千伏变电站自动化监控系统软件设计方案优化及标准界面规范研制报告文件

PAGE1220千伏变电站自动化监控系统软件设计优化及标准界面规范研制报告上海市电力公司超高压输变电公司中国电力科学讨论院2010-04-16目录TOC\o”1—3"\h\zHYPERLINK\l”_Toc260035204”1。 概述 1HYPERLINK\l”_Toc260035205”2. 研制背景 1HYPERLINK\l”_Toc260035206"3. 研制目标及主要内容 23。4. 新增“实时数据"菜单 5HYPERLINK\l”_Toc260035211”3。5。 完善遥信一览、遥测一览功能 6HYPERLINK\l”_Toc260035212”3。6. 规范报表格式 8HYPERLINK\l”_Toc260035213”3。7. 规范全站事故总和事故推画面功能 83。8. 告警信号分级 8_Toc260035216”4。 研制过程 105。 软、硬件配置 11HYPERLINK\l”_Toc260035218"6。 关键技术与创新点 11HYPERLINK\l”_Toc260035219”6。1 标准规范的技术创新点 11_Toc260035221"6。3 强化的防误操作功能 12菜单中。只可在回路分图上进行挂牌、遥控操作由于全站一次接线图和各电压等级分图上间隔较多,在遥控和挂牌操作时有可能发生点错设备的情况，成为平安隐患.因此规范为只可在回路分图上进行挂牌、遥控操作(全站一次接线图和各电压等级分图上遥控和挂牌功能可选，默认为关闭）.新增“实时数据"菜单新增实时数据一栏，显示变电站全部重要遥测量包括各母线电压、频率、主变油温、线温、220千伏线路电流等。对于集控站,应将各受控站数据集中显示在此菜单中。这样值班员日常监盘时，可将实时数据显示在其中一个自动化后台界面上,对各受控站重要遥测量情况同时监视。完善遥信一览、遥测一览功能遥信一览、遥测一览功能原先即存在，主要是供检修调试人员使用的，但原来仅仅是简洁地将该站全部遥信、遥测量排列出来，查找一个信号要通过数次翻页，格外不便利。现将其规范为以回路间隔形式区分，以信息表的形式反映，内容点号与信息表全都.这样只要点入相关间隔即可找到此间隔包含的全部的遥信和遥测量了。规范报表格式新规范内取消了传统的电压棒图，规范了相关报表格式，并增加了电压日报表，全部报表格式依据公司的要求，做在自动化后台内，便于进行统计汇总工作。规范全站事故总和事故推画面功能全站事故总信号发出的条件是“开关非正常分闸”，当全站事故总信号发生时系统即推出全站一次接线图。以前事故推画面定义为推回路分图，当有简洁复合型事故发生时，往往会推出多个窗口，反而干扰了运行人员进行事故推断。并且当小窗口未完全关闭时，会造成下一次事故时无法推事故画面。改为推全站一次接线图后，全部动作的开关将在画面上闪烁提示，协作告警信号,整个事故情况便一清二楚。告警信号分级在大集控模式下,整个集控中心信息量将在现有基础上成倍增长，可以预想，届时几乎每时每刻都有很多信号上传在告警窗中。如果不进行信号分级，一旦发生事故或特别情况，将有数百条信号不断上传,值班人员根本无从查找，对准时推断事故情况，汇报调度处理会造成很大影响.因此,为了提高运行人员的事故快速响应能力，适应电网事故和特别快速处理的要求，我们必须实施自动化信息分级。本项目新研发的大事告警窗参考EXCEL表格菜单形式，分为“全部大事告警、事故告警、预报告警、一般告警"四项。a）全部大事告警显示全部的告警信号。字色为黑，发出后为红色闪光,确认后黑色平光。b）事故告警信号发出时红色闪光,确认后红色平光，发生时鸣警笛.c)预报告警发出时深蓝色闪光，确认后深蓝色平光.d)一般告警发出后为黑色闪光，确认后黑色平光。事故告警、预报告警、一般告警信号语音提示应各不相同。事故告警与预报告警分别为“事故”、“预报"语音提示，也可采纳警笛声与提示音乐相区分。一般告警可不做语音提示，仅响铃提示。当事故告警、预报告警、一般告警三个窗口中有告警信号未复归时，要求告警窗菜单上“事故告警”或“预报告警”或“一般告警”几字红色闪烁，对运行人员进行提示。开关、闸刀位置信号规范对于开关、闸刀为双位置信号的，原先分、合闸时均有两条告警信号.例如开关合闸时报“××开关合位合闸"、“××开关分位分闸",开关分闸时报“××开关分位合闸”、“××开关合位分闸"；常有值班员反映这样的信号含义不明确，对于业务不够娴熟的人员可能造成困扰。现接受该意见，采纳软件合成的手段将其合并,只显示出“××开关合位”、“××开关分位”。研制过程220KV变电站自动化监控系统软件设计优化和标准界面规范设计项目历时一年多，在上海市电力超高压公司和中国电科院的亲密协作下,经过多次商量和相互沟通，众多规范化建议得以实现,研发工作按预期目标顺利展开.其中,超高压公司讨论人员通过自身丰富的运行阅历和对变电运行管理理念的深刻理解，在研发进程中起到了至关重要的作用。通过双方的不懈努力，项目在经历了功能标准调研，设计思想初步、合理化构成,模型建立，软件设计及测试，标准规范定稿等阶段后，逐步完善成为具有示范和有用性的科学严谨的标准规范。简略研发过程简述如下：2009.3-2009。4 标准化功能规划调研，对现有的多个厂站进行实地调研，并结合对国内一些优秀变电站运行实际，分析其中的优缺点和盲区2009.5-2009.7设计及规划，将调研成果结合相关技术原则和运行规范进行梳理和深度分析，制定功能块，提出标准化要求，并融合了多个合理化建议，商量并初步规定软件设计功能要求，制定出标准界面规范。2009。8-2009.10建模及软件设计,依据之前的分析成果，以软件设计的角度对本项目进行对象模型建立，软件系统分析，功能拆分,采纳分布式模块化思想,分阶段实现了以下子功能模块:中心数据库(实时库)交换和管理模块数据收集及管理模块（前置模块）图元及绘图模块画面显示及光字牌模块报警窗及信号分类模块历史数据库及分类查询模块表单模块操作掌握功能模块扩展函数公式模块运行值班管理模块时钟同步模块2009.11—2009.12系统集成及软件测试,对各分功能块进行整合，并做性能稳定测试，通过各种软件仿真手段对要求实现的功能进行测验，成功地实现了估计的标准要求。2010.1—2010。2整理讨论成果，发表论文，标准规范文档定稿,同时以某一示范站图形为原型，以标准化界面规范为参考，进行系统图形实现和美化。2010。3对系统进行性能优化，进行进一步的软件仿真测试并顺利通过.2010.4撰写报告并结题，提交评估结果.软、硬件配置略关键技术与创新点220KV变电站自动化监控系统软件设计优化和标准界面规范设计项目集中了上海市电力公司超高压输变电公司和中国电力科学讨论院全部研发人员的才智与阅历,系统采纳了多项关键技术，并有很多创新之处，概括如下:标准规范的技术创新点《220千伏变电站自动化监控系统标准界面规范》的研制依据为《上海电网220kV集控站和受控站技术原则》，对原则的部分内容进行了细化和补充，新增了一些更有利于运行值班人员使用的功能，如增加了实时数据功能、增加部分统计报表、实现了告警信号分级规范;研发了更加清楚明白的遥信遥测一览功能，便于检修人员调试;最终合理化统一了自动化监控系统的全部图形界面，并辅以大量图片，使本规范更便于理解执行。多功能实时分类报警窗口在变电站自动化监控系统中，实时报警窗口是运行人员在紧急情况发生时最直接的简略信息获得对象。它能将紧急情况时所发生的全部信号都显示在弹出式窗体内，并加以颜色闪烁，便利应急处理方案的准时制定。然而正是由于其所具有的强化优先提示特性，在紧急情况发生时，故障动作信号往往伴随着大量帮助预报信息同时发生,众多信号在短时间内不断的列入显示队列并在报警窗口持续闪烁，反而干扰了运行人员的正常故障处理意识，不但影响了查看故障依据（信号）的正确性，还降低了应急处理工作的效率,产生了适得其反的效果.在分析了以上现象的影响和可能产生的严重后果之后，通过不断的探究和结合实际运行阅历,项目讨论人员提出了多功能实时分类报警的思想，它通过信号定义时的类别属性和管理软件对实时数据库的高速访问性，利用进程间的闻名管道(FIFO)交换方式,在信号进入到报警子系统之时预先对信息进行类别过滤，分类和依据自动化技术原则进行预推断。将经过预处理后的信息分别显示在报警窗口的不同功能页面上,并依据信息的优先级进行类别音响提示.这样，当发生信号变化时，运行人员可依据音响提示和运行规程,分级别有选择地进行报警事项内容查看.信息分级为:事故告警,预报告警，一般告警，全部信息可依据实际需求进行检索和过滤。强化的防误操作功能遥控操作是变电站日常运行工作的一个重要组成部分，它利用自动化设备所供应的掌握功能,运行人员只需要在掌握室对自动化后台进行简洁操作，就能高效平安地转变站内各个对象的运行方式和状态，从而大大节省了运行人员的工作强度和电网的经济运行效率。同时，这些基本的自动化功能也是智能电网之所以能够得以实现所需具备的最基本的基础.然而它强大的功能和重要影响决定了其对平安性和防误操作的依靠，尽管运行管理人员通过制定严格的操作票及监护制度和利用五防等技术手段,尽可能大地降低了误操作事故发生的概率，但是仍然存在由于值班人员的疏忽和大意导致故障发生的情况。究其根本，值班人员自身因素固然是诱因之一,但是随着变电站规模越来越大，其接线图也越来越简洁，在一个固定的面积上再要实现全图或等级接线图的显示，对象密度必定过于紧凑，在此情况进行对象选择操作也的确容易相互混淆.研发人员意识到此种情况后，经过多次考证和商量,决定通过图形分层和动态对象属性等技术手段，对全系统全部画面进行操作限制，即：在自动化监控后台系统中，将封锁全站一次接线图和电压等级分图上的遥控、挂牌等操作功能.当值班人员需要掌握某一对象时，需进入到本回路接线图内才能掌握该间隔各开关刀闸的遥控。这样,即避开了因图元密度过大造成的误操作，又能够让值班人员更清楚地了解本对象的运行情况.分布式软件设计体系参考软件工程的技术方法，讨论人员结合了实际的情况，分析了系统的构成,制定了一套分布式的模块化程序设计方案，对监控系统进行功能块划分，实行多人协助,并行开发的设计过程，使得每个子功能模块都同时进行独立开发，而不必依靠于特定的环境，大大地加快了设计的进度和时间。由于采纳了这种先进的方法，使得软件测试变得相对容易，代码漏洞查错效率明显加快，同时也提高了程序的质量和处理效率，系统稳定性得到了显著的提高。强大简洁的用户功能函数在自动化监控系统中，不大可能将变电站运行中所需要