配電自動化計算機系統(tǒng)

1、2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,第9章 配電自動化的計算機系統(tǒng),作用：解決配電自動化各子系統(tǒng)之間及內部各功能模塊之間資源的共享問題。組成： 硬件系統(tǒng)：構成了計算機網(wǎng)絡的物理實體 軟件系統(tǒng)：實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡的各種功能計算機系統(tǒng)的安全運行是配電自動化系統(tǒng)安全運行的基本保證之一。,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,通訊服務器,50.0Hz,49.8,50.2,發(fā) 電,用 電,2024/

2、3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,部分相關事故,2000年10月13日，四川二灘水電廠計算機系統(tǒng)收到異常信號停機，7秒甩出力89萬，川渝電網(wǎng)幾乎瓦解。 2003年12月30日，龍泉、政平、鵝城換流站計算機系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)病毒，經(jīng)調查確認是技術人員在系統(tǒng)調試中用筆記本電腦上網(wǎng)所致。,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,美加8.14事故,控制系統(tǒng)的缺陷導致事故沒有得到妥善處理，進而擴大。,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電

3、氣工程系,主要內容,配電自動化的計算機系統(tǒng),｛,組成和結構,典型方案設計,系統(tǒng)主要功能,常用安全措施,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,一 計算機網(wǎng)絡的結構和基本組成,1. 網(wǎng)絡的拓撲結構,用連網(wǎng)電纜將文件服務器和工作站等設備在物理上連接起來的連接方式。 主要五種基本形式：,星型總線型環(huán)型樹型混合型,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,(1) 星型結構,特點：通信協(xié)議簡單，站點故障容易檢測和隔離。

4、 連線費用大，中央結點要求高。,星型結構,在星形拓撲結構中，所有計算機（節(jié)點）都連到中心計算機或集線器上。除了與集線器或與中心計算機相連外，計算機不與其它計算機相連。,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,,特點： 連線總長度小于星型結構，站點容易擴充和刪除。 總線任務重，易產(chǎn)生瓶頸問題。 總線上任何一點發(fā)生故障都會使網(wǎng)絡中的通信失敗 安全性不好,(2) 總線結構,總線拓撲結構使用一條叫做

5、總線的傳輸媒體。網(wǎng)絡中的所有計算機都直線連接在總線上。同軸電纜常常在總線拓撲結構中當作傳輸媒體。,總線結構,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,(3) 環(huán)型結構,環(huán)型結構,特點： 傳輸速率高，傳輸距離遠。 一個站點的故障會形起整個網(wǎng)絡的崩潰。 安全性低,網(wǎng)絡內的所有計算機都連在一起，形成一個環(huán)，該環(huán)不能中斷，形狀可以不是一個圓。從網(wǎng)絡中的任何一點，都可以沿同

6、一方向傳輸數(shù)據(jù)，最后返回起點。,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,(4) 樹型結構優(yōu)點：容易擴展，故障容易分離處理。缺點：對根的依賴性很大，根發(fā)生故障整個系統(tǒng)就崩潰。,樹型結構,混合型結構,(5) 混合型結構 結合不同拓撲結構的優(yōu)點。,,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,典型的配電自動化計算機網(wǎng)絡,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,2. 網(wǎng)絡的互聯(lián),基本連接形式 ：,2024/3/21,中國礦業(yè)

7、大學電氣工程系,,雙絞線 三類線：10 MB。 五類線：100 MB。 六類線：200 MB。光纜：達到每秒幾百兆。同軸電纜無線傳送：衛(wèi)星通信、紅外線與激光、微波。,(1) 傳輸介質,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,同軸電纜連接器,同軸電纜的結構,雙絞線示意圖,計算機連接接線盒,RJ-45水晶頭結構,光纖,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,,計算機設備：服務器、工作站、

8、共享設備。 網(wǎng)絡連接設備 網(wǎng)絡適配器：網(wǎng)卡，10MB、100MB和10/100MB 集線器：HUB，連接網(wǎng)上的各個節(jié)點，增強信號。 交換機：連接兩個以上同類網(wǎng)絡，網(wǎng)橋。 路由器：連接兩個以上的網(wǎng)絡。 。,(2) 互聯(lián)設備,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,服務器,服務器是計算機網(wǎng)絡的核心。包括數(shù)據(jù)庫

9、服務器、文件服務器、系統(tǒng)服務器等,生產(chǎn)技術管理子系統(tǒng)服務器用電營業(yè)管理子系統(tǒng)服務器配電網(wǎng)調度自動化子系統(tǒng)服務器配電GIS服務器,從配電系統(tǒng)專業(yè)角度看，可分為：,常用品牌有：SUN HP IBM 浪潮 聯(lián)想 曙光 長城,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,,選擇原則： 1）具有高速的磁盤讀寫速度； 2）支持多磁盤或磁盤陣列的功能； 3）主

10、機主頻應高于或等于工作站上最大的主頻速度； 4）具有良好的硬件自身容錯功能； 5）具有比較合適的存貯存量。,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,,常見品牌： CISCO/思科 3COM D-Link,交換機（橋接器 ）,通過轉發(fā)，把網(wǎng)絡“分段”，主要功能為橋接和增加網(wǎng)絡帶寬,以被逐漸淘汰,集線器（中繼器）,連接各段電纜及把數(shù)據(jù)分發(fā)到各個網(wǎng)段，主要功能是信息分發(fā)和信號中繼。,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工

11、程系,,交換機選擇原則：(1)注意合適的尺寸。 (2)交換的速度滿足需要。 (3)端口數(shù)要夠將來升級用。 (4)管理控制功能要滿足要求。 (5)選擇高可靠性的品牌交換機。,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,,工作站、服務器等設備與網(wǎng)絡通信線路之間的連接部件。,網(wǎng)卡,常見品牌：3COM TP-Link HP,路由器在網(wǎng)絡之間過濾和轉發(fā)數(shù)據(jù)，主要功能為決定最優(yōu)路由和轉發(fā)數(shù)據(jù)。,路由器（網(wǎng)關）,常見品牌： Cisc

12、o Intel 銳捷 D-Link,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,,配電自動化計算機系統(tǒng)主站配置,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,DMS1000配電自動化主站系統(tǒng),,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,3 計算機網(wǎng)絡硬件的選擇,配電自動化是一個綜合性的系統(tǒng)，在實施過程中一般采用分步實施原則，這就為計算機網(wǎng)絡的硬件組織提供了機遇，使之能夠跟上計算機網(wǎng)絡技術發(fā)展的步伐，同時也為計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的硬件

13、選擇帶來了一定難度。選擇原則 1）以應用為本 2）網(wǎng)絡硬件應支持網(wǎng)絡系統(tǒng)軟件 主要涉及網(wǎng)絡速度、服務器、網(wǎng)卡、交換機和防火墻等。,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,4 計算機系統(tǒng)的軟件,1）操作系統(tǒng) 服務器：UNIX Windows NT Linux 工作站： Windows 98/NT/2000/XP 2）數(shù)據(jù)庫 應用數(shù)據(jù)庫

14、 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：SQL Server 2000 Oracle9i 3）開發(fā)、管理工具,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,軟件系統(tǒng)體系結構,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,5 計算機網(wǎng)絡的熱點問題,1）采用FDDI(Fiber Distributed Data Interface)建設主干網(wǎng)的問題（高速局域網(wǎng)）；2）ISDN的應用問題（綜合數(shù)字電話網(wǎng)）；3）幀中繼在網(wǎng)絡中的應用問題（ISDN分組

15、交換數(shù)據(jù)業(yè)務的一部分）；4）ATM(Asynchronous Transfer Mode)應用問題（一種統(tǒng)一的協(xié)議設計）；5）Internet應用的問題。,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,二 配電自動化計算機系統(tǒng)的主要功能,配電網(wǎng)SCADA功能配電網(wǎng)高級應用功能與外部系統(tǒng)的集成,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,配電網(wǎng)SCADA功能,1） 數(shù)據(jù)采集功能2） 數(shù)據(jù)處理功能3） 計算功能4） 配電網(wǎng)控制

16、功能5） 實時數(shù)據(jù)庫功能6） 歷史數(shù)據(jù)庫功能7） 人機界面功能8） 報警功能9） 系統(tǒng)設備管理功能,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,與外部系統(tǒng)的集成功能,1） 配電自動化的WEB服務功能 基于Internet技術實現(xiàn)配電系統(tǒng)信息的發(fā)布，實現(xiàn)移動辦公、遠程維護和企業(yè)綜合信息管理系統(tǒng)集成配電自動化功能。 2） 對其它系統(tǒng)的集成 （1）對其它系統(tǒng)的應用功能集成 （2）對其它系統(tǒng)的

17、數(shù)據(jù)資源共享,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,三 配電自動化計算機系統(tǒng)安全措施,計算機系統(tǒng)安全措施 接地與防雷 供電質量與保證 防止經(jīng)過Internet訪問Web服務器的攻擊,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,防止經(jīng)過Web服務器的攻擊,適用標準 國家經(jīng)貿委2002年第30號令 《電網(wǎng)和電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全防護規(guī)定》國際電工技術委

18、員會IEC IEC61850 變電站通信標準 IEC61968 配電管理系統(tǒng)接口,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,通用安全防護技術,防火墻： 實現(xiàn)邏輯隔離；防病毒： 以離線的方式及時更新；入侵檢測：部署在區(qū)域邊界；備份恢復：定期備份，確保能夠恢復；主機防護：對關鍵服務器和網(wǎng)關進行安全配置、 安全補丁、主機加固；訪問控制：采用強口令、調度證書等；安全審計：

19、對系統(tǒng)及安全設施日志等進行審計；,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,防火墻,防火墻是一個建立在網(wǎng)與網(wǎng)邊界上的過濾、封鎖機制，用來防止不希望或未經(jīng)授權的通信進出被保護的內部網(wǎng)絡，通過邊界控制強化內部網(wǎng)絡的安全策略；防火墻在實現(xiàn)上由硬件和軟件共同組成，實現(xiàn)其功能；目前實現(xiàn)防火墻有利用網(wǎng)絡路由器、交換機等方式，也有利用網(wǎng)關機，并配置一定防火墻軟件實現(xiàn)的。,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,(1)防火墻基本功能選擇。

20、 ①LAN接口要豐富； ②支持協(xié)議要豐富； ③支持多種安全特性。(2)滿足配電自動化計算機網(wǎng)絡和企業(yè)具體要求。如加密控制標準，基于硬件的加密技術；是否支持FTP文件類型過濾，是否支持病毒掃描等。,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,工程實施的安全管理,新建計算機系統(tǒng)工程的設計方案必須符合國家、行業(yè)的有關安全防護的標準、法規(guī)、法令、規(guī)定等； 計算機系統(tǒng)各相關設備及系統(tǒng)的供應商必須承諾：所

21、提供的設備及系統(tǒng)中不包含任何安全隱患，并承擔由此引起的連帶責任，終生有效； 計算機系統(tǒng)的安全防護方案必須經(jīng)過上級主管單位的審查、批準，完工后必須通過上級有關部門驗收。,2024/3/21,中國礦業(yè)大學電氣工程系,計算機系統(tǒng)的設計,原 則 保證可靠 應用為本 擴展開放 符合標準步 驟 1）計算機網(wǎng)絡需求分析 2）網(wǎng)絡結構設計 3）網(wǎng)絡硬件選擇 4）網(wǎng)絡系統(tǒng)