音报警提示。网络器件：每台机器可配置网卡通过网络线缆与集线器相连。打印机：可配备多台打印机，分别用于定时报表打印机和随机事故打印。模拟屏：系统支持对模拟屏的通讯。调制解调器：系统支持远程诊断等。
软件结构
系统软件操作系统：采用MicrosoftWindowsNT、Windows2000操作系统。数据库管理系统：MicrosoftSQLServer2000关系数据库。办公自动化系统：MicrosoftOffice2000SCADA主要应用软件：S900-PMS主要应用软件：ScadaControl.exe主控处理进程 ScadaDataScan.exe数采及数据预处理进程 ScadaDefine.exe系统集成处理进程 ScadaInterface.exe调度工作台进程 ScadaProcess.exe数据处理进程 SCommSvr.exe通讯服务管理进程 SRtdbSvr.exe实时库服务管理进程 ScadaAttendance.exe系统维护管理进程 ScadaTicket.exe操作票管理集模拟预演进程 ScadaProtect.exe保护信息监控进程 ScadaCommCtrl.dll通讯接口动态连接库 ScadaRtdbCtrl.dll实时库访问接口动态连接库 ScadaSqlCtrl.dll历史库访问接口动态连接库
主要功能
软件功能模块S900-PMS电力监控系统的软件设计采用面向对象的设计思想和软件工作的管理方法，各软件模块按功能对象划分，自成一体，接口简捷明了。主要包括以下功能模块：系统实时数据库 自主开发的基于Client/Server模式的实时数据库管理系统，保证系统优越的性能价格比； 分布式的实时数据库管理系统，可在任何节点启动运行，最大限度的保证系统可靠运行； DCOM数据访问机制，可方便的实现远程数据浏览； 可向用户开放60多条访问实时数据库的API函数，满足系统的二次开发和应用系统的扩展。系统历史数据库 采用符合国际标准的SQLServerforWindowsNT关系型商用数据库满足SCADA功能需要，容量、功能可扩充，可与不同系统接口，交换数据，同时具备高级应用软件数据接口。 支持开发式数据库ODBC接口技术，满足用户二次开发的需要，且保证数据的快速存取。图形图像系统及画面生成与编辑 系统提供丰富实用的绘图工具，可以绘制各种所需要的图形。支持WINDOWS所有字体，绘图系统与数据库关联，方便的动态属性定义； 利用该系统可绘制以下图形：各种形式直线、折线、斜线、矩形、多边形、圆、椭圆、手工曲线等基本图形；各种形式的电力设备符，包括断路器、刀闸、小车位置、变压器、电感、电抗器等；各种字体的实时量显示； 可直接嵌入位图、动画，使系统具有更强的表现能力，也更方便用户的使用，位图及动画均可链接动态属性；可直接嵌入图表，棒图、曲线及饼图等图表作为图形元素可任意混排，随意拖动大；方便地对图形进行拷贝、移动、改变大小、更换颜色、删除等操作。报表系统 报表系统利用MicrosoftOffice2000，由用户通过Excel随意定制各种报表模板，系统通过COM接口操作Excel进行报表生成打印； Excel功能强大，能够进行自动计算、数据分析与检索、公式创建、图形导入、数据共享、自动筛选等操作，具有拖放式编辑、记忆式输入、数字地图等功能，除能满足电力调度自动化的需要外，还能满足电力生产管理、计划统计、财务/物资管理等方面的需求。 系统由于采用COM接口，避免了VBA方式定制报表所引起的不安全因素。通信及网络管理 在任何一节点机上，可以监视其他节点机运行情况，具备网管功能。 网络支持TCP/IP协议，可根据需要增加其他协议，实现与异种网的连接。 通过远程访问服务器，远程工作站可经由拨号电话访问方式建立远程网，监视电站运行情况。远程工作站具有和局域网本地工作站相同的功能。 预留与远距离巡检站、省、地调等远程调度自动化系统联网的接口。安全管理 由系统管理员给每个用户分配一个用户名和口令，每个操作员均可选择分配18种操作权限的其中若干种； 用户要求进行操作时，要输入用户名和口令才能进行相应的具有赋权的操作，用户输入口令时，在口令的有效时间内有效，防止别人非法使用。事件管理 事件管理由事件描述语言、事件检测机构、事件响应机构组成，对系统中所有的事件进行定义、描述、检测、记录、报警处理。能按预定义的响应方式进行报警信息条显示、弹出有关画面、启动报警音响、打印事件信息等。功能描述数据通讯 数据采集系统来自RTU和下级计算机系统送来的模拟量（电压、电流、有功无功功率、温度等）、状态量（开关、刀闸、变压器分接头位置、保护信号等）、数字量（频率、电能量等）、脉冲量等。 支持1/2/4/8/16/32/64/128路串行全双工多规约通道。每个通道可分别设置通信速率，可以300、600、1200、9600BPS的速率与RTU、模拟屏及其它智能设备、系统通信。通信接口技术指标符合RS232C、RS485、CAN-bus等标准，可与RTU通过直接数字通道进行通信，也可通过接入MODEM通信。系统提供通信隔离、防雷技术措施，减少干扰和防止雷击。 具备多种常用CDT、Polling(sc1801)、4F、DNP3.0、TCP/IP、MODBUS等通信规约，能与现有厂站RTU通信，并能方便地增加其他通信规约。 系统接收GPS标准时钟信息，以此为基准，统一全系统时间，并对各RTU进行时间校准。 具有向上、下级调度自动化系统转发和接受遥测、遥信、电度等远动信息数据的功能。 前置通信子系统实现无扰动主辅切换，不丢失原始数据。数据库功能 包括实时数据库、历史数据库。实时数据库保存的是从各个装置采集上来的实时数据，其数据在每次系统扫描周期之后被刷新一次，在实时数据库中可以保存模拟量、数字量、脉冲累计量、控制量、计算量、设定点控制输出等多种类型的量。 对运行数据和开关状态进行实时监视和记录保存。 数据库生成：系统管理人员可以方便地在工作站和服务器在线生成实时库和历史库。 数据库查询：利用数据库查询程序，对实时数据分类检索，通过人机联系系统及相应的图表直观地反映，并根据需要随时存在外设内。 实时数据的备份：实时数据库具有备份，一旦有实时数据库被破坏，可及时恢复运行。 对每个遥信、遥测均有人工屏蔽或设置功能，一旦经屏蔽设置后，不能接收实时信息，直到解除屏蔽或设置。 在双主机运行时，实时数据库保持一致。 历史数据库的采样周期可任意定义和修改。数据归档的定义和修改可以通过界面在线进行，不影响系统的运行。 历史数据库至少可保存三年。处理功能遥测处理： 工程量变换：可在线修改工程转换系数和偏移量，用于将原始数值转换成工程数值。越限报警：每个遥测量都有可以在线修改的值域上下限、合格值上下限、报警值上下限、上限、下下限、下限和报警死区，用于检查数据的合理性，给出报警，避免限值附近振荡报警。 模拟量人工置数。 极值的计算：对遥测值（功率、电压、电流等）在定义的时间段内出现的最大值、最小值及其出现的时间和日期一同存入数据库，时间段可定义。 零漂处理：可在线设定遥测量的残差值范围，在此范围内用零代替。 数据滤波：规定数据的最大最小合法值，当数据超出范围时，视为不合格数据被滤掉。 完成连续模拟量输出记录：遥测类曲线可设定采样密度。状态量的处理： 状态量定义：可在状态量定义窗口中在线定义其取反、变位报警、复位报警、报警类型、变位打印输出、变位记录存档、变位统计等。 事故判断：根据事故总信号是否动作等判据，区分事故跳闸或人工拉闸，并给出报警提示。 统计功能：自动累计断路器跳合闸次数、事故跳闸次数，但到达设定次数时给出告警信息。 人工置值：对于非实时采集的状态量，由人工处理，在MMI界面上用不同的颜色区分表示，系统自动记录操作事件。 旁路转代：旁路开关替代运行时，所有与旁路开关有关的量一次对应到位。系统自动记录旁路替代操作事件。 电量处理：接收并处理RTU发送的实测脉冲计数值；对有关有功、无功功率进行积分生成电度量；包括送电、受电累计；调度员人工设置电度量值；能按峰、谷、平时段处理电度量。控制 支持下述控制方式：选择—返校—执行、直接执行、批次控制和顺序控制。 控制输出（遥控）主要有：对断路器分、合的操作、对补偿电容器投、切的操作、对有载调压变压器分接头的调节操作。 遥控操作可在操作对象画面上进行，也可通过控制菜单或图标选择遥控点进行，系统具有包括“五防防误”多种校核功能，保证遥控操作的安全和正确性。 权限限制：操作者输入口令，以确认是否具备操作权限，操作权限有效时间可人工设置。 执行结果返回：RTU执行遥控命令，引起开关变位及事件发生。 操作记录：操作人员姓名、操作时间、操作内容结果（状态量状态改变）等记录下来，存档于遥控遥调操作记录中，可分类检索显示、打印等。事件记录处理 包括遥测类事项、遥信类事项、遥控类事项、周波类事项、通道类事项、操作类事项等。 电网运行变化和调度操作等事件连同时标信息被系统记录下来，保存到历史数据库中（一年以上）。记录信息可以按日、月、厂站等检索显示、打印。事件发生时，系统及时显示、报警和打印。 遥测类事项：遥测越限、恢复。时标由系统根据遥信属性生成变化事项，如开关的合、分，刀闸的合、分，保护的动作、复归等。时标由系统提供。 系统还能接收由RTU送来的的SOE信息。 遥控类事项：对象的选择、命令的返校信息、操作执行。事项中包含有操作人员的姓名等信息。时标由系统提供。 周波类事项：周波的越限、恢复。周波限值应可灵活调整，并可设定两重限值（如±0.2越限）。时标由系统提供。 通道类事项：通道数据中断、误码、仅有同步字、发送错误以及其状态的恢复等事项。操作类事项：人工置值、解除；旁母替代、解除。时标由系统提供。事故追忆处理（PDR） 系统具有事故追忆能力；启动信号可以是实时采集的模拟量或状态量，也可以是计算模拟量或计算状态量。全网时钟统一对时，以毫秒级精度记录断路器和保护信号的动作顺序及动作时间，形成表格显示于CRT上，并可打印或存入存贮介质中长期保存，帮助调度员判明事故的起因和断路器跳闸顺序。 对重要的遥测量记录事故前后若干周期的量值，形成事故追忆表及显示画面，供分析事故使用。可对追忆数据进行事故画面重演，即在事故开关对应的一次接线图上将追忆数据按一定的时间间隔或人工参与的方式显示出来，便于调度员观察事故过程中相关设备的运行情况。报警处理 报警包含声音报警、语音报警、打印报警、推画面报警等几种方式，可单独使用，也可组合使用，可在调度工作站实现，也可在其他工作站实现，并可根据工作站的职责范围有选择性地报警。事故时可自动调图，事项打印，声光或语音报警等。 报警在专门开辟的窗口位置；且能实时打印事件顺序记录；当越限告警时，可通过报警窗口显示，并可根据需要打印记录。报警类型包括以下： 变位告警（含SOE）；系统发生遥信正常变位时，给出变位画面和文字提示，根据设定进行语音告警或打印记录。 越限告警：数据量越限时，数据变色，根据设定给出语音提示或打印记录。 事故告警：系统发生事故时，给出强烈告警，推出光字牌或相关画面，给出文字提示，变位闪烁，语音提示，打印事故信息，启动事故追忆。 工况告警：站内间隔级设备、数据通道、系统中服务器或工作站故障时，系统给出告警信息。 事故追忆：当系统出现事故变位时，自动记录与其有关的遥测事故前后的值。人机会话功能 具有图形无级缩放，画面导航，漫游和热点选择功能。画面调出时间及动态数据刷新时间符合电力部部颁标准。 既有全景又有细节显示，在对图形放大、缩小时，自动按比例选择合适的平面显示，曲线可局部放大、可用鼠标选中曲线族上的任意曲线，可拉开并使其上下移动。 画面的更新周期可由用户自己定义。 画面显示类型： 各种类型的中文表格包括：索引目录表、电力系统实时数据表、越限工况显示表、事项顺序记录表、报警一览表、常用数据表、厂站设备参数表、静态信息表、备忘录等。 系统支持1280×1024分辨率和256色显示，全图形方式。 显示内容：实时采集、计算、系统估计和人工置入的各种电网动态及静态运行参数。如P、Q、I、V、电度量、开关和刀闸位、变压器档位、继电保护信息、时间、周波、模拟时钟、设备编号和汉字提示、控制和操作提示，异常和事故报警提示等。 显示直观，操作方便。可一键调出主要画面，通过键盘或鼠标操作可调出任何画面。 曲线图有人工置入的计划值曲线，当日的实时曲线、趋势曲线和历史曲线。任何遥测量和计算数值量都可以曲线的方式显示。能显示实时用电负荷、计划用电负荷及超欠值。 能以棒图的方式显示任何实时遥测量。显示坐标可采用实际坐标或标么值，监视点站名、遥测值和上下限值可灵活设置显示方式，图形方式有多种填充方式的平面图和三维立体图。 遥信变位可以自动推出相应的画面，变位遥信闪烁，越限量值用醒目的颜色表示。 系统提供在线图表编辑工具，可对全部图表进行离线或在线编辑维护。打印功能 包括图形、报表及事项打印。 图形打印：人机会话工作站屏幕显示的任何画面都能打印。 报表打印：系统生成的任何报表均可打印，设定特定的自动打印时间，并能召唤打印遥测量和电度量报表。 事项打印：事故和越限发生时可自动打印相应的事项，也可事后打印历史事项，并能按厂站，时段等分类检索打印。系统安全措施 系统提供必要的安全措施，防止非法用户登录和未授权的操作。 安全性：系统根据用户类型（如调度员、遥控操作员、系统维护员、一般观看者等）限制其操作权限范围。 所有的系统操作员根据需要被赋予某些特性，用以规定各级操作员对系统及各种业务活动的使用范围，如用户姓名、口令字、操作权限及操作范围等特性。 操作员只有输入正确的特性，才能进入系统，保证系统的安全性。对每个操作员都有口令字控制，以限定各个不同操作员的操作权限和范围，在执行操作、修改、保存时进行口令字检查，防止无关人员误操作。 根据需要各类用户分配相应的用户权限，由系统管理员负责增删用户和用户权限分配以及用户最初的口令设置。运行监视 系统对站内设备进行自动监视，判断设备运行状况，并可统计打印以上状态的累计时间和次数；故障时能自动报警。 主站系统能进行诊断，并具有远方诊断和维护功能。模拟屏功能 该模块主要实现模拟屏数据转发、模拟屏测试、处理及其数据监视功能。 通过开关切换箱，实现串口的自动切换，从而达到模拟盘驱动双机冗余热备用的目的。系统可接入多种模拟屏。 将实时数据库里的模拟屏实时数据按规约组帧处理后，通过串行口发送到模拟屏上。微机继电保护信息监控 本系统提供变电站微机继电保护信息监控功能，实现对变电站微机继电保护装置运行状态的监视，继电保护装置动作的报警、记录与查看；提供继保人员远方查看、整定保护定值及参数，保护装置远方投退，保护装置远方信号复归等手段。故障录波和谐波分析功能 本系统支持具有故障录波和波形采集的智能装置，通过付里叶算法可计算高达63次谐波分量，在监控窗口可直接观察故障录波的波形、谐波分量图表及谐波分量列表值等内容。智能操作票功能 该模块综合电站运行和操作人员的运行经验，完全能起到代替运行和操作人员手工开票的作用，系统提供了智能生成倒闸工作票、图形化单步生成操作票、操作票模拟演示、操作票培训练习、典型操作票自定义维护、操作票自动化传输和操作票管理等功能。