通讯管理机研发报告

PAGEWJQ通讯管理机研发报告文件编号保密级别总页数编制变更日志编号版本修改内容修改人修改日期1V1.00定稿。目录TOC\o"2-3"\h\z\t"标题1,1"1系统研制背景 11.1变电站综合自动化技术的发展已成熟 11.2目前各系统的现状和存在问题 12系统建设目标 22.1面向对象分布式系统需求 22.2提供先进的网络结构 22.3一体化五防功能 22.4开放式设计，资源共享，方便使用维护 22.5要保证系统的高可靠性和强抗干扰能力 22.6应具备灵活的可扩展性和适应能力 33系统研制过程 43.1重视需求分析，科学制定总体方案 43.2加强过程控制，确保开发质量 44系统功能特点 54.1完整解决方案 54.2分层分布式结构 54.3模块化结构 54.4网络化设计 55系统应用前景 6WJQ通讯管理机研发报告第2页/共7页1系统研制背景1.1变电站综合自动化技术的发展已成熟近年来,计算机芯片及网络等新技术的不断采用,从根本上改变了传统变电站二次设备的基本面貌,全数字化的设备、以网络构成的系统,辅以成熟的调度自动化系统,正在不断地提高变电站运行的自动化程度和可靠性,从原来的分部分的变电站设备及运行状态的监测发展到整个变电站设备监控的集成的自动化系统,已基本做到了自动化应能实现的功能,即不再是好看不好用的花架子,而是真正可以解决和满足生产实际运行中出现的问题和需要,无人值班变电站及变电站自动化系统已基本被用户接受并使用。1.2目前各系统的现状和存在问题在实际应用中,不同产品的接口问题，抗干扰问题，传输规约和传输网络的选择问题，开放性问题，安全性问题仍然是目前变电站自动化中存在的几大主要问题，国内外各个厂家都有不同特点的系统,基本上都能满足自动化系统的运行要求,但基本而言，没有几个厂家的系统能解决上诉所有问题。加之地域的差别，有的变电站用户专业水平较低等特点，因而系统就要求具备更好的人机界面，操作更为简便，更多的满足用户进行内部业务管理需求。2系统建设目标2.1面向对象分布式系统需求面向对象的分布式系统，即一个单元对一个对象，每一根进线、每一根出线、每台变压器、电容器等都可作为对象。这是一种真正的全分布式的变电站综合自动化系统，它打破了原有二次设备的功能界限，根据变电站综合自动化的要求重新组合。这种面向对象的分布式系统是今后的发展方向。它具有以下特点：系统可靠性大大提高，局部故障不影响系统运行；模块间相对独立，互相影响小；数据共享性好；系统运行效率高；多功能的综合控制方式，使得设备的运行管理十分简单，维护量少；抗干扰能力强；可扩展性好；站内二次设备所需电缆大大减少，节约投资。2.2提供先进的网络结构站控层提供双以太网结构，可选用光纤网络；间隔层所有设备采用双以太网总线，通过网关实现间隔层与变电站层联系，具有比较好的可靠性和灵活性。有效地保证了网络传输的实时性和可靠性；通信协议采用电力行业标准规约，可方便地实现不同厂家的设备互连；可选用光纤组网，增强通信抗电磁干扰能力；提供远动通信功能，可以不同的规约向不同的调度所或集控站转发不同的信息报文；利用GPS，支持硬件对时网落，减少了GPS与设备之间的连线，方便可靠，对时准确。2.3一体化五防功能五防系统与SCADA在一台机器上，模块化五防软件和操作票系统作为监控系统的一个节点，一体化五防要求五防的图形系统和数据库与监控系统一，接受由监控系统传来的断路器及刀闸信号，实现全站设备的综合五防功能。系统提供完善的一次/二次票功能，支持操作票多模板设计，操作票模板设计非常灵活。2.4开放式设计，资源共享，方便使用维护开放式系统设计，借助于先进的计算机网络通信技术，实现变电站内外各子系统、装置的信息交换，WJQ通讯管理机不仅支持各种电压等级变电站所需的保护、监视、控制功能，还提供变电站自动化所需的各种高级应用功能，如，高压变电站中所需的故障信息、录波信息分析和处理功能，为变电站安全、稳定、经济运行提供了坚实的基础。2.5要保证系统的高可靠性和强抗干扰能力变电站安全运行是系统设计的基本要求，为此，在考虑系统的总体结构时，要分清主次并能实现关键功能的冗余配置。系统的各个子系统应相对独立，一旦系统中某部分出现故障，应尽量缩小故障影响的范围并能尽快修复故障。各子系统应具有独立的故障自诊断和自恢复功能，任一部分发生故障时，都应及时在监控系统主界面给出声光警告提示。2.6应具备灵活的可扩展性和适应能力随着我国经济建设的发展，每年有不少新建变电站要设计、建设和投产，并有大量各式各样的老站需要改造。这些站由于投资水平的不同，在电力系统中的地位和设备水平各不相同，因此要求配电自动化系统能够根据配电站不同的要求进行灵活的组建和配置。

3系统研制过程2012年12月，南京WJQ自动化控制系统有限公司开始启动WJQ通讯管理机建设项目，经过大量的调研和认真细致的需求分析，于2012年12月中旬确定系统总体建设需求以及各功能模块需求。2012年12月底系统进入了正式研制软件工程阶段，并主要分为界面改进、内部通讯改进、事故追忆模块、双网通讯、五防操作票模块等几大任务分别开发；2013年4月经过全面的测试与拷机，推出了系统的第一个版本；目前系统已全面完成各功能。在系统研制应用过程中，我们严格按照软件工程的原理和方法对项目进行管理，重点做了以下两个方面的工作。3.1重视需求分析，科学制定总体方案考虑到变电自动化系统对数据实时性的要求，我们仔细甄别了各种数据存储访问的机制，包括数据文件、关系数据库、内存数据库等，他们分别具有部署灵活、功能强大、效率高等优点，但同时也各自存在明显的缺点，最后我们根据变电自动化系统对数据存储的需求确定了关系数据库与实时内存数据库相接合的方案，这样既能保证数据的实时性，又不用担心在历史数据很多的时候数据访问效率的问题。其次我们认真分析了现有的已投入使用的其它厂家的电力自动化系统，通盘考虑，从整个系统的安全、业务逻辑、性能、并发性、数据一致性及与老式变电站二次系统无缝衔接过渡等方面综合考虑；拿出了全新的设计方案，组织了电力专业技术人员、高校专业学者和一线业务人员与系统研发人员一起进行了充分的交流和讨论，使项目研发人员充分、全面理解了系统建设需求，确保系统投运后，能充分实现系统建设目标。3.2加强过程控制，确保开发质量在项目的设计开发阶段，我们对项目进行了全过程管理，重点把握影响系统质量的系统需求审查、总体设计审查、软件单元测试和系统集成测试、功能模块评审等关键节点。在系统设计阶段，为减少设计偏差，确保系统的设计完全符合需求报告和初期制定的总体目标，我们加强了概要设计的审查工作。通过对单元测试和集成测试两个环节严格管理，有效地控制了系统的整体质量。同时为保证团队整体的工作质量和工作进度，我们加强了项目计划管理，对每项工作都制定了详细严格的计划，责任明确到人，并对计划执行情况及时检查落实。保证了项目的开发进度，有效地控制了开发成本。

4系统功能特点WJQ通讯管理机主要用于用户站的计算机监视、管理和控制。系统通过测控装置、微机保护及站内其它设备采集和处理变电站运行的各种数据，对变电站的参数自动监视，按照运行人员的指令和预先设定的条件对变电站进行控制，为用户站运行维护人员提供配电站运行和监视所需的各项功能。减轻运行维护人员的工作强度，提高系统运行的稳定性和可靠性。WJQ通讯管理机由业内资深人员组成的团队，基于MicrosoftWindows操作系统，采用建立在ActiveX基础上的32位C++及其它软件的开发平台，采用面向对象的设计思想，经过多年的努力与实践开发而成。系统具有运行稳定、易扩展、适用性强、界面友好、功能完善、使用安全等特点。4.1完整解决方案保护装置、测控设备和计算机监控整体考虑，减少多余设备，功能分布更合理。所有设备之间无缝连接。4.2分层分布式结构整个系统采用分层分布式结构，各层之间采用标准接口连接，任务分配合理，软件架构简单，系统结构灵活，能充分满足现场不同环境及用户特殊要求。4.3模块化结构系统采用模块化设计思想，由主模块及功能模块组成，各功能模块可独立装入和卸出，并可灵活组合，特别适用于当今电力系统快速发展的需要。4.4网络化设计整个系统实现网络化设计，所有前置管理软件、客户机和服务器之间既可在同一台计算机上连接，也可以通过局域网、远程网连接，使系统能适应不同类型的网络结构。5系统应用前景WJQ通讯管理机使用十分方便，监控界面设计直观、科学且便于操作。系统能够实时采集配电站内各类数据，并将数据变化情况，通过数字和图形在计算机界面上动态直观的反映出来，从而使用户能随时掌握整个变电站的运行情况，达到了监控系统的预期使用效果。系统可运行于企业内部网络，提供良好接口将系统相关数据集成到企业内部管理系统中，并能通过Web方式将关键告警、重要参数指标等信息进行展现。系统在各企业中的使用将有效的提高其电力运行的安全水平，并加强其对于电能源使用的日常管理。 系统各项性能指标如下：数据精度：测量量：综合误差：<0.5％遥测合格率：>99.99％开关量：遥信响应率：100％遥控正确率：100％系统响应时间遥测越区传送：≤3秒遥测全系统扫描：3～8秒开关量变位反应时间：≤1秒事故变位报警反应时间：≤1秒控制命令：