于建华、王国平、陈伟男、徐晓栋
一、前言
1989 年到 2006 年的十余年间, 复旦网络与信息工程中心的数十位师生，在上海电力行业掀起自动化和信息系统建设的高潮，承担的项目包括十余个供电局和多个电厂的电力调度自动化监控系统。作为这些项目发展的基础，是高科技产品 NIC-3030 电力调度自动化监控系统的研制成功和在上海电力的推广应用，是复旦网路与信息工程中心与上海电力行业成功的密切合作。而这一切都是在张根度教授带领下的复旦网络人，在复旦大学的校、系和科技处等相关领导的关心支持下，一步一步努力实现的。
- 上海电力行业的电力调度自动化监控系统的需求
“春江水暖鸭先知”，在一般老百姓看到浦东陆家嘴地区，还是一片绿油油庄稼地的时候，浦东新区大开发的序幕已悄然掀开，而最先感知的，是浦东供电所、市东供电局的人们。
数百个小区需要建数百个 1 万伏的变电站、十几个 3.5 万和 11 万伏的变电站、若干 22 万伏的变电站、50 万伏的变电站也需要扩容。变电站联网、数据采集、自动监控、信息管理等等大量的技术改造工作要做。
特别是，当时上海的电力调度水平在全国处于落后状态，迫切需要开发出新的具备国内领先水平的电力自动化调度系统（SCADA）, 使上海电力的调度自动化水平迅速爬升。而思想走在最前面的是市东供电局的王泉根总工程师。
2、复旦 863 项目研究成果的应用环境需求
1989 年, 复旦网络与信息工程中心成立项目小组，承担国家科委 863 重点项目：CIMS 网络互连技术研究。已取得初步成果，具有了一套试验装置和相应的系统软件，迫切需要寻求应用环境。
此时，经在上海电力行业工作的复旦校友周贵祥等介绍，王泉根与张根度两位专家见面，研究讨论开发出新的具备国内领先水平的电力调度自动化系统。两位专家相见恨晚，一拍即合，形成了后面十余年轰轰烈烈的合作，创建出一个个可喜的成果。
当我们成功后，王泉根总工程师讲过一个故事，有人问他，为啥不找有电力专业的高校合作，而是找没有电力专业的复旦大学计算机系合作呢？王总说，电力知识我们供电局有，我们需要的合作朋友应具备高超的计算机知识。我们欣慰的是没有辜负王总、上海电力局领导等有识之士的期望。
- 高科技产品 NIC-3030 系统的研制和鉴定验收
在复旦大学和上海电力局的大力支持下，电力调度自动化监控系统立项, 决定在浦东供电所首先开发实施。
1、调查研究
当时, 我们的开发团队人少, 最要紧的是对电力调度知识一无所知。开始时，于建华和王国平等去郑州供电局调查研究，他们那里的电力调度 SCADA 系统实现了遥控，尽管只是点对点有线网络，他们敢做，不容易。给我们留下了深刻印象，使我们对利用网络实现遥控建立起信心。
回沪路上，访问了南京市供电局，也学到一些电力调度的感性知识。
回沪后，我们项目小组便一头扎进浦东供电所工作了。
浦东有电，自 1919 年始。1990 年已有 110 千伏变电站 2 座，35 千伏变电站 21 座。但是，在国家困难时期，上海工人挖潜利旧、艰苦奋斗，虽然工作一等，但毕竟设备技术落后了。当时，供电所许多现场电力数据的得来，还是通过电话联系变电站值班员，手工书面记录的，方法很落后。电力调度自动化水平在全国处于落后状态，据说当时上海的电力调度水平已落后到全国倒数 n 位，仅比西藏好些。迫切需要设备的技术改进与提高。
我们项目小组在浦东供电所调查研究。几个月里，与所里职工一道，跑变电站—供电所，供电所—变电站，起早贪黑，终于对电力调度自动化监控系统的架构和功能有了较完整的了解。
- NIC-3030 电力调度自动化监控系统的总体设计
NIC-3030 电力调度自动化监控系统的主要结构和主要功能简叙如下：
- NIC-3030 电力调度自动化监控系统的主要结构见附图。
- NIC-3030 电力调度自动化监控系统的主要功能，非常丰富。例如：自动和手动双机切换、系统管理、全中文下拉式菜单有八个一级菜单：模拟图（厂站一次接线图）、负荷图线、开关操作（闸刀设置、遥控、锁定及撤销）、表格显示（遥测、遥信、遥测锁定）、潮流图（有功、电流、功率总加）、系统状态图（RTU、SCADA、调度网）、系统设置等等。
- NIC-3030 电力调度自动化监控系统的特色有：
- 复旦网络与信息工程中心的先进的网络技术成果应用于系统设计中；
- 采用全网络型分布式监控，主机和 Modem 双备份，系统具有满足电力部地区级调度要求的高可靠性；
- 可接入国内外常用多种类型的 RTU，其规约包括 1801、u4f、DCF、IEC870、西门子以及新、老部颁规约等 10 多种；
- 用工作站开发出的调度软件，功能强大。
当时，国内大多数 SCADA 系统用的是集中式系统，功能弱。所以 NIC-3030 电力调度自动化监控系统在全国领先。
NIC-3030 电力调度自动化监控系统的主要结构图
- 系统开发
软硬件开发方面，当时国内没有现成的设备，数据远程传输的 MODEM 板必须自制，通过供电局自行埋设的电话电缆进行数据传输，对数据传输可靠性有很高的要求，当年都是分立集成块元件，对软件传输调制解调技术和板子工艺的开发要求很高的。
- 主机机柜和线路板的研制。
机柜的研制，从没有机柜设计经验到基本掌握，经验是逐步积累的，仅主机机柜就不断改进，要满足双备份主机， 64 个变电站的 Modem 板双备份，要抗干扰，要正确接地、外观也要美观大方等等，到第三套终于定型。
分站板和 Modem 板的设计，非常艰巨，20cmx40cm，密密麻麻的焊点，曲曲弯弯的连接线，弄错一点或一根连线，就需反复思考重新改进，从清早到深夜，搞得眼花疲惫。要有精密的抗干扰设计，即便复杂的印刷电路板制成了，焊上元器件，插进机箱，加电试验，发现效果不好，只能总结教训，重新来过，直到成功为止。
- 系统对时
钟准吗？一般用用好像准，后来明白，每个钟与另一个钟之间都有走时误差。每天上午十时, 供电局规定所有变电站统一同时抄录电度计数，这样做才知道总供电量。为此必须各个变电站 RTU 的时钟与供电局调度端的时钟同步。原来以为晶振的走时是准的，所以 RTU 的时钟也是准确的。其实不然，我们做了测试，发现两个 RTU 的时钟之间的走时误差，达到 5 秒内差 60ms，这对电力调度来说，其时间误差已经很大了。我们的系统，达到小于 10ms 的优异水平。
要抄录准确的总数据，必须在抄录数据前由监控主机向各 RTU 发出时钟同步信号，令所有 RTU 时钟与监控主机时钟同步，这时抄录的数据才是有效的。
- 系统监控和调度软件的开发、应用、调试、维护和验收。
电力调度的软件系统，其功能非常丰富，早先在 IBM 286、386 上开发，很难全部实现，实现了也不满意。后来采用 SUN 工作站开发，画面和功能都满意了。在实现这些功能的过程中，克服了无数的困难，经过多年的不懈努力才取得成功。调度功能不仅仅要在本机中实现，最大的难度是要与监控主机、变电站的 RTU 等硬件设备信息密切关联，例如遥信精度必须达到万分之一。一个系统的验收，需要在六个月里正常运行，达到严格的实用化达标条件。一个自动化监控系统，监控着数十个变电站里的数十万个开关量和模拟量，一有故障，跑变电站或修改软件就忙忙碌碌了。
所以，开发、应用、调试、维护一套电力监控和调度系统，要投入大量的人力、物力，巨大的工作量，师生们非常辛苦。但是困难难不倒复旦网络人，经过数年的努力，终于在沪南供电局将调度监控系统达到产品化。
- 上海市科委的鉴定意见：
一九九二年二月二十五日，由上海市科委主持，电力部总工程师参加，在上海市东供电局招开 “分布式电力调度自动化监控系统” 鉴定会。鉴定意见是：
综上所述，鉴定委员会认为：系统经过较长时间的运行，性能稳定可靠。系统在功能和性能指标方面已达到部颁标准大型地调自动化系统的要求，尤其在系统的分布式结构、多系统远程联网及信息集成等方面达到国内领先和国际先进水平，一致同意通过鉴定。
- 市东供电局的验收意见：
NIC-3030 电力调度自动化监控系统在浦东供电所通过鉴定以后，该系统推广应用到上海市沪南、沪北、闵行、南汇、奉贤等区县级供电局，特别是地级的市东供电局也采用了。市东供电局的验收意见是：经过认真和详细的测试表明，该系统技术指标和功能要求符合部颁文件 “地区电网调度自动化系统基本指标” 及 “市东供电局地调调度自动化系统研制协议” 中的有关规定和要求，测试小组一致认为：NIC-3030 型分布式 SCADA 系统，已具备调度自动化实用功能，能够在电力系统地区调度自动化中应用。
上图：NIC-3030 电力调度自动化监控系统获得许多奖项
左图：沪北远动机房机柜 中图：逸夫 5 楼开发中心软硬件 右图：在供电局工作
4、一纸军令状，凝聚团队志
原来以为开发出一套软件系统，在用到另一个供电局的调度系统中时，只需拷贝到新计算机里就行了，实际上不是这回事，各个供电局都有自己的特色，所以每个新系统都有大量的开发和维护工作量。
六个供电局的调度系统先后各自进入六个月的实用化达标期 (技术指标必须符合部颁标准)，但是这六个系统有重合时段，维护量巨大。同时还在承接新的系统、新的项目。那个忙啊，真是连轴转。早出晚归，不是一天两天，也不是一个月两个月，而是全年奔波。大家都开始担心整个团队顶不住了，但又不愿放弃，也绝不能放弃。我们要对得起复旦、上海市电力局、特别要对得起上海用电的老百姓。
为了坚持，大家自发自愿签署了一份军令状，见附图。
军令状中是这样写的：我自愿参加沪南、闵行、沪北调度自动化工程。为使这些工程根据合同要求顺利完成。我保证做到：
- 主动自觉地参加工作，全心全意工作；
2、在进修与工作冲突时，以工作为重；
3、严格按照合同，争取提前决不落后；
4、准时完成文档资料图纸工作（自己输入 WPS）；
5、源程序和执行程序及时入库；
6、坚决做好承担的工作，服从领导安排；
7、互相协作好，不互相埋怨；
8、不中途消极怠工，否则愿意承担引起的后果。
上图：大家自愿签署的军令状原件照片
在军令状上签名的有：张过路、王国平、王元彪、李飞峰、徐晓栋、陈伟男、叶枫、周健敏、于建华等 9 人。还有没有签名的曹袖等，在大家精神的鼓舞下，也认真完成了各自承担的任务。
军令状的作用，经过实践检验是有效的，它凝聚了大家的决心和意志，众志成城，能更好地完成任务。有一个小故事，市区供电局领导在实用化验收开始前到现场检查工作，发现还有好多工作没完成，勃然大怒，说如果在某天之前不安装就绪，你们以后就不要来沪南供电局了。那时几个供电局的任务在我们肩上，人手紧张，但我们还是斩钉截铁地跟他说，我们保证准时完成任务。后来，经过艰苦奋斗、连续苦战十数日，圆满完成了任务。在验收会上，这位领导表扬了我们团队的优异工作。
我们非常感谢这些同事的团结一心, 勤奋工作, 成功的喜悦和宝贵的友情永远难忘。
三、复旦网络人为上海电力信息化做出巨大的努力和贡献
短短几年，高科技产品 NIC-3030 电力调度自动化监控系统，在上海市范围内得到大面积的推广应用，上海市区、县级供电局共有 13 个，其中浦东、南汇、奉贤、沪南、沪北、宝山、沪西、松江、金山、青浦等 10 个供电局应用了 NIC-3030 电力调度自动化监控系统。这样，区级供电局采用率达 77%。地区级调度市东供电局也采用了 NIC-3030 电力调度自动化监控系统。
能够达到这么高的采用率，这与我们及时与市东供电局及市电力局建立聚能信息工程有限公司全力推广，复旦网络与信息工程中心的十几位师生努力开发，克服一个又一个的困难，精心维护系统有关。
自此，复旦网络人的计算机应用水平，得到上海电力局全面的认可，进而得到上海市民的认可。复旦网络与信息工程中心成立了上海复旦网络工程有限公司，在上海市范围内广泛承担信息系统开发、信息集成等项目，成果累累。
仅电力行业就拿到许多推广项目，例如：
供电局扩充项目：
- 供电局管理信息系统：市东、沪南、沪北等供电局。
- 上海沪北、嘉定供电局 10KV 电网运行经济分析与管理系统
- 基于 INTRANET 的上海市沪东所电能量计费系统
- 上海电力培训中心校园网
- 上海金山供电局无人值守变电站综合监控系统
- 上海市电力局数据网络系统设计。
电厂项目：上海南市、吴泾、闵行、高桥热电厂 SCADA 系统及其与管理信息系统的集成互连系统等等数十个项目。
复旦网络与信息工程中心的师生们，为上海电力信息化进行了卓有成效的建设工作，不仅是使上海电力调度自动化监控系统的水平打了个翻身仗，跃居全国前列，而且大大提高了上海电力信息全市联网，使其信息化管理的水平上了一个新台阶。
现在看来，一个新产品研制成功后，不失时机地进行商业化运作，全力推广出去，大面积地占领市场，最快地产生效益，陆续开发出更新换代产品，引领市场发展，这是高校科研为国民经济主战场服务的成功之路。
于建华执笔于 2015 年 3 月
