一種電力集控自動化系統的製作方法
2023-06-05 11:17:46
專利名稱：一種電力集控自動化系統的製作方法
技術領域：
本發明屬電力工程技術領域，特別是涉及電力集控自動化系統的改進。
二.
背景技術：
近年來，隨著電力設備的發展，變電站綜合自動化日趨成熟，無人值班變電站得到全面推廣。在傳統的電網管理模式下，無人值班變電站由調度自動化系統直接管理，調度員不僅需要關注電網潮流的變化、運行方式的改變，還需要監視無人值班變電站內設備的運行情況，調度員的工作負擔越來越來大；另外，無人值班變電站上送的信息量非常大，直接送至調度系統，大大增加了網絡信息流量，容易造成調度系統網絡阻塞，也增加了伺服器的負擔，影響系統的穩定運行。
電力集控自動化系統可以很好的解決調度面臨的問題。在電網調度層和無人值班變電站之間建立集控中心，精選素質高、技術好、經驗豐富的運行維護人員在集控中心，對多個無人值班變電站進行集中監控。這種管理模式使得調度、集控專業分工明確，數據分級流量小、可用性高，自動化系統運行穩定；同時，可有效的對中心樞紐變電站進行巡視、檢修和管理，增強無人值班變電站的事故反應能力，提高電網安全運行水平。電力集控自動化系統產品目前市場上已流通，如北海銀河高科技產業股份有限公司生產的YH-9010集控自動化系統、國電南自公司生產的ns2000調度/集控自動化系統。這些產品在電力自動化中發揮了重要的作用。在電力集控自動化系統的監控操作中，值班人員的素質起到至關重要的作用。而培訓高素質的電力集控自動化中心值班員則需要相關的硬體及信息資源，特別是電力集控自動化系統的各種狀況的集合模擬資源。如果在現有的電力集控自動化系統設置模擬培訓系統，這對於同時完成電力集控和值班員培訓將是非常理想的，而遺憾的是目前還沒有這種電力集控自動化系統。
三.
發明內容
本發明的任務是設計製造一種電力集控自動化系統，以克服目前電力集控自動化系統只能單純完成集控任務，而不能進行模擬培訓的缺點。
本發明的任務是這樣完成的一種電力集控自動化系統，包括常規電力集控自動化系統，本發明的特徵在於還具有故障模擬培訓系統，所述的故障模擬培訓系統主要包括與常規電力集控自動化系統的集控計算機相連的故障模擬系統計算機、與集控計算機和故障模擬計算機相連的時鐘。一種電力集控自動化系統，包括常規電力集控自動化計算機軟體，其特徵在於還具有故障模擬培訓系統計算機軟體，所述的故障模擬培訓計算機軟體具有維護程序接口模塊、維護程序內存庫管理模塊、維護程序商用庫管理模塊、類型維護模塊、術語維護模塊、故障查詢模塊、故障信息維護模塊、培訓程序接口模塊、培訓程序內存庫管理模塊、培訓程序商用庫管理模塊、自動選題模塊、故障反演模塊和答題模塊。故障模擬培訓系統維護程序接口模塊的流程為連接商用庫，不成功則退出模塊；連接成功則分配系統內存，在執行故障查詢、故障類型維護、術語維護、故障錄入後，釋放內存。維護程序內存庫管理模塊的流程為先連接內存庫平臺，不成功則退出模塊；若成功即產生一個靜態對象，供系統其他模塊調用，可獲取設備的實時狀態數據，並可進行內存庫各表的操作，完畢後退出模塊。維護程序商用庫管理模塊的流程為；連接商用數據伺服器，若失敗則退出模塊；若成功即產生一個靜態對象，供系統其他模塊調用，實現對商用庫的各種操作功能，完畢後退出模塊。類型維護模塊的流程為外部程序輸入類型參數，分別獲取故障類型數據和術語類型數據，然後可進行添加或刪除操作，再保存到庫，完畢後退出模塊。術語維護模塊流程為外部程序調用連接初始化商用庫的接口，失敗則退出模塊；連接調用成功則界面顯示，可進行添加、編輯、刪除操作，再保存到庫。故障查詢模塊的流程為外部程序調用連接初始化商用庫的接口，失敗則退出模塊；連接調用成功則界面顯示，可行添加、編輯、刪除操作，再保存到庫。故障信息維護模塊的流程為外部程序與初始化商用庫接口連接，若失敗則退出模塊；若成功則可錄入故障基本信息，選擇故障詳細信息錄入方式，若圖形錄入則返回人機界面，在圖形界面操作時進行故障信息的添加、編輯、刪除，錄入故障處理步驟後保存到庫；若手工錄入方式則通過界面選擇添加、編輯、刪除故障信息，錄入故障處理步驟後保存到庫。培訓程序接口模塊的流程為連接商用庫，若失敗則退出模塊；若成功即分配系統內存，選擇自動抽題、故障反演、故障答題、結果查詢分析等功能，完成後釋放。培訓程序內存庫管理模塊，其流程為先連接內存庫平臺，不成功則退出模塊；若成功即產生一個靜態對象，供系統其他模塊調用，可獲取設備實時狀態信息，並可進行內存庫表操作。培訓程序商用庫管理模塊，其流程為連接商用資料庫伺服器，若失敗則退出模塊；若成功即產生一個靜態對象，供系統其他模塊調用，實現商用庫的各種操作。自選題模塊，其流程為外部程序調用初始化商用庫的接口，若失敗則退出模塊；若成功則進行界面顯示，然後分類檢索故障題目，在選擇培訓題目後調用反演模塊。故障反演模塊，其流程為外部程序調用初始化商用庫和內存庫接口，若失敗則退出模塊；若成功先獲取故障詳細信息，然後將所獲的信息和實時測數據拷貝到故障培訓鏡像庫，然後開始反演，在可控進度下，人機界面刷新接線圖狀態或進行事件顯示，直至結束。答題模塊，其流程為外部程序調用初始化商用庫接口，若失敗則退出模塊；若成功即進入界面顯示，由學員進行故障處理並可受監考員插入批註，最後保存到庫。
採取以上措施的本發明，克服了目前電力集控自動化系統只能單純完成集控任務，而不能進行模擬培訓的缺點。本發明有效地利用了電力集控自動化系統的各種實時狀況集合模擬資源，可以高效率地對集控值班員進行培訓。
四.
附圖1是本發明實施例的維護程序接口模塊流程圖；附圖2是本發明實施例的維護程序內存庫管理模塊和培訓程序內存庫管理模塊流程圖；附圖3是本發明實施例的維護程序商用庫管理模塊和培訓程序商用庫管理模塊的流程圖；附圖4是本發明實施例的維護程序類型維護模塊流程圖；附圖5是本發明實施例的維護程序術語維護模塊流程圖；附圖6是本發明實施例的維護程序故障查詢模塊流程圖；附圖7是本發明實施例的維護程序故障信息維護模塊流程圖；附圖8是本發明實施例的培訓程序接口模塊流程圖；附圖9是本發明實施例的培訓程序自動選題模塊的流程圖；附圖10是本發明實施例的培訓程序故障反演模塊的流程圖；
附圖11是本發明實施例的培訓程序答題模塊流程圖。
附圖12是本發明實施例的典型應用配置圖。
五.
具體實施例方式
本發明是在常規的電力集控自動化系統中嵌入故障模擬培訓系統。以下結合附圖和實施例對本發明作進一步詳述。
實施例的常規電力集控自動化系統採用北海銀河高科技產業股份有限公司生產的YH-9010電力集控自動化系統。伺服器採用HP公司的AiphaDs25、工作站為DELL公司的G×280、磁碟陣列採用HP公司的MSA1000，為了確保安全穩定運行，系統採用了雙伺服器雙網絡模式，兩臺伺服器互為備用，兩個網絡互為備用。伺服器採用Tru64(UNIX)作業系統，商用資料庫使用Sybase12.5，其它工作站使用Windows2000作業系統。各伺服器、計算機、天文鐘、網絡設備的具體實施方案見附圖12。本發明的故障模擬培訓系統硬體主要包括連接YH-9010集控自動化系統伺服器的計算機、天文鐘、各種網絡設備、輸出設備。計算機採用帶顯示器、輸入設備及內存的常規商用計算機，計算機配置CPU建議P42.0及以上，內存256M及以上。依據培訓的規模可採用單臺計算機或組成計算機群。計算機的信息數據接口通過網絡與電力集控自動化系統伺服器相連，以獲取相應的信息。天文鐘採用四川成都可為科技發展有限公司生產的CT-GP25X全球衛星同步時鐘，將該時鐘的輸出信號與電力集控自動化系統的伺服器和故障模擬培訓系統的計算機相連接，即可以保證採集數據的實時性。
實施例的計算機軟體，具有維護程序接口模塊、維護程序內存庫管理模塊、維護程序商用庫管理模塊、類型維護模塊、術語維護模塊、故障查詢模塊、故障信息維護模塊、培訓程序接口模塊、培訓程序內存庫管理模塊、培訓程序商用庫管理模塊、自動選取題模塊、故障反演模塊和答題模塊。
附圖1給出了維護程序接口模塊的流程連接商用庫，不成功則退出模塊；連接成功則分配系統內存，在執行故障查詢、故障類型維護、術語維護、故障錄入後，釋放並退出模塊。
附圖2給出了維護程序內存庫管理模塊的流程先連接內存庫平臺，不成功則退出模塊；若成功即產生一個靜態對象，供系統其他模塊調用，可獲取設備實時狀態信息數據和進行內存庫表操作，如獲取表指針、查詢數據、修改等，完畢後退出。
附圖3給出了維護程序商用庫管理模塊的流程連接數據報務器，若失敗則退出模塊；若成功即產生一個靜態對象，供系統其他模塊調用，可進行各種商用庫操作，如查詢、修改、事務控制等，完畢後退出模塊。
附圖4給出了類型維護模塊的流程外部程序輸入類型參數，分別獲取故障類型數據和術語類型數據，界面顯示後，然後可添加或刪除操作，再保存到庫，完畢退出模塊。
附圖5給出了術語維護模塊的流程外部程序調用連接初始化商用庫接口，失敗則退出模塊；連接調用成功則界面顯示，可進行添加、編輯、刪除操作，再保存到庫，完畢退出模塊。
附圖6給出了故障查詢模塊的流程外部程序調用連接初始化商用庫接口，失敗則退出模塊；連接調用成功則界面顯示，可進行瀏覽、添加、編輯、刪除操作，再保存到庫，完畢退出模塊。
附圖7給出了維護程序故障信息維護模塊的流程外部程序調用初始化商用庫接口，若失敗則退出模塊；若成功則錄入故障基本信息，選擇故障詳細信息錄入方式，若圖形錄入則返回人機界面，在圖形界面操作，進行添加、編輯、刪除故障信息，錄入故障處理步驟後保存到庫，完畢退出模塊；若手工錄入方式則通過界面選擇添加、編輯、刪除故障信息，錄入故障處理步驟後、保存到庫。
附圖8給出了培訓程序接口模塊的流程連接商用庫，若失敗則退出模塊；若成功即分配系統內存，選擇自動抽題、故障返演、故障答題、結果查詢分析等操作，釋放完畢退出模塊。
培訓程序內存庫管理模塊的流程與故障維護內存庫管理模塊一樣的，其流程為，先連接內存庫平臺，不成功則退出模塊；若成功即產生一個靜態對象，供系統其他模塊調用，可獲取設備實時狀態信息，並進行內存庫表操作如獲取表指針、查詢數據、修改等，完畢後退出模塊。
培訓程序商用庫管理模塊的流程與維護程序商用庫管理模塊一樣，其流程為連接資料庫伺服器，若失敗則退出模塊；若成功即產生一個靜態對象，供系統其他模塊調用，可進行各種商用庫操作，如查詢、修改、事務控制，完畢退出模塊。
附圖9給出了自動選題模塊的流程外部程序調用初始化商用庫接口，若失敗則退出模塊；若成功則進行界面顯示，然後分類檢索故障題目，在選擇培訓題目後調用反演模塊，完畢後退出模塊。
附圖10給出了故障反演模塊的流程外部程序調用初始化商用庫和內存庫接口，若失敗則退出模塊；若成功，先獲取故障詳細信息，然後將所獲信息和實時量測數據拷貝到故障培訓鏡像庫，然後開始反演，在可控進度下，人機界面刷新接線圖狀態或進行事件顯示，直至反演結束，退出模塊。
附圖11給出了答題模塊的流程外部程序調用初始化商用庫接口，若失敗則退出模塊；若成功即進入界面顯示，由學員進行故障處理並可受監考員插入批註，最後保存到庫，完畢退出模塊。
附圖12給出了本發明實施例的典型應用配置整個自動化系統建立在雙網結構上，兩個網絡互為備用。變電站的數據通過光纖通道送至本集控系統的前置機，之間通過終端伺服器進行連接，前置機分主備兩臺。前置機對變電站上送的生數據進行處理後通過網絡與其它計算機共享。SCADA、歷史數據伺服器採用UNIX伺服器以確保其穩定性，因為所有的實時數據和歷史數據都通過它們來保存到磁碟整列。天文鐘可接入到伺服器或者故障模擬培訓工作站，以實現集控系統與變電站系統時間的同步，確保數據的實時性。集控員工作站是值班員進行所有操作的窗口，他們的日常工作通過操作集控員工作站來完成。故障培訓工作站是本發明的專用計算機，它的數據通過網絡從伺服器獲取，培訓結果也通過網絡保存到伺服器。報表工作站專門處理系統的輸出，所有的列印任務通過這臺計算機來控制。電力專用防火牆用於隔離集控系統區域網與外部網絡，保證自動化系統的安全性。Web工作站用於對外發布信息。
故障模擬培訓系統的電網模型遵循IEC61970CIM標準建立，可以使用UML建模工具實現，如Rational Rose、PowerDesign等；系統主體程序根據附圖所示流程可以採用通用的編程工具實現，如VC++、VB++、Delphi、C++Builder、VC#.Net等；系統與天文鐘採用標準串口通訊，與集控自動化系統採用TCP/IP網絡通訊。
權利要求
1.一種電力集控自動化系統，包括常規電力集控自動化系統，本發明的特徵在於還具有故障模擬培訓系統，所述的故障模擬培訓系統主要包括與常規電力集控自動化系統的集控計算機相連的故障模擬培訓系統計算機、與集控計算機和故障模擬計算機相連的時鐘。
2.一種電力集控自動化系統，包括常規電力集控自動化計算機軟體，其特徵為還具有故障模擬培訓系統計算機軟體，所述的計算機軟體具有維護程序接口模塊、維護程序內存庫管理模塊、維護程序商用庫管理模塊、類型維護模塊、術語維護模塊、故障查詢模塊、故障信息維護模塊、培訓程序接口模塊、培訓程序內庫管理模塊、培訓程序商用庫管理模塊、自動選題模塊、故障反演模塊和答題模塊。
3.根據權利要求2所述的計算機軟體，其特徵為所述的維護程序接口模塊的流程為，連接商用庫，不成功退出模塊；連接成功則分配系統內存，在故障查詢、故障類型維護、術語維護、故障錄入後，釋放內存。
4.根據權利要求2所述的計算機軟體，其特徵為所述的維護程序內存庫管理模塊的流程為，先連接內存庫平臺，不成功退則出模塊；若成功即產生一個靜態對象，可獲取設備實時狀態數據並可進行內存庫各表操作，完畢退出模塊。
5.根據權利要求2所述的計算機軟體，其特徵為所述的維護程序商用庫管理模塊的流程為，連接數據報務器，若失敗退出模塊；若成功將會產生一個靜態對象實現商用庫操作，完畢退出模塊。
6.根據權利要求2所述的計算機軟體，其特徵為所述的類型維護模塊的流程為外部程序輸入類型參數，分別獲取故障類型數據和術語類型數據，然後添加或刪除操作，再保存到庫，完畢退出模塊。
7.根據權利要求2所述的計算機軟體，其特徵為所述的術語維護模塊流程為外部程序調用連接初始化商用庫接口，失敗則退出模塊；連接調用成功則界面顯示，可行添加或編輯或刪除操作，再保存到庫。
8.根據權利要求2所述的計算機軟體，特徵在為所述的故障查詢模塊的流程為，外部程序調用連接初始化商用庫接口，失敗退出模塊；連接調用成功則界面顯示，可行添加或編輯或刪除操作，再保存到庫。
9.根據權利要求2所述的計算機軟體，其特徵為所述的維護程序故障信息維護模塊的流程為，外部程序與初始化商用庫插口連接，若失敗退出模塊；若成功錄入故障基本信息，選擇故障詳細信息錄入方式，若圖形錄入則返回人機界面，進行添加或編輯或刪除，錄入故障處理步驟保存到庫，若手工錄入方式則添加或編輯或刪除，錄入故障處理步驟後保存到庫。
10.根據權利要求2所述的計算機軟體，其特徵為所述的培訓程序接口模塊的流程為，連接商用庫，若失敗則退出模塊；若成功即分配系統內存，選擇自動抽題或故障反演或故障答題，完成後進行釋放。
11.根據權利要求2所述的計算機軟體，其特徵為所述的培訓程序內存庫管理模塊，其流程為，先連接內存庫平臺，不成功退出模塊；若成功即產生一個靜態對象，獲取設備實時狀態並進行內存庫表操作。
12.根據權利要求2所述的計算機軟體，其特徵為所述的培訓程序商用庫管理模塊，其流程為，連接商用資料庫伺服器，若失敗則退出模塊；若成功即產生一個靜態對象並實現商用庫操作。
13根據權利要求2所述的計算機軟體，其特徵為所述的自選題模塊，其流程為，外部程序調用初始化商用庫接口，若失敗退出模塊；若成功則行界面顯示，然後分類檢索故障題目，在選擇培訓題目後調用反演模塊。
14根據權利要求2所述的計算機軟體，其特徵為所述的故障反演模塊，其流程為，外部程序調用初始化商用庫和內存庫接口，若失敗則退出模塊；若成功先獲取故障詳細信息，然後將所獲信息和實時測數據拷貝到故障培訓鏡像庫，然後開始反演，在可控進度下，人機界面刷新或事件顯示直至結束。
15.根據權利要求2所述的計算機軟體，其特徵為所述的答題模塊，其流程為，外部程序調用初始化商用庫接口，若失敗退出模塊；若成功即進入界面顯示，由學員進行故障處理並可受監考員插入批註，最後保存到庫。
全文摘要
一種電力集控自動化系統，包括常規電力集控自動化系統，本發明的特徵在於還具有故障模擬培訓系統。所述的故障模擬培訓系統主要包括與常規集控自動化系統的集控計算機相連的故障模擬系統計算機、與集控計算機和故障模擬計算機相連的時鐘。本發明克服了目前電力集控自動化系統只能單純完成集控任務，而不能進行模擬培訓的缺點，有效地利用了電力集控自動化系統的各種實時狀況集合模擬資源，可以高效率地對集控值班員進行培訓。
文檔編號H02J13/00GK1916793SQ20051009581
公開日2007年2月21日 申請日期2005年8月15日 優先權日2005年8月15日
發明者李出青 申請人:北海銀河高科技產業股份有限公司