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
数据库 分区同步 技术
关键 技术
基于元数据 元规则的 一二次统一 建模技术
无锁并行 队列技术
可组态的 业务流程 交互技术
2014/7/31, Slide 20
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
遥信 Name State Quality Time Stamp …
2014/7/31, Slide 18
三、主站方案及特点-并行快速数据重建
Server 1
Disk1
P1 P5’ P2 P9’ P3 P17’ P4 P21’
Server 2
Disk2
P5 P1’ P6 P10’ P7 P13’ P8 P22’
Server 3
Disk3
P9 P2’ P10 P6’ P11 P14’ P12 P18’
三、主站方案及特点-基于云平台的硬件拓扑结构
安全I区
负载均衡 服务器
安全III区
2014/7/31, Slide 13
云平台整体架构
FusionCompute虚拟化平台
HA 计算虚拟化 热迁移 网络虚拟化 DRS DPM 存储虚拟化 FusionManager云管理系统
自助服务
权限管理 监控 告警 报表
主站层 （监控中心）
基础平台
SCADA基本功能
扩展功能
高级应 用软件
子站层 （变电站） 接入层 （通讯介质） 设备层 （配电终端） 设备层 （一次设备）
光 纤 环 网
调度数据网
光 纤 环 网
无线专网
PON ONU
工业 交换机
公网无线 2G/3G/4G
DTU
FTU
DTU
TTU
DTU
配电房
柱上开关
箱式变
I/II区信息交换总线
支撑平台
支持UNIX/Linux/Windows 友好的人机界面 IEC 61970/61968 CIM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
SCADA基本功能 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
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
微网监控系统 基于云技术的可 视化信息平台
智能配用电的 大数据应用系统
信息交换总线
配网业务流程平台 基于4G的 移动作业终端
直流配电网系统
“10H”企业文化是公司战略不可缺少的基石
"10H" culture is the indispensable foundation of the company strategy
2台 前置采集网 A网 B网 存储网络 管理网络 交换模块 交换模块
维护工作站
FusionCube
维护工作站
2014/7/31, Slide 10
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I区
负载均衡 服务器
安全III区
2014/7/31, Slide 12
SCADA数据源
配网设备模型
拓扑结构模型
实时量测数据
历史数据
信 息 交 换 总 线
外部数据源
地理信息系统GIS 用电信息采集系统 停电管理系统OMS 生产管理系统PMS 能量管理系统EMS 营销管理系统CIS
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
国电南自智能配电网主站解决方案介绍
Aug 2014 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
研发 产品管理 技术发展
质量
生产制造
销售网络与服务
配网道路上，我们一直在努力
自2002年至今，国电南自累计完成主站系统236套，其中调
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 度系统80套，集控系统150套，配网系统 6套，其中地市级 统正在实施；配电终端约3500套
A网交换 机
B网交换 机 B网： 172.21.*.* 隔离装置
A网： 172.20.*.*
GPS
打印机
WEB服 务器
2014/7/31, Slide 9
基于云平台的主站组网方案
物理组网 FusionCube
VRM VM FM VM
逻辑组网
FusionStorage 存储池
存储 管理 VM 前置机 SCADA数据库 VM 2 VM 2 VM 2 前置机 SCADA数据库 VM 2 VM 2 VM 2 模拟终 … 模拟终 端 端 VM VM
变压器
环网柜
2014年7月31日星期四, Slide 8
传统主站组网方案
终端01 终端02 终端03 终端04 … 终端N 前置采集网： 192.168.*.*
SCADA 服务器01
SCADA 服务器02
数据库 服务器 01
数据库 服务器 02
前置机01
前置机02
维护工 作站
A网： 172.20.*.* B网： 172.21.*.*
遥测 Name Value Quality Time Stamp …
….
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
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
S1
S5
S1
S5
RMCast TCPServer
S5
责任区1
S4
责任区2
S4
责任区n
S4
S2 S3
S2 S3
S2 S3
2014/7/31, Slide 16
三、主站方案及特点-多重数据安全保障机制
InfiniBand
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)
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
2014/7/31, Slide 19
三、主站方案及特点-关键技术
实时库 快速索引 技术
1+N 多机冗余 的高可靠 技术
北 向 A P I
租户
BSS/OSS
FusionStorage分布式存储平台 精简配置 链接克隆 快照 分布式cache
传统ITSM/BSM
拓扑 应用自动部署
E9000计算存储交换融合平台
融合刀片 交换板 GPU卡 SSD卡
硬件自动发现与 配置
P o r t a l
系统管理员
业务管理员
2014/7/31, Slide 14
其它应用领域…
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
动态属性
操作步骤1
关联模型 可视化组态 QScript运算
操作步骤2
交互属性
操作步骤N
遥控流程
事务操作流程 语义分析
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-软件架构
需接入配网主站系统的III/IV区外部系统
停电管理系统 电力故障报修95598 生产管理系统PMS
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
地理信息系统GIS
用电信息采集系统
营销管理系统CIS
配网主站系统 III/IV区信息交换总线
信息交换总线 正向隔离装置 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 反向隔离装置
Version 9.0 Edition 09/2011 南京国电南自自动化有限公司
Nod1
Nod2
Nod3
NVDIMM Cache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，
PCIE
Cache Cache Cache