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电网调度自动化主站系统中人机交互系统

提示:

人机交互决定了EMS产品外观,一直受到调度自动化系统开发者的极大重视,也是调度自动化系统技术竞争的热点。20世纪80年代中期四大网调度自动化技术引进的人机交互属于半图形专用系统,而20世纪80年代末期就全图形化了,并且越来越标准化。人机交互与计算机硬件和软件技术发展关系密切。人机交互系统的硬件组成主要包括控制

    人机交互决定了EMS产品外观,一直受到调度自动化系统开发者的极大重视,也是调度自动化系统技术竞争的热点。20世纪80年代中期四大网调度自动化技术引进的人机交互属于半图形专用系统,而20世纪80年代末期就全图形化了,并且越来越标准化。人机交互与计算机硬件和软件技术发展关系密切。
    人机交互系统的硬件组成主要包括控制台、调度模拟屏、打印机和绘图仪等,控制台通常包括显示器、键盘、轨迹球或鼠标等直接操作的部分。
    人机交互系统的功能主要有:
    1.电力系统的监视功能
    (1)能够在屏幕上以单线图的形式显示电力系统的运行状态,能够动态地显示断路器和隔离开关的合、断位置,母线的电压,线路的潮流,发电机和变压器的有功、无功功率等。在不正常的状态下,例如电流或电压越限、断路器事故跳闸等,都能以闪光或改变颜色的方式表示处于异常状态下的元件。
    (2)能够以表格的方式显示电力系统的运行参数以及定时打印记录。除了正常运行状态的记录外,还能以表格方式显示事件顺序记录、未确认报警等。在事件顺序记录上能显示事件发生的时间(准确到毫秒级),事件发生的地点(变电站名、设备名、断路器号或继电保护名称),事件状态(合或断)。在警报表上要表示过负荷或越限元件的地点(变电站名,设备名,元件的实时测值和规定的上、下限),越限发生时间(准确到秒级)等,最新发生的一次事件或报警除了在屏幕上显示外,同时还能在打印机上自动打印记录。
    (3)具备显示趋势曲线的功能。可以把任何时刻遥测值变化的记录值显示在屏幕上供调度员监视,并以此来判断未来的趋势。
    (4)具备显示条形图的功能。利用条形图来显示负荷曲线(包括预计与实测的)、联络线潮流或设备越限情况。
    (5)具备在某些指定的图面上(如单线图)进行某些操作的功能(如遥控断路器,远方设置某些遥调值等)。
    2.控制系统的监视功能
    (1)计算机系统的监视。彩色屏幕显示器上的画面可以表示计算机系统的配置,在屏幕上可以看出哪台计算机、前置机处于正常运行状态,哪台是主机,哪台是备用,哪些外部设备处于正常运行状态,哪些在检修等。
    (2) RTU与通道运行状态的监视。在屏幕上可以监视哪几台RTU投入运行,哪几台RTU退出工作,还可以监视通道的状态,以及是否自动切换备用通道。根据需要,操作员还可以手动投入或闭锁任一台RTU
    (3)操作系统运行状态的动态监视。在屏幕上可以监视到哪一个程序正在执行,哪一个程序处于排队状态,哪些程序被挂起等。
    (4) RTU和通道的误码率的统计。
    (5)操作台的监视,包括屏幕显示装置本身的监视。
    3.系统维护的功能
    由于电力系统不断要扩充和发展,因此监视电力系统运行状态的画面就需要经常修改和增加。所以,人机联系系统中主要的系统维护功能之一就是在线生成画面的功能,这是依靠画面编辑程序来实现的。另一方面,由于电力系统的发展,RTU也是不断增加的,这就需要经常维护和生成数据库。因此,为了简化操作,必须具有在屏幕上修改和生成数据库的功能。除此以外,利用屏幕显示还可以实现一些诊断功能,例如CRT本身的诊断,外围设备的诊断等。
    4.执行和开发应用软件的功能
    有些应用软件,例如开停机计划、调度员潮流、培训模拟等软件是根据调度员的需要而手动启动的。这些程序可以利用屏幕上的灵敏点来启动或退出工作。应用软件往往需要不断进行改进和新的开发,应用软件的调试与开发可以在备用计算机上进行。调试程序可以离线进行,离线调试通过后,必须在实时环境下进行连接和调试,人机联系系统可以为实时调试软件提供方便。
    利用全图形工作站做调度自动化系统的人机界面是20世纪90年代技术发展趋势,其硬件组成如图7-10所示,具有下列主要技术特点:
    (1)全图形的画面,可以自然作图、平滑移动和变焦。
    (2)高清晰度显示器,彩色丰富,减轻调度员疲劳。
    (3)多窗口技术,可以同时调用不同的多个画面,减少调度员面前的显示器。
    (4)快速而直接的鼠标控制,可代替99%的键盘操作。
    (5)国际标准软件产品,通用操作系统、高级语言和标准图形接口。
    (6)极高的画面响应速度(1s之内)。
    (7)动态彩色变化,可表示网络带电状态、网络解列、网络接地、接地故障等。
    (8)可以连接办公信息及其它方面的商业数据库。
    (9)不限数目的全景画面。
    (10)构造画面无需输入程序语句。
    在各级调度所里,调度模拟屏在调度控制台对面的墙壁上,用以集中宏观地显示整个电力系统的运行情况。模拟屏一般是采用多孔式或镶嵌式结构,用各种模型元件组成系统的单线图。其中的断路器、隔离开关是用灯光的颜色表示其分合位置,在事故跳闸时相应的断路器图形闪光。在各线上还镶嵌有电流或功率的指示仪表或数字显示器。这样,整个电力系统当前的结构状态、运行参数及潮流分布都能一目了然。模拟屏与彩色屏幕显示器配合使用,既有宏观显示,又有局部的详细显示,给调度人员提供了极大的方便。
全图形人机界面硬件组成
    图7-10    全图形人机界面硬件组成


(责任编辑: 佚名 )