D30806002D产品需求规格说明书.docx
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D30806002D产品需求规格说明书
文档编号：
烟台东方电子信息产业集团有限公司
产品需求规格说明书
项目名称:
电网调度综合防误系统
项目开发部门:
技术中心系统部
项目部门负责人:
刘仲尧
项目技术负责人:
董文杰
2008年7月2日
1引言
目的和范围
本文档为明确项目产品需求而撰写，可作为研发设计和系统测试的依据。
产品需求不但包括功能需求，还包括性能、易用性、可靠性、价格、可获得性、包装、生命周期成本、社会影响等方面的需求。
本文档的读者是项目产品的直接用户，项目的决策人员，相关的开发人员，系统测试人员。
项目背景
项目委托单位：
烟台东方电子技术中心
项目开发单位：
烟台东方电子技术中心电力自动化系统部
项目主管部门：
烟台东方电子技术中心项目部
产品名称：
电网调度综合防误系统
产品用户：
各级电网企业调度及集控人员
项目提出者：
烟台东方电子技术中心电力自动化系统部
项目开发者：
烟台东方电子技术中心电力自动化系统部
产品实现部门：
烟台东方电子技术中心系统部应用软件室
定义、首字母缩写和缩写词定义
SCADA：
数据采集与监控系统
PAS：
高级应用分析软件
基本五防：
电力部规定的在进行倒闸操作时，必须注意的五个方面问题。
综合防误：
在基本五防基础上综合利用SCADA实时数据及静态参数信息以及PAS计算分析结果进行防误检查。
操作票：
是指在电力系统中进行电气操作的书面依据，包括调度指令票和变电操作票。
电网调度综合防误系统：
提供给电网企业集控及调度人员用于辅助其日常电网调度工作，实现安全电网调度。
参考资料
1.《电网调度综合防误系统可行性研究报告》
2.《电网调度综合防误系统开发建议书》
3.《电网调度综合防误系统需求说明书》
4.黄川.集控中心站微机五防系统构建的几种模式探索贵州电力技术-2005:
8（8）-18-21
5.陈淑波,房玉红.电气闭锁防误与现代微机五防问题的研究内蒙古石油化工-2005:
31（5）-7-8
6.游波,邓祥力.一种新型微机防误操作报警系统电工技术.1999（7）.-31-32
7.郭创新,唐跃中,等.集控站自动化模式及综合防误操作系统研究电力自动化设备.2001,21（11）.-51-54
8.徐秋萍,李世双.电网调度智能操作票防误系统的开发与应用贵州电力技术.2005,8
（1）.-5-9
9.郭创新,朱传柏.基于多智能体的全面防误策略及智能操作票生成系统电网技术.2006,30（4）.-50-54
10.姜学宝,吴奕.计算机防误调度系统在苏州电网应用供用电.2006,23（4）.-72-75
11.姜学宝吴奕计算机防误调度系统的应用农村电气化.2006（6）.-41-43
12.基于专家规则库的电网调度运行危险点预控及防误系统安徽电力.2006,23（3）.-I0001-I0001
13.穆国强,魏宾.电网企业新型防误操作系统的设计与实现陕西电力.2007,35（8）.-20-26
14.杨旭东,于蕾.集控站模式变电站自动化系统防误闭锁方案设计内蒙古电力技术-2005:
23（5）-52-54
2需求概述
产品需求概述
（1）设计参考信息：
a）软件基础
QT Ver3.3.2
VCVer6.0
C++Ver6.5
（2）功能和性能要求
电网调度微机防误系统就是针对当前调度自动化系统功能单一，调度防误功能普遍空缺的现状，提供给电网企业调度人员使用的一种集成了调度智能专家规则库、PAS计算分析、操作票生成管理等多功能高效计算机辅助支持系统。
它有别于传统的变电站五防系统，突破单个变电站站内局限，而是基于更高的调度层面，针对整个电网安全的调度防误，突出强调电网调度运行操作防误的特点。
同时它又完全涵盖了传统变电站五防的全部功能。
利用该计算机辅助支持系统，调度人员在实际调度操作以前可以在调度防误系统提供的图形化一次接线图界面上预先模拟所要进行的操作，该系统会根据内嵌的调度智能专家规则库及PAS系统的计算分析结果对调度人员的具体模拟操作进行全面的防误检查，同时根据正确的操作顺序生成可执行的操作票，并且通过内嵌的流程管理功能，可实现调度管理工作中拟票、审核、执行、监护等流转过程的严格控制。
由于执行操作票和生成操作票之间的时差缘故，前后电网运行方式和状态是不一样的，该系统还支持在操作票执行过程中也同样根据实时状态和实时电网运行方式进行全面的防误检查。
从而最大程度减少乃至杜绝误操作产生的可能性，提高工作质量和效率，减轻调度值班人员工作负担，提高电网的安全运行水平。
本系统的各个应用采用模块化结构，主要模块包括：
a、系统维护；b、防误检查；c、模拟操作；d、操作票生成及管理；e、报表管理。
其软件体系结构如下所示：
系统维护：
包括用户权限管理、受令单位维护、操作术语维护等。
防误检查：
对所有模拟操作在不同的厂站间、在大电网上进行全面的防误检查，具体检查内容包括防止误分、误合开关；防止带负荷拉、合隔离刀闸；防止带电挂（合）接地线（接地刀闸）；防止带接地线（接地刀闸）合开关（隔离刀闸）；合解环、解并列操作检查；防失压防越限检查；倒母线操作防误检查；倒变压器操作防误检查；旁路替代操作防误检查；以及自定义规则检查等。
模拟操作：
系统提供与SCADA平台一致的电网一次接线图形模拟操作环境，允许用户在上面进行电网调度模拟操作，所有操作均通过防误模块进行全面的防误检查。
系统根据用户所选择的设备给出允许操作选项，对于开关刀闸允许分合操作，对于开关、变压器、线路、母线、电容电抗器、以及负荷等允许状态转换操作。
并提供模拟操作初始状态设置、设备参数查询、设备动态着色、潮流数据显示等功能。
操作票生成及管理：
调度员在电网一次接线图形界面上进行模拟操作过程中，如果操作正确无误，则生成相应的操作票步骤登记在操作票上，模拟操作正常结束后，即可形成完整的一张操作票。
同时还包含了典型操作票、空白票、历史票等操作票生成模式。
操作票生成后，自动进入票编辑、审查界面，供审查和校正。
既保证了操作票的正确性，又保留了审查操作票的要求。
系统提供插入、删除、修改、移位等功能，便于用户对操作票中错误的操作步骤、不规范的术语等进行修改，对操作票的准确性、规范性进行确认。
为减少键盘输入工作，系统提供常用术语自定义维护、分类管理等。
操作票票编号规则可按用户要求来实现。
操作票管理模块的功能非常严格而灵活。
除能够对生成的操作票进行显示、审查、存取、分类、查询统计、自动编号及自定义打印，还可做新票、历史票、已执行、作废等标记，其中查询统计功能提供了多种检索条件如票属性、厂站名称、开票人、设备类型、时间段等，符合调度室的日常管理规定。
报表管理：
系统提供通用报表制作工具，可以灵活设计所需格式的报表，并提供查询、打印等功能。
性能要求：
A、精度要求
在提供的设备参数及网络连接关系正常，各种各种遥测遥信数据准确，并且PAS计算分析合理的情况下，本系统能够正常模拟操作，进行防误检查并生成符合实际的操作票。
B、时间特性要求
对于防误检查不计算潮流情况下响应时间小于3秒，计算潮流情况下响应时间小于6秒。
C、灵活性要求
a．适用范围：
适用于不同规模的各级电网，兼容各种常见的接线类型和运行方式。
b．运行环境的变化：
软件可以跨windows、unnix操作系统，可以接多种商用数据库。
产品执行标准
适用的法律、法规要求：
[1]《软件工程术语》GB/T11457-89
[2]《软件工程标准分类法》GB/T11457-1995
[3]《计算机软件开发规范》GB8566-88
[4]《计算机软件产品开发文件编制指南》GB8567-88
[5]《计算机软件需求说明编制指南》GB9385-88
[6]《电力系统调度自动化设计技术规程》DL5003-91
[7]《电力系统实时数据通信应用层协议》DL476-92
[8]《能量管理系统应用程序接口（EMS-API）第1部分：
导则和一般要求》DL/T890.1
[9]《能量管理系统应用程序接口（EMS-API）第2部分：
术语》DL/T890.2
[10]《能量管理系统应用程序接口（EMS-API）第301部分：
公共信息模型（CIM）基础》DL/T890.301
[11]《能量管理系统应用程序接口（EMS-API）第302部分：
公共信息模型（CIM）财务、能量计划和备用》DL/T890.302
[12]《能量管理系统应用程序接口（EMS-API）第401部分：
组件接口规范（CIS）框架》DL/Z890.401
[13]《计算机软件工程规范国家标准汇编2003》
[14]《电气工作票技术规范（线路部分）Q/CSG10005-2004》
[15]《电气工作票技术规范（发电、变电部分）》
用户特殊需求
（1）用户指定技术
无。
（2）运行和维护环境要求
操作系统：
WINDOWS、UNIX、LINUX
数据库软件：
SYBASE或ORACLE等
编译（或汇编）程序：
C++，VC++
运行支持软件：
QT
应用软件平台：
SCADA、PAS（可选）
（3）用户文档要求
《电网调度综合防误系统安装维护手册》WORD文档
《电网调度综合防误系统用户使用手册》WORD文档
《电网调度综合防误系统技术手册》WORD文档
经济性需求
本系统基于用户已有的调度自动化系统，可以与调度自动化系统共用一套数据库，不需要额外投资购买数据库；同时可以利用调度自动化系统现有的机器，不需要额外购买新的硬件设备。
限制条件和依赖关系
本系统完全基于DF8003S调度自动化系统的综合信息平台，充分利用该平台的数据库、网络接口，在上述平台之上构建各种应用，人机界面也构建在系统的调度员界面之上。
同时本系统综合防误算法利用了PAS计算分析的结果，因此本系统需要SCADA系统运行稳定，PAS计算分析也要正常运行。
3外部接口需求
用户界面
软件界面采用与DF8003S调度员界面一体化的设计方法，风格和使用习惯与调度员界面完全一致。
提供菜单、快捷键等来调用系统功能，应做到方实用、美观简洁。
考虑到国际化的要求，系统人机界面需要多语种支持。
软件接口
◆外部数据库和工具
利用平台提供的数据库接口实现与数据库的存取，参数维护功能利用了平台提供的统一参数维护工具，数据备份和恢复也利用平台提供的统一工具。
◆模块间数据接口
电网调度综合防误系统主要划分为系统维护、模拟操作、防误检查、操作票生成及管理、以及报表管理等五大模块。
系统功能流程如下图所示：
◆操作、告警、动作报文清单
电网调度综合防误系统提供在和SCADA平台完全一致的电网一次接线图上进行所有的模拟操作，对于操作过程中进行全面的综合防误检查，根据操作防误检查结果给出相应的文本或者语音告警信息。
4功能需求
电网调度综合防误系统应实现系统维护、模拟操作、防误检查、操作票生成及管理、以及报表管理等主要功能。
用户权限管理
实现对系统用户的添加、删除、修改、查询等功能，每个用户配置相关的角色（对应一定的权限），用户进入系统前需要登录。
输入I
用户信息内容包括用户名，口令，所在部门、角色、备注等。
角色分为：
系统管理、系统维护、统计分析、报表制作、普通查询等。
用户至少拥有普通查询角色。
处理P
合理性检查包括对信息是否完备、是否与已有用户冲突、是否具有相关操作权限等方面进行校核。
输出O
将添加或修改的用户信息保存到数据库中的用户参数表中，或从中删除相关的用户。
用户登录成功后可以进入系统进行相关操作，如登录失败，则提请用户重新登录或退出系统。
问题Q
无。
受令单位维护
实现对受令单位的添加、删除、修改、查询等功能；对于非线路设备，在其所属厂站的厂站参数表中选择受令单位，对于线路设备直接在其线路参数中设置受令单位。
输入I
受令单位信息内容包括受令单位代码，描述，所属公司等。
处理P
合理性检查包括对信息是否完备、是否与已有受令单位冲突。
输出O
将添加或修改的受令单位信息保存到数据库中的受令单位参数表中，或从中删除相关的受令单位。
然后对于非线路设备，在其所属厂站的厂站参数表中选择所属受令单位，对于线路设备直接在其线路参数表中选择所属受令单位。
问题Q
无。
操作术语维护
在系统中，由于图形上主要提供设备操作，也就是设备的开合操作（开关和刀闸）或状态转换操作，如果是地线或保护等操作，则设备操作则无能为力，为此设计了操作术语，用来提供一些非设备操作的操作步骤，为了管理方便将操作术语按照设备类型进行分组，同时还保留通用设备术语组。
术语维护实现了对操作术语的分类、添加、删除、修改、查询等功能。
输入I
术语信息内容包括术语和术语组等。
处理P
合理性检查包括对术语信息是否完备、是否与本术语组中已有术语冲突。
输出O
将添加或修改的术语信息保存到术语配置文件中，或从中删除相关的术语。
问题Q
无。
模拟操作
电网调度综合防误系统提供与SCADA平台一致的电网一次接线图形模拟操作环境，允许用户在上面进行电网调度模拟操作。
系统根据用户所选择的设备给出允许操作选项，对于开关刀闸设备允许分合操作，对于开关、变压器、线路、母线、电容电抗器、以及负荷等设备允许状态转换操作。
在拉合开关刀闸及设备状态转换模拟操作过程中系统进行全面的综合防误检查。
并提供模拟操作初始状态设置、设备参数查询、设备动态着色、潮流数据显示等功能。
输入I
选择开关刀闸：
选择要设置初始状态开关刀闸。
选择设备：
选择要查询设备参数的设备。
处理P
拉合开关刀闸：
模拟操作开始可以选择刷新实时状态，然后再在此基础上进行拉合开关操作以设置模拟操作初始状态。
设备参数查询：
根据所选择设备代码从实时库参数表中进行设备参数的查询
输出O
模拟操作初始状态：
完成模拟操作之前的初始状态。
显示设备参数：
把从实时库设备参数表中查询到的设备参数显示出来。
问题Q
无。
详细模拟操作流程如下：
防误检查
对所有模拟操作，在不同的厂站间、在大电网上进行全面的防误检查，具体检查内容包括防止误分、误合开关；防止带负荷拉、合隔离刀闸；防止带电挂（合）接地线（接地刀闸）；防止带接地线（接地刀闸）合开关（隔离刀闸）；合解环、解并列操作检查；防失压防越限检查；倒母线操作防误检查；倒变压器操作防误检查；旁路替代操作防误检查；以及自定义规则检查等。
如果操作违反防误规则，系统将禁止操作或者报警，以文字和声音两种形式提示操作员，同时锁住当前点取的操作对象，使操作无效，错误信息可定位到元件级；如果操作正确，系统自动将该操作项登记在操作票上。
输入I
操作设备：
需要操作的设备，包括开关刀闸的分合；变压器、开关、线路、负荷、电容电抗器等状态的转换等。
搜索范围：
搜索范围包括站内搜索和全网搜索。
处理P
对所有模拟操作在不同的厂站间、在大电网上进行全面的防误检查，具体检查内容包括防止误分、误合开关；防止带负荷拉、合隔离刀闸；防止带电挂（合）接地线（接地刀闸）；防止带接地线（接地刀闸）合开关（隔离刀闸）；合解环、解并列操作检查；防失压防越限检查；倒母线操作防误检查；倒变压器操作防误检查；旁路替代操作防误检查；以及自定义规则检查等。
输出O
防误结果信息：
根据防误检查结果对于未通过防误检查的设备操作给出禁止操作、以及语音或者文本方式告警提示。
问题Q
无。
具体防误检查如下：
（1）防误拉开关
（2）防误合开关
（3）防误拉普通刀闸
（4）防误合普通刀闸
（5）防误合地刀或挂接地线
（6）合解环操作检查
（7）防失压防越限检查
（8）防止误操作小水电线路
（9）倒母线操作防误检查
U1
ΔU
U2
上图为倒母线操作示意图，防误检查流程图如下：
（10）倒变压器操作防误检查
（11）旁路替代操作防误检查
旁路替代操作与第（9）项倒母线操作需要进行的防误检查内容是类似的，也是判断两条带电母线的矢量电压差是否越限，不过旁路替代需要检查的是工作母线和旁路母线，流程图从略。
（12）自定义规则检查
除了固定的防误检查规则以外，系统还具备用户自定义规则功能，更加灵活方便，描述如下：
某一开关或刀闸的拉合操作必须以某厂站的某几个开关或刀闸的实时状态为前提，特点：
a、这个规则是针对某个具体设备的，不是针对所有设备的；b、特殊规则目标设备类型可以是开关，可以是刀闸；c、条件设备类型可以一般情况下是开关，可以是刀闸；d、条件设备可以与目标设备不在一个厂站；e、条件设备可以有多个，可以是不同厂站的，可以是不同设备类型的；f、定义特殊规则的设备在操作时也要进行常规防误检查。
为简明起见，第六项到第十二项单独列出，其实只有第一项到第五项是相互独立的，第六项到第十二项应与前面几项结合起来检查，例如，拉开关操作时，除了要进行第一项检查以外，还要进行七、八、十、十二等项检查，每一项不满足操作要求，都将禁止操作或报警。
第六项到第十二项检查，除了第八项、第十二项以外，因为依赖于PAS系统的正常运行，可以根据PAS系统的运行状况有选择性的运行。
对于这一类检查，最理想的情况是PAS系统运行正常，利用其计算结果进行检测，如果PAS系统不能正常运行，也可以不检查这部分内容。
这类检查应该根据用户要求选择进行。
开票
系统提供模拟操作开票、典型票开票、历史票开票等三种开票方式。
模拟操作开票方式特点是开票简洁，灵活性好，内嵌防误功能，运行条件是设备参数完备、设备间连接关系正确、厂站接线图正确、开关刀闸状态准确。
典型票开票方式是一种传统的开票方式，开票简单，但需要维护典型票模板，为了管理方便，典型票模板可由用户自定义组来分类管理。
历史票开票方式是以以前的旧票为模板形成新的操作票，开票简单，但使用的前提是必须保存由大量的历史票。
输入I
选择操作任务：
选择设备，根据其当前状态及目标状态形成操作任务。
选择典型票：
按照典型票组分类选择适用的典型票模板。
选择历史票：
按照操作票属性、日期等选择需要的历史票。
处理P
设备模拟操作形成操作步骤：
选择设备，对于开关刀闸进行分合操作模拟，对于开关、变压器、线路、电容电抗器、以及负荷等根据其当前状态及目标状态进行状态转换模拟操作，形成操作步骤。
编辑由典型票生成的新操作票：
对选择出来的典型票进行操作步骤增加、删除、修改、以及调整顺序等操作以满足新开操作票的要求。
编辑由历史票生成的新操作票：
对选择出来的历史票进行操作步骤增加、删除、修改、以及调整顺序等操作以满足新开操作票的要求。
输出O
生成新操作票：
把新生成的操作票保存到数据库中。
问题Q
无。
模拟操作开票详细流程如下所示：
典型票开票详细流程如下所示：
历史票开票详细流程如下所示：
票编辑
票编辑就是对通过各种生成方式生成的操作票进行编辑，主要提供操作票步骤的增加、删除、修改、以及顺序调整功能。
输入I
操作内容及受令单位：
输入要增加操作步骤的操作内容和受令单位。
选择操作步骤：
选择要维护的操作步骤。
处理P
增加操作步骤：
包括添加和插入，对于添加为增加操作步骤至最后一项，对于插入为插入操作步骤到当前选择操作步骤之前。
对增加的操作步骤标准手动添加标记。
删除、修改、顺序调整操作：
对选择操作步骤如果有手动添加标记可以进行操作步骤的删除、修改、以及顺序调整等操作，对于没有手动添加标记的操作步骤不允许进行开票后的操作步骤维护。
输出O
操作票保存：
把编辑后的操作票保存到数据库中。
问题Q
无。
详细流程图如下所示：
审票
根据有关操作票和操作监护制度规程，为了保证所开票的操作安全性和正确性，一张操作票必须由多人来完成，一人开票，另外一人或多人审核，如审核通过，该操作票属性变为已审票，如有问题，则通知开票人修改。
由此系统保证必须以有审票权限的用户登陆，并且和开票人不是同一人。
输入I
选择待审票：
根据操作票属性选择出需要审核操作票。
处理P
操作票审核：
首先判断登陆用户是否有审票权限，并且与所选择待审票开票人不为同一人。
然后对待审票在操作步骤、术语规范、操作顺序等方面进行详细的审查。
输出O
审核结果：
审核通过保存为已审票，审核未通过通知开票人进行修改维护。
问题Q
无。
详细流程如下图所示：
票查询统计
系统提供操作票查询统计功能，查询统计条件有开票人、开票时间、操作票属性等，此外还提供模糊查询，可对票号和操作任务进行搜索查询。
查询结果以列表显示，可选择其中一张操作票进行此票的详细信息查看。
统计结果以棒图显示。
输入I
查询条件：
系统提供按操作票属性、日期、开票人等各种查询条件进行操作票的过滤查询。
处理P
查询过滤：
根据查询条件，对保存在数据库中的操作票进行查询处理。
统计分析：
根据查询统计条件，对保存在数据库中的操作票进行查询统计处理。
输出O
操作票查询列表：
将查询结果以列表的形式显示出来，显示的信息有操作票的票号、开票时间、操作任务和开票人。
统计结果展示：
将统计结果以棒图的形式显示出来。
票查询详细流程如下图所示：
票统计详细流程如下图所示：
报表制作
根据电力调度规程规定，操作票必须以一定的格式打印出来并存档，以备以后查看，此需求由操作票报表来实现，报表制作就是制作一定的格式，以显示操作票，报表格式基本的内容包括报表模板、数据区、表格文件等内容。
报表可以由用户定义设计，报表中访问的数据表由用户指定具体的名称。
所访问的表为历史数据表，具体表名是固定的，是保存操作票的数据表。
输入I
报表模板：
对应为具体的某个报表，每个报表模板有数据区和表格格式两部分组成。
数据区：
对应于报表中的数据查询。
包括选择条件、选择字段、数据表名等。
数据区属于某个报表模板。
表格格式：
可以自由定义表格格式，字体等，实现单元格内容与数据区的关联定义。
支持简单函数运算等。
处理P
报表模板参数设置：
设置模板名称，设置外部输入参数、可选的表名，字段名等参数。
数据区参数设置：
设置数据区的选择的字段名，查询条件等。
表格格式设置：
对电子表格的格式布局、字体、颜色、尺寸大小等属性进行设计，设置单元格对应的数据区字段或计算公式属性等。
输出O
保存：
报表模板、数据区参数、表格格式等保存在对应的数据库表或本地文件中。
问题Q
报表显示
根据选择的报表模板，输入对应的外部选择参数，将实际的报表结果显示出来，可以进行浏览、打印、以及报表转存等。
输入I
选择报表模板：
选择某个设计好的报表模板，进入报表显示功能，输入对应要求的外部输入参数。
每个报表模板由数据区和表格格式两部分组成。
处理P
报表数据查询：
根据报表各数据区中设定的参数，及外部输入参数，组装各查询语句进行数据查询，取得查询结果。
报表转存或打印：
利用报表打印和转存提供的功能，可以进行报表的打印，也可以转存为Execl文件等。
输出O
报表数据显示：
根据表格格式，将查询结果显示到对应单元格中，最后由报表显示程序实现报表的显示以及计算公式的运算等功能。
问题Q
5产品质量、可测试性、可制造性、可服务性等需求
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