霸州電力調(diào)度自動化系統(tǒng)模塊設(shè)計

房 亮

華北電力大學(xué)電子與通信工程系，河北保定 071003

霸州電力調(diào)度自動化系統(tǒng)模塊設(shè)計

房 亮

華北電力大學(xué)電子與通信工程系，河北保定 071003

霸州電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的模塊設(shè)計采用了客戶/服務(wù)器工作方式。不僅對Oracle數(shù)據(jù)庫的訪問是客戶/服務(wù)器的方式，而且對系統(tǒng)實時庫的訪問以及各軟件模塊之間數(shù)據(jù)的交互也都是客戶/服務(wù)器的方式。這種工作方式優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，化解了系統(tǒng)復(fù)雜性，提高了系統(tǒng)效率。

軟總線服務(wù)(SB)；公共信息服務(wù)模型(CIMServer)；PAS

調(diào)度自動化系統(tǒng)是保證電網(wǎng)安全和經(jīng)濟可靠運行的重要支柱手段之一。隨著電網(wǎng)不斷的發(fā)展，電網(wǎng)的運行和管理需求在不斷地變化，要保證電力生產(chǎn)的安全有序進行，作為重要支柱的調(diào)度自動化系統(tǒng)要適應(yīng)電網(wǎng)需求的發(fā)展[1]。

隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，調(diào)度自動化系統(tǒng)已在保證電力系統(tǒng)安全、可靠和經(jīng)濟運行中發(fā)揮著重要作用，逐步由電力系統(tǒng)中的一門輔助性的遠動技術(shù)，發(fā)展為集系統(tǒng)性、專業(yè)性于一身的技術(shù)，并且成為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的三大支柱之一。調(diào)度自動化系統(tǒng)在廣泛實用化后的今天，確實成為電力企業(yè)減人增效，實現(xiàn)科技進步的主力軍。

1 軟總線通訊服務(wù)（SB）

自動化系統(tǒng)作為一個建立在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的大型分布式系統(tǒng)，包括大量完成各種系統(tǒng)應(yīng)用功能的軟件模塊，支持復(fù)雜的電力調(diào)度SCADA/EMS/DTS應(yīng)用功能。這類系統(tǒng)有兩個較困難的基本問題：一是隨著電力調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)用的不斷深入，用戶會不斷提出新的要求，因此系統(tǒng)的功能必須是可以靈活增加的，即要求系統(tǒng)必須具備方便的功能可擴充性；二是電力系統(tǒng)用戶所要求的系統(tǒng)配置規(guī)模相差懸殊，系統(tǒng)設(shè)計要適應(yīng)特定規(guī)模的用戶要求，因此，要求系統(tǒng)必須具有良好的規(guī)模伸縮性。

2 即插即用和和系統(tǒng)規(guī)模伸縮性

即插即用的概念本是指一種計算機外設(shè)硬件接口的標準，這里我們指自動化系統(tǒng)中的軟件模塊接口方式。SB通過提供規(guī)范的接口，在系統(tǒng)中構(gòu)造了一個分布式軟件環(huán)境。對系統(tǒng)中其它軟件模塊來說，沒有節(jié)點的區(qū)別，在系統(tǒng)中任一臺機器上都可以運行，因為任一節(jié)點機上的軟件環(huán)境都是SB提供的分布式環(huán)境，彼此沒有區(qū)別。

這種即插即用的軟件模塊接口特性解決了系統(tǒng)規(guī)模的可伸縮性問題。由于模塊接口是即插即用的，增加新的系統(tǒng)服務(wù)功能時可以按SB的接口標準增加一個新模塊，對其它模塊沒有影響，既降低了模塊間的耦合程度，提高了系統(tǒng)可靠性，又方便了系統(tǒng)的功能擴充。

3 公共信息模型服務(wù)

公用信息模型服務(wù)（CIMServer）作為集成式電力控制中心系統(tǒng)的信息模型數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和其它電力系統(tǒng)自動化應(yīng)用系統(tǒng)的信息模型數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。對于數(shù)據(jù)的所有寫操作內(nèi)嵌使用了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的事務(wù)處理功能，而且可以從不同方面對進入數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行嚴格的檢查，最大限度地保證數(shù)據(jù)庫的一致性和完整性。CIMServer為應(yīng)用系統(tǒng)分布的各個組件提供符合IEC 61970 GDA要求的訪問接口，暴露CIM模型數(shù)據(jù)。屏蔽了數(shù)據(jù)庫的具體實現(xiàn)，使得其它基于標準的應(yīng)用可以方便的插入到系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的可擴展性。

4 前置通訊模塊

通信服務(wù)完成與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，它的軟件由前置通信服務(wù)、通信監(jiān)控模塊、周波采集和模擬屏通信模塊等構(gòu)成。通信服務(wù)主要功能包括：

1）與遠動終端單元（RTU）通信；

2）與其他計算機系統(tǒng)通信；

3）與周波采集和模擬屏單元通信；

4）與全球定位系統(tǒng)（GPS）通信，統(tǒng)一系統(tǒng)時鐘；

5）與智能通道測試柜等其它外部設(shè)備通信；

通過軟總線與系統(tǒng)其它模塊通信。

5 人機界面

自動化系統(tǒng)的人機會話部分是全圖形方式的人機交互界面。系統(tǒng)中該部分軟件的設(shè)計充分考慮到用戶使用的方便性，采用全圖形界面，為用戶提供了一個易學(xué)易用的人機交互環(huán)境。自動化系統(tǒng)的人機會話部分和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫之間是以客戶/服務(wù)器方式進行數(shù)據(jù)交換的。作為系統(tǒng)的客戶端，人機會話部分每次只將當前顯示圖形的有效區(qū)域所包含的實時信息組成請求訂單提交給服務(wù)器，由服務(wù)器負責信息的傳送和更新。

6 微機保護模塊

微機保護模塊可以召喚變電站微機保護的定值、測值和開關(guān)量信息，可進行修改和下裝保護定值及保護信號復(fù)歸。支持多種類型的微機保護：RCS、LFP、ISA、DSA、103等。

7 時間瀏覽器

事項瀏覽器既可觀察實時事項，又可觀察歷史事項。所有事項歸類顯示，并可瀏覽某一時段的歷史事項。另外，可以跟蹤打印實時事項和召喚打印歷史事項。

8 繪圖工具

方便的繪圖軟件包提供給用戶多種繪圖手段。采用圖模庫一體化技術(shù)，支持拓撲繪制，接線圖的繪制如同搭積木一樣只需將預(yù)先定義好的拓撲域模型拼接起來即可，另外，也具有圖元符號，圖元或圖元塊的搬移、刪除、復(fù)制和旋轉(zhuǎn)等常規(guī)用法。使用戶繪圖更加得心應(yīng)手。

9 報表工具

自動化系統(tǒng)的報表采用Qt編寫，提供了類似于Microsoft Excel電子報表軟件的操作界面，功能強大，使用方便。該模塊可跨平臺運行。

10 結(jié)論

計算機、通信和人工智能等領(lǐng)域的新技術(shù)和新思想為電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展提供了技術(shù)保障，特高壓、電力體制改革等新形勢對電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)既提出了新的挑戰(zhàn)，也提供了前所未有的機遇。未來調(diào)度自動化技術(shù)及系統(tǒng)將會有更快更大的發(fā)展。隨著霸州電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的日趨完善，霸州電力調(diào)度自動化系統(tǒng)必將對增加供電的可靠性，為保證霸州的安全生產(chǎn)和人民的正常生活用電具有重要意義，將為霸州電力的發(fā)展發(fā)揮更大的作用。

[1]黃益莊.變電站綜合自動化[M].清華大學(xué)電機工程，2000，3(13).

[2]趙朋.我國電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].科技資訊，2009(32).

[3]羅步升.變電站電力綜合自動化及發(fā)展[J].科技資訊，2006(7).

[4]陳煒.臨夏電力調(diào)度自動化系統(tǒng)綜述[J].甘肅電力技術(shù)，2005(1).

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1674-6708（2011）36-0140-02