5 系统组态.docx

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5系统组态

第五章系统组态

系统组态主要包括对数据采集系统的组态、实时数据的组态、监控画面的组态、WEB发布实时数据的组态，并支持对组态信息的在线修改。

一般组建一个调度系统的工作应由经过专业培训的组态工程师完成。

5.1数据采集系统的组态

数据采集系统主要完成对各厂站或RTU设备的数据接收，并将操作命令转发给相应的厂站或RTU设备，因此对数据采集系统的组态是完成其它组态的基础。

数据采集系统组态要完成的工作是：

建立物理通道和逻辑通道的绑定、定义物理通道的类型、定义物理通道的通讯规约。

物理通道是指厂站数据到达调度中心的通讯通道，它可采用光纤、数字微波、电力线载波等通讯介质，并采用与厂站相约定的通讯规约。

逻辑通道只是一个逻辑上通讯通道的概念，它并没有指定采用什么样的通讯介质和通讯规约。

采用物理通道和逻辑通道之间的绑定给我们带来的好处是：

当物理通道发生故障，不能和厂站之间正常通讯时，只需改变物理通道和逻辑通道之间的绑定，而不影响通道和逻辑设备单元之间的关系。

只有当逻辑通道和物理通道绑定后，逻辑设备才真正和物理通道之间产生联系。

在进行逻辑通道和物理通道绑定的同时需要制订通道的类型，可选择异步COM电话、同步卡、异步COM专线、电力载波等。

根据设计要求选择通讯通道的类型。

通讯规约是调度中心和厂站之间交换信息时所遵守的规则，举个例子来说，如果你要寄一封信，就必须遵守一定的规则，按一定的格式填写信封上的各种项目。

调度中心和厂站之间交换信息也是一样，为了使调度中心和厂站之间的两台计算机之间能顺利地交换信息，它们必须了解彼此所采用的信息组织结构。

通讯规约和物理通道是紧密相关的。

绑定

逻辑设备

逻辑设备

厂站

厂站

图5-1逻辑通道和物理通道之间的绑定关系

5.2实时数据的组态

对于电力控制中心日益重要的功能是：

存储和管理系统运行单元的信息数据，以提供统计，工程研究，企业管理和决策，以及常规报表之用。

SUPERPOWER8000系统采用实时数据的组态工具来满足这些要求，采用一个功能强大的关系型数据库管理系统作为该子系统的核心，应用软件和支持软件在本系统的外围形成用于实时控制系统的功能齐全的数据库和报表系统。

实时数据组态主要要完成的工作是：

对厂站的定义，对厂站的基本信息的定义，将定义好的逻辑厂站单元挂接到逻辑通道，逻辑通道绑定到物理通道并配置物理通道（这部分工作是在数据采集系统组态中完成的），同时产生实时数据库的数据结构，并为监控画面的组态和报表提供绑定的数据。

5.2.1实时数据信息的定义

厂站是指被调度中心控制、调度的远方变电站、发电厂等。

厂站的定义是根据工程设计要求，将要管理的厂站加入到实时数据组态的管理中来。

在加入厂站之后，需要定义厂站的数据，厂站的数据包括遥测量、遥信量、遥控量、遥调量、电度量、SOE事件、定值等的定义。

●遥测量的基本信息包括：

点名、类型、单位、加系数、乘系数、存储标记、上限值、下限值、死区、报警等级（报警的处理）、峰时段、谷时段、平时段等。

●遥信量的基本信息包括：

点名、类型、SOE事件、报警等级、状态取反等。

●遥控量的基本信息包括：

点名、类型、对应遥信、闭锁条件等。

●遥调量的基本信息包括：

点名、加系数、乘系数等。

●电度量的基本信息包括：

点名、类型、加系数、乘系数、累加方式、存储标记、满度值等。

当厂站和厂站的基本信息定义好之后，需要将定义好的厂站挂接到逻辑通道上，并定义挂接在同一个逻辑通道下的各个厂站ID号（能唯一识别该厂站的标识）。

最后进行逻辑通道和物理通道的绑定。

实时数据信息的组态要具有良好的便利性（易于组态）和安全性，同时又要易于管理和维护。

单元组态工具对单元信息进行管理和定义，可以自由进行厂站信息的保存、增加、删除、拷贝和修改。

这样，可以避免操作者进行重复的劳动。

5.2.2实时数据组态工具与关系数据库的数据交互

实时数据组态可以在本地机上进行，同时也可以在网络上的任何一台客户机上运行。

实时数据组态工具与关系型数据库发生数据交互，实时数据组态工具首先从关系型数据库中获得单元的组态信息，经修改或组态后，将修改后的组态信息存入关系型数据库中，为其它的应用提供单元的组态信息。

为了使组态信息具有完整性、一致性、安全性，关系型数据库允许多用户读取组态信息，但只允许一个用户对其修改。

信息交互

单元组态信息关系数据库

图5-2单元组态信息与关系型数据库之间的信息交互

5.3监控画面组态

数据录入和数据维护是在使用调度管理系统过程中要完成的主要工作。

这一工作的最终目标是生成：

●监控画面和其它可移动的画面

●综合性画面和其它详细画面

●建立要显示的网络组件和要遥控的（实时）设备与相应的属性信息的关联数据库

●与其它得到本调度系统支持的应用之间的联系

目前，国内国外对监控画面的组态大体上有以下两种思路：

1.以单元为核心的画面组态，这种组态方式是国内目前采用的方式，由于单元设备无论是在站级综合自动化系统还是在电力调度主站系统中，它都是基本的设备单元，采用这种方式似乎就很理所当然了。

但是，实际上，采用这种组态方式，让一个完整的电力运行系统变得有些孤立和生硬。

还不是完全的站在用户的角度，对电力运行系统整个浑然一体的大系统进行审视分析，所以，它不具有先进性，也没有做到以用户为本。

2.以回路为核心的画面组态。

在用户眼里，由于整个电力运行系统是以回路为基本运行单元的，他所关心的是作为整个电力运行系统基本运行单元的每条回路的运行状况、它们的相互之间实时运行关系，以及由回路构成的整个电力运行系统，以这种方式进行的单元数据信息组态，可以从孤立的单元中抽象出来，站在用户关心的回路上来，以整个电力运行系统和回路进行设计，这样，从以回路为核心的单元组态就做到了把握全局，为用户提供统计，工程研究，企业管理和决策，以及常规报表之用。

SUPERPOWER8000顺应时代的潮流，采用以回路为核心的画面组态方式，使本系统具有行业先进性，真正做到了以用户为本的先进设计理念，使本调度系统与用户之间具有很强的亲和力。

该工具可以装在维护工作站也可以装在用户工作站上。

工作站具有专用的处理器和磁盘资源，使得操作员可以得到快速响应。

维护工作站具有操作图画面的全部拷贝，这样大量的画面操作能得到最快的响应，许多画面组态操作可以在维护工作站内定义，而不必要通过计算机网络去取得额外的数据和信息。

当编辑和修改工作完成之后可一次性的通过计算机网络将修改后的组态画面传到服务器进行更新。

用户工作站维护工作站服务器

图5-3-1监控画面组态工具的放置位置

5.3.1监控画面组态软件的功能特点

监控画面组态工具的设计重点是提高操作人员的工作效率。

监控画面组态工具具有直线、矩形、圆、圆弧、多边形、文本等常用矢量图形的绘制功能，提供了这些矢量图形的附加属性选项（如：

直线的颜色、箭头类型、线型、线宽、区域的填充渐变颜色等），能嵌入BMP、JPG等格式的图形文件。

除了能绘制常用的矢量图形之外还能提供能表达电力行业特有的元器件及术语的矢量图形和图符（如：

动态母线、刀闸、电容器、调节器、熔断器互感器、接地等），并能根据这些元器件的特点给出动态的矢量图形和图符。

对具有带电属性的图元，组态工具给出了厂站数据和图元的绑定关系，使监控画面运行时能实时的显示相关联的厂站数据，可以对厂站的数据进行遥控、遥调等操作。

由于画面组态采用的是以回路为中心的形式，所以在进行画面组态过程中将两个带电图元放入邻接的区域时，系统会询问这两个带电图元之间的逻辑关系，比如是否将刀闸接入馈线中等，没有和其他图元进行关联的带电图元只具有独立的特性，经过如上反复的操作将每个独立的带电单元根据工程电网图纸进行相互关联，最终将画面组建成符合用户要求的逻辑电网图。

SUPERPOWER8000还提供了用户常用的电力图符，同时也允许用户自定义图符，用户可以将多个矢量图元合并为单个图符，也可将这个图符解散成多个独立的图元。

随着计算机图形领域的发展，静态单调的监控图形画面已经不能满足人们的需求。

为了设计出更加美观和人性化的操作图画面，SUPERPOWER8000提供了一套丰富的动画脚本和附加属性，使以上的矢量图元和图符根据用户的需要产生动画和立体效果，并且支持多层画面，可以对组态画面进行分层编辑，随时预览编辑好的组态画面，并具有导航图便于用户对组态画面的导航显示。

为简化画面组态的操作，SUPERPOWER8000还提供了操作图画面的缩放显示、用鼠标对画面的拖拉移动、对图元和图符的拷贝粘贴、使用SHIFT键可方便的画出正圆、正方形、正直线等功能。

根据SUPERPOWER8000提供的画面组态工具，用户可方便的制作出厂站接线图、棒图、曲线图、配置图、潮流图、菜单图等多种监控画面。

当画面组态完成之后，可以对具有带电属性图元的绑定数据进行正确性和合理化检查，尽可能的减少画面组态过程中的错误。

5.3.2监控画面组态软件使用的技术和算法

●监控画面组态软件采用了动画脚本，使所绘制的矢量图元、图符根据用户的需要产生动画效果。

正由于脚本的支持，使工程人员和用户具有二次开发的能力，使监控画面的组态更能方便的满足使用者的要求。

脚本技术在监控画面组态软件中的应用使SUPERPOWER8000在电力行业中具有很强的竞争力。

●GDI+技术的使用。

GDI+是微软公司最新推出的对二维矢量图、映像、印刷样式进行操作的编程应用接口。

GDI+之前的编程方式并不支持对WINDOWS的计算机图形硬件设备进行直接访问，虽然对一般文字编辑的应用程序还能满足用户的需求，但对图形的显示就非常的缓慢。

采用GDI+技术可以直接和WINDOWS计算机图形硬件设备的驱动程序进行直接交互，提高了应用程序对图形显示能力，并且支持64位的操作系统。

●采用国外电网拓扑分析的先进算法，使以回路为核心的监控画面组态具有了强有力的技术保障。

5.4WEB发布实时数据组态

当调度系统WEB服务器要对IE客户发布实时数据时，对需要发布的实时数据采用画面的方式进行组态。

由于IE客户使用的都是标准化的浏览器软件，它并不能直接访问调度系统WEB服务器所提供的实时数据画面信息，为此SUPERPOWER8000提供了一个OCX控件，通过它使IE客户能浏览到调度系统WEB服务器所发布的实时数据信息。

WEB发布实时数据组态的过程和监控画面的组态类似，只是在组态工作完成后需要将画面存储为OCX控件所能识别的格式，并将此画面存储到WEB服务器的某个固定的目录下，以便在IE客户端的OCX控件访问。

5.5支持在线修改

对以上信息的组态并不是一劳永逸的事。

在电网运行的过程中可能遇到需要更改某个厂站的信息、添加一个新的厂站、修改一幅监控画面、添加一幅监控画面、修改对WEB发布的实时数据等情况。

SUPERPOWER8000提供了对以上组态信息进行在线修改，也就是在不影响电网正常工作的情况下对电网的组态信息进行更改。

首先编辑要修改的组态信息，修改完毕之后将组态信息存入服务器，并通知服务器对指定的组态信息进行更新。

当服务器更新组态信息之后，网络上的其它应用就能实时浏览最新的组态信息了。

（组态计算机）（存放组态信息的服务器）

存储组态信息

获取组态信息

图5-5组态信息在线修改