千伏變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案優(yōu)化及標(biāo)準(zhǔn)界面規(guī)范工作總結(jié)報(bào)告文件

PAGE1220千伏變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)優(yōu)化及標(biāo)準(zhǔn)界面規(guī)范工作總結(jié)報(bào)告上海市電力公司超高壓輸變電公司中國(guó)電力科學(xué)討論院2010-04-16目錄TOC\o”1-3"\h\z_Toc259542433"1.1討論背景及目的 11。2國(guó)內(nèi)討論情況 2HYPERLINK\l”_Toc259542435”2 主要討論內(nèi)容 2HYPERLINK\l”_Toc259542436"3 討論工作過程 4HYPERLINK\l”_Toc259542437”4 技術(shù)關(guān)鍵與創(chuàng)新點(diǎn) 7HYPERLINK\l”_Toc259542438”4.1技術(shù)關(guān)鍵 7HYPERLINK\l”_Toc259542439”4.2主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) 7HYPERLINK\l”_Toc259542440”（1）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的細(xì)化與創(chuàng)新 7HYPERLINK\l”_Toc259542441”（2)多功能實(shí)時(shí)分類報(bào)警窗口 8HYPERLINK\l"_Toc259542442”5 主要討論成果 8HYPERLINK\l”_Toc259542443”6 成果應(yīng)用情況及效益分析 9HYPERLINK\l”_Toc259542444”7 結(jié)論 10-概述1.1討論背景及目的隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，用電量和負(fù)荷急劇上升,變電站的數(shù)量和規(guī)模也不斷的增加和擴(kuò)大.由此帶來了變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的不斷進(jìn)步，但是由于沒有對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)范和總結(jié)，盡管在功能上實(shí)現(xiàn)了對(duì)用戶需求的滿意，可是實(shí)現(xiàn)方法和顯示接口不盡相同。格外是在不同的自動(dòng)化廠商之間，其表現(xiàn)尤為明顯。對(duì)220千伏變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)界面進(jìn)行規(guī)范制定和軟件優(yōu)化，是依據(jù)上海電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)原則和超高壓公司相關(guān)文件中的相關(guān)規(guī)定，對(duì)框架原則進(jìn)行補(bǔ)充，對(duì)監(jiān)控軟件的功能、畫面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，取消一些不必要的功能,對(duì)接線圖、光字牌、報(bào)表、曲線等界面進(jìn)行規(guī)范，以及對(duì)監(jiān)控軟件所能實(shí)施的各種功能進(jìn)行規(guī)定，照實(shí)現(xiàn)告警信號(hào)分級(jí)等等。研制此項(xiàng)目，可轉(zhuǎn)變目前各廠家自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)畫面功能不統(tǒng)一的局面，對(duì)今后入網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行規(guī)范,為公司的大集控模式制造條件.通過開展本項(xiàng)目，以一家自動(dòng)化廠家為試點(diǎn)，對(duì)其自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)軟件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，對(duì)其功能、界面等整合、優(yōu)化,并逐步推廣到目前全部的自動(dòng)化廠家，在今后新建、改造站內(nèi)推廣，使我公司所管轄變電站的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)功能模塊化、規(guī)范化，轉(zhuǎn)變目前各廠家監(jiān)控系統(tǒng)功能畫面不統(tǒng)一的局面，對(duì)今后入網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行規(guī)范，為公司實(shí)現(xiàn)大集控模式制造條件.1。2國(guó)內(nèi)討論情況變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)自其誕生以來,始終處于技術(shù)飛速提升之中，為電力系統(tǒng)的集成化、規(guī)模化進(jìn)展起到了至關(guān)重要的作用。并且，國(guó)家電網(wǎng)公司提出的建設(shè)智能電網(wǎng)的宏偉目標(biāo),與整個(gè)電網(wǎng)的自動(dòng)化進(jìn)展程度息息相關(guān)。而國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出的眾多自動(dòng)化廠家技術(shù)水平各有千秋,其自主研發(fā)出的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)軟件都各有特色,并且，在《上海電網(wǎng)220千伏集控和受控站自動(dòng)化技術(shù)原則》的指導(dǎo)下，有肯定的規(guī)范性和統(tǒng)一性。但是，由于原則不行能對(duì)各項(xiàng)模塊功能均有所規(guī)定，而各廠家對(duì)原則的理解也不盡相同,因此長(zhǎng)期以來，各種自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)軟件在界面功能細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)方面稍有欠缺。通過開展本項(xiàng)目的討論,可起到對(duì)技術(shù)原則的補(bǔ)充作用，對(duì)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)軟件的優(yōu)化、自動(dòng)化工程調(diào)試施工以及日常管理工作大有裨益.主要討論內(nèi)容本項(xiàng)目以功能有用、界面清楚為主要原則，主要目的為規(guī)范220千伏變電站監(jiān)控系統(tǒng)界面繪制以及菜單、告警等相關(guān)設(shè)置，并實(shí)現(xiàn)了告警信號(hào)分級(jí)。通過這個(gè)項(xiàng)目,能夠轉(zhuǎn)變目前各變電站習(xí)慣不全都、界面不統(tǒng)一的現(xiàn)狀，避開了自動(dòng)化改造驗(yàn)收工程施工期間對(duì)界面反復(fù)修改的情況，為工作人員節(jié)省大量的時(shí)間和精力，有利于自動(dòng)化專業(yè)的統(tǒng)一規(guī)范管理。簡(jiǎn)略的討論內(nèi)容包括:（1）規(guī)范了自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)主功能畫面,確定了其中必須包含的一次接線圖、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、光字牌圖、遙測(cè)一覽、遙信一覽、歷史曲線、報(bào)表一覽、溝通系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、系統(tǒng)工況等十個(gè)項(xiàng)目。(2）規(guī)范了全站一次接線圖界面，需要反映全站電系接線情況和一次設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)，標(biāo)注各線路名稱及母線、母聯(lián)、分段等設(shè)備的調(diào)度命名，為使畫面清楚美觀，全站一次接線圖上不再顯示遙測(cè)量。（3）強(qiáng)化了防誤操作功能,通過圖形分層和動(dòng)態(tài)對(duì)象屬性等技術(shù)手段，對(duì)全系統(tǒng)全部畫面進(jìn)行操作限制，即：在自動(dòng)化監(jiān)控后臺(tái)系統(tǒng)中，將封鎖全站一次接線圖、電壓等級(jí)分圖上的遙控、掛牌等操作功能.當(dāng)值班人員需要掌握某一對(duì)象時(shí)，需進(jìn)入到本回路的接線圖內(nèi)才能進(jìn)行.這樣，既避開了因圖元密度過大造成的誤操作，又能夠使值班人員更清楚地了解本對(duì)象的運(yùn)行情況。（4）新增“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)”菜單，可顯示變電站全部重要遙測(cè)量,包括各母線電壓、頻率、主變油溫、線溫、220千伏線路電流等。在大型集控站內(nèi),將其所轄各受控站數(shù)據(jù)集中顯示在此菜單中。便于值班員日常監(jiān)視.(5）完善了遙信一覽、遙測(cè)一覽功能,取消了原有的混合排列方式，采納按回路劃分的形式,只顯示本間隔接入信息，從而避開了信息誤讀，便于調(diào)試。(6）取消了傳統(tǒng)的電壓棒圖，規(guī)范了相關(guān)報(bào)表格式,增加了母線電壓日?qǐng)?bào)等報(bào)表，依據(jù)公司要求的格式，便于進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總工作。（7）規(guī)范全站事故總和事故推畫面功能，全站事故總信號(hào)發(fā)出的條件判定為“開關(guān)非正常分閘”，當(dāng)全站事故總信號(hào)發(fā)生時(shí)系統(tǒng)推全站一次接線圖.（8)制定了告警信號(hào)分級(jí)規(guī)范,設(shè)計(jì)出基于此規(guī)范的告警窗口.將變電站告警信號(hào)分為事故告警、預(yù)報(bào)告警、一般告警三級(jí),通過信號(hào)定義時(shí)的類別屬性和管理軟件對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的高速訪問性，利用進(jìn)程間的聞名管道（FIFO）交換方式，在信號(hào)進(jìn)入到報(bào)警子系統(tǒng)之時(shí)預(yù)先對(duì)信息進(jìn)行類別過濾、分類和依據(jù)自動(dòng)化技術(shù)原則進(jìn)行預(yù)推斷。將經(jīng)過預(yù)處理后的信息分別顯示在報(bào)警窗口的不同功能頁(yè)面上，并依據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行類別音響提示。這樣，當(dāng)發(fā)生信號(hào)變化時(shí)，運(yùn)行人員可依據(jù)音響提示和運(yùn)行規(guī)程，分級(jí)別有選擇地進(jìn)行報(bào)警事項(xiàng)內(nèi)容查看.討論工作過程220千伏變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)優(yōu)化及標(biāo)準(zhǔn)界面規(guī)范項(xiàng)目由上海市電力公司超高壓輸變電公司擔(dān)當(dāng)，在中國(guó)電力科學(xué)討論院的大力協(xié)作下，歷時(shí)一年多，經(jīng)過多次商量和相互溝通，協(xié)作雙方共同努力,眾多規(guī)范化建議得以實(shí)現(xiàn)，研發(fā)工作按預(yù)期目標(biāo)順利展開。全部完成了項(xiàng)目確定的討論任務(wù).其主要討論工作過程如下：標(biāo)準(zhǔn)化功能規(guī)劃調(diào)研，確定主要討論工作內(nèi)容。通過對(duì)上海市電力公司超高壓輸變電公司所轄的多個(gè)220千伏變電站實(shí)際調(diào)研，與運(yùn)行值班人員及自動(dòng)化檢修調(diào)試人員進(jìn)行溝通，并結(jié)合中國(guó)電力科學(xué)討論院在國(guó)內(nèi)其他地區(qū)的技術(shù)閱歷，比較了各自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和功能，分析了其缺點(diǎn)和不足，確定了項(xiàng)目的主要討論方向和工作內(nèi)容，使其更好地為將來大集控模式服務(wù)。設(shè)計(jì)及規(guī)劃將調(diào)研成果結(jié)合相關(guān)技術(shù)原則和運(yùn)行規(guī)范進(jìn)行梳理和深度分析，制定功能塊，提出標(biāo)準(zhǔn)化要求,并融合了多個(gè)合理化建議，商量并初步規(guī)定軟件設(shè)計(jì)功能要求，制定出220千伏變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)界面規(guī)范。建模及軟件設(shè)計(jì)以設(shè)計(jì)和規(guī)劃成果為依據(jù)，項(xiàng)目討論組的軟件設(shè)計(jì)人員建立了相應(yīng)的對(duì)象數(shù)學(xué)模型，并用軟件工程的視角進(jìn)行功能化模塊拆分，采納分布式模塊化思想，分為以下子功能模塊：中心數(shù)據(jù)庫(kù)(實(shí)時(shí)庫(kù))交換和管理模塊此為監(jiān)控系統(tǒng)核心模塊，主要負(fù)責(zé)調(diào)度和管理各個(gè)功能的運(yùn)行和建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分發(fā)交換規(guī)章。數(shù)據(jù)收集及管理模塊(前置模塊）通過約定的自動(dòng)化通訊協(xié)議向自動(dòng)化設(shè)備收集各類數(shù)據(jù),并匯合給核心模塊圖元及繪圖模塊負(fù)責(zé)圖形界面(MMI）的繪制和子圖元的創(chuàng)建畫面顯示及光子牌模塊負(fù)責(zé)圖形界面(MMI）及光字牌的顯示、調(diào)用和閃爍報(bào)警窗及信號(hào)分類模塊負(fù)責(zé)建立信號(hào)報(bào)警隊(duì)列和分類過濾顯示及音響觸發(fā)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)及分類查詢模塊負(fù)責(zé)建立歷史數(shù)據(jù)庫(kù)并進(jìn)行存儲(chǔ)和歷史查閱表單模塊負(fù)責(zé)各類報(bào)表的建立和顯示操作掌握功能模塊負(fù)責(zé)遙控、掛牌、掛/拆接地線、代路和人工置數(shù)等工作擴(kuò)展函數(shù)公式模塊向用戶供應(yīng)使用簡(jiǎn)潔便利但功能強(qiáng)大的功能函數(shù)運(yùn)行值班管理模塊負(fù)責(zé)運(yùn)行值班人員交接班管理時(shí)鐘同步模塊負(fù)責(zé)同步監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)集成及軟件測(cè)試在各子功能代碼編制完成和測(cè)試通過后,研發(fā)小組對(duì)各分功能塊進(jìn)行了系統(tǒng)集成和接口整合，并通過一系列軟件仿真手段對(duì)所規(guī)定的系統(tǒng)要求、軟件功能和穩(wěn)定性能進(jìn)行了嚴(yán)格測(cè)驗(yàn)，經(jīng)過不懈的努力，成功地實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃。整理討論成果整理討論成果，發(fā)表論文，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范文檔定稿，同時(shí)以某一示范站圖形為原型，以標(biāo)準(zhǔn)化界面規(guī)范為參考，進(jìn)行系統(tǒng)圖形實(shí)現(xiàn)和美化.撰寫報(bào)告并結(jié)題撰寫報(bào)告并結(jié)題，提交評(píng)估結(jié)果技術(shù)關(guān)鍵與創(chuàng)新點(diǎn)4。1技術(shù)關(guān)鍵1）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的技術(shù)創(chuàng)新;2）多功能實(shí)時(shí)分類報(bào)警窗口；3）強(qiáng)化的防誤操作功能；4）分布式軟件設(shè)計(jì)體系；5）強(qiáng)大簡(jiǎn)潔的用戶功能函數(shù);4。2主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)（1）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的細(xì)化與創(chuàng)新《220千伏變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)界面規(guī)范》的研制依據(jù)為《上海電網(wǎng)220kV集控站和受控站技術(shù)原則》，對(duì)原則的部分內(nèi)容進(jìn)行了細(xì)化和補(bǔ)充，新增了一些更有利于運(yùn)行值班人員使用的功能,如增加了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)功能、增加部分統(tǒng)計(jì)報(bào)表、實(shí)現(xiàn)了告警信號(hào)分級(jí)；研發(fā)了更加清楚明白的遙信遙測(cè)一覽功能，便于檢修人員調(diào)試;最終合理化統(tǒng)一了自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的全部圖形界面，并輔以大量圖片，使本規(guī)范更便于理解執(zhí)行。（2）多功能實(shí)時(shí)分類報(bào)警窗口在變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中,實(shí)時(shí)報(bào)警窗口是運(yùn)行人員在緊急情況發(fā)生時(shí)最直接的簡(jiǎn)略信息獲得對(duì)象。它能將緊急情況時(shí)所發(fā)生的全部信號(hào)都顯示在彈出式窗體內(nèi),并加以顏色閃爍，便利緊急處理方案的準(zhǔn)時(shí)制定。然而正是由于其所具有的強(qiáng)化優(yōu)先提示特性,在緊急情況發(fā)生時(shí)，故障動(dòng)作信號(hào)往往伴隨著大量幫助預(yù)報(bào)信息同時(shí)發(fā)生,眾多信號(hào)在短時(shí)間內(nèi)不斷列入顯示隊(duì)列并在報(bào)警窗口持續(xù)閃爍，反而干擾了運(yùn)行人員的正常故障處理，不但影響了查看故障依據(jù)（信號(hào)）的正確性，還降低了應(yīng)急處理工作的效率，產(chǎn)生了適得其反的效果。在分析了以上現(xiàn)象的影響和可能產(chǎn)生的嚴(yán)重后果之后，通過不斷的探究和結(jié)合實(shí)際運(yùn)行閱歷，項(xiàng)目討論人員提出了多功能實(shí)時(shí)分類報(bào)警的思想,它通過信號(hào)定義時(shí)的類別屬性，通過管理軟件對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的高速訪問性,利用進(jìn)程間的聞名管道（FIFO)交換方式，在信號(hào)進(jìn)入到報(bào)警子系統(tǒng)之時(shí)預(yù)先對(duì)信息進(jìn)行類別過濾，分類和依據(jù)自動(dòng)化技術(shù)原則進(jìn)行預(yù)推斷。將經(jīng)過預(yù)處理后的信息分別顯示在報(bào)警窗口的不同功能頁(yè)面上，并依據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行類別音響提示。這樣，當(dāng)發(fā)生信號(hào)變化時(shí)，運(yùn)行人員可依據(jù)音響提示和運(yùn)行規(guī)程，分級(jí)別有選擇地進(jìn)行報(bào)警事項(xiàng)內(nèi)容查看。信息分級(jí)為:事故告警，預(yù)報(bào)告警，一般告警，全部信息可依據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行檢索和過濾。主要討論成果1)制定了《220千伏變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)界面規(guī)范》，對(duì)上海電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)原則進(jìn)行了補(bǔ)充,對(duì)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的畫面、功能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，如：對(duì)接線圖、光字牌、報(bào)表、曲線等界面進(jìn)行了規(guī)范；取消了一些不必要的功能，增加了一些有用性功用，實(shí)現(xiàn)了告警信號(hào)分級(jí)。研制此項(xiàng)目，可轉(zhuǎn)變目前各廠家自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)畫面功能不統(tǒng)一的局面，對(duì)今后入網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行規(guī)范，為公司大集控模式的實(shí)現(xiàn)制造條件。2）依據(jù)《220千伏變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)界面規(guī)范》,選用中國(guó)電力科學(xué)討論院的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)軟件，開發(fā)出了一套完整、規(guī)范的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，可立即運(yùn)用于將來新建和改造變電站中。3）為各廠家自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)供應(yīng)了模板和技術(shù)參考,使我公司的自動(dòng)化專業(yè)管理更加標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。成果應(yīng)用情況及效益分析近年來，上海電網(wǎng)正處于飛速進(jìn)展建設(shè)中,我公司年平均投運(yùn)220kV變電站10座，500kV變電站1－2座。由于變電站數(shù)量飛快增加，籌建籌備時(shí)間日益緊迫，平均一個(gè)站的投運(yùn)籌備時(shí)間不足一個(gè)月，改造站則時(shí)間更短。要在如此短暫的工期內(nèi)完成各項(xiàng)驗(yàn)收工作可謂任務(wù)困難。如果期間還要為監(jiān)控界面的畫面設(shè)置耗費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行商量，對(duì)緊張的驗(yàn)收工作可謂雪上加霜.因此,本項(xiàng)目的討論有利于提高工作效率，解放生產(chǎn)力,為自動(dòng)化調(diào)試人員和運(yùn)行人員節(jié)省大量的時(shí)間和精力。另外,由于本項(xiàng)目首次實(shí)現(xiàn)了多功能實(shí)時(shí)分類報(bào)警窗口,對(duì)運(yùn)行值班人員日常監(jiān)盤將大有助益，一旦獲得推廣應(yīng)用,對(duì)我公司所轄變電站以及整個(gè)上海電網(wǎng)的平平穩(wěn)定運(yùn)行,具有重大的意義和明顯的效果。結(jié)論隨著信息技術(shù)的高速進(jìn)展，在變電站自動(dòng)化程度不斷提高的同時(shí)，自動(dòng)化設(shè)備的供應(yīng)者也如雨后春筍般不斷增多，由于技術(shù)水平和研發(fā)思路的多樣化，使得各種變電站自動(dòng)化系統(tǒng)盡管功能接近，但是實(shí)現(xiàn)手段和操作方式