随着数字化变电站、新能源场站、储能系统以及工业自动化系统规模不断扩大,传统 SCADA 项目面临越来越突出的问题:

• 设备数量越来越多;
• 数据点越来越多;
• 系统画面越来越复杂;
• 不同项目之间又存在大量重复开发工作。

一个新的监控项目往往需要工程人员重复完成设备建模、数据库建表、通信配置、监控画面制作以及曲线和报表配置。

为解决传统组态方式效率低、重复工作量大的问题,项目采用 Spway NetForm 多功能云服务平台,按照 IEC 61970 与 IEC 61850 模型构建数字化实时监测与控制系统。

Spway 官网将 NetForm 定位为新一代 SCADA 组态平台,支持 IEC 61850 标准模型、一次设备模型组态、数据库实时/历史数据交换、自动生成监控画面、数据查询及实时/历史曲线等能力。

官方公开资料同时介绍,Spway NetForm 采用模型驱动方式,可以根据模型自动生成运维监测及调控系统,以降低传统工程组态中的重复开发工作。

传统监控系统最突出的问题是“模型、数据库、画面和通信配置彼此独立”。

增加一个设备后,工程人员通常需要同时修改:

• 通信点表;
• 实时数据库;
• 历史数据库;
• 监控画面;
• 告警配置;
• 趋势曲线;
• 控制页面。

多个环节之间依赖人工保持一致。

随着设备数量不断增加,这种方式容易产生数据点错误、画面关联错误以及工程版本不一致等问题。

项目采用“模型驱动应用生成”的总体架构。

IEC 61970 负责描述系统层面的电网资源及拓扑关系;IEC 61850 负责描述设备内部的逻辑节点、数据对象以及通信能力。平台将两种模型进行关联,形成完整数字化设备模型。

模型确定后,NetForm 根据模型自动生成对应应用资源,包括:

• 设备树;
• 一次接线关系;
• 实时数据库;
• 设备监视页面;
• 实时数据查询;
• 历史数据查询;
• 实时趋势曲线;
• 历史趋势曲线;
• 告警信息;
• 设备控制界面。

因此工程人员的主要工作,从传统的“逐页面组态”变成“建立正确模型”。

系统首先导入或建立 IEC 61850 设备模型。

随后根据一次设备关系建立 IEC 61970 电网模型及拓扑关系。

平台将设备模型和电网模型统一进入模型库。

通信系统从模型中获取设备及数据对象信息,与现场 IED 建立通信。

实时数据进入统一数据空间以后,监控页面直接引用模型中的设备对象,而不是单独建立一套页面点表。

设备增加、删除或模型修改后,相应监控资源可以跟随模型同步调整。

项目建立了一套覆盖“模型—通信—数据—画面—控制”完整链路的数字化系统。

设备信息从现场通信进入平台后,可以直接形成实时监测、历史分析、趋势曲线、告警以及控制功能。

与传统大量人工配置页面和点表的 SCADA 工程方式相比,模型驱动架构显著减少了重复性工程配置工作,同时降低了通信数据与监控界面之间出现不一致的风险。

对于后续同类型场站建设,可以复用已有设备模型及应用模板,从而形成标准化、规模化的数字化系统建设方式。