電力自動(dòng)化裝置中通用組態(tài)技術(shù)的應(yīng)用分析

作者/溫玉春，海南師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院

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電力自動(dòng)化裝置中通用組態(tài)技術(shù)的應(yīng)用分析

作者/溫玉春，海南師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院

文章摘要：隨著我國科學(xué)技書的不斷發(fā)展，我國的電力生產(chǎn)已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成就，在生產(chǎn)規(guī)模和電網(wǎng)規(guī)模方面都不斷加大，隨著對電力生產(chǎn)和監(jiān)控系統(tǒng)的要求的增加，應(yīng)用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化已成趨勢，本文對電力自動(dòng)化系統(tǒng)的通用組態(tài)技術(shù)在多種平臺(tái)上的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)做出了介紹和分析，希望具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：電力自動(dòng)化裝置；組態(tài)技術(shù)；設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)

引言

隨著人們對電力自動(dòng)化的要求逐漸提高，在電力領(lǐng)域中，應(yīng)用多種電力控制設(shè)備和遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化要求的也日益廣泛。過去的電力控制軟件已經(jīng)難以滿足當(dāng)今用戶的各種要求，在當(dāng)前的社會(huì)背景下，電力自動(dòng)化的通用組態(tài)技術(shù)的確給用戶提供了方便，利用組態(tài)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)用戶針對自身控制對象與目的的任意一組態(tài)，完成最后的電力自動(dòng)化控制工程。組態(tài)其實(shí)就是將模塊化任意進(jìn)行組合，而通用組態(tài)技術(shù)的特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)，是可擴(kuò)充性和可延續(xù)性、易學(xué)易用性、通用性，這就表明用戶可以根據(jù)實(shí)際情況，應(yīng)用通用組態(tài)軟件類對電力自動(dòng)化進(jìn)行控制。

1.電力自動(dòng)化系統(tǒng)

電力自動(dòng)化生產(chǎn)和監(jiān)控將會(huì)成為未來發(fā)展的主要趨勢，而自動(dòng)化的監(jiān)控就離不開使用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行電網(wǎng)檢測和故障分析、以及對運(yùn)行進(jìn)行控制和調(diào)度等，通過這種方式能夠提高配電調(diào)度的安全性、可靠性等，可以對電力的管理水平進(jìn)行提升，電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，主要有以下幾個(gè)環(huán)節(jié)，分別是發(fā)電、輸電、配電、變電和用電，并且可以通過自動(dòng)控制、信息傳輸、處理等來對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控、協(xié)調(diào)、管理和保護(hù)等。電力自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)使用了大規(guī)模的集成電路和多臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，傳統(tǒng)中使用的監(jiān)視、測量儀表、中央信號(hào)處理系統(tǒng)和控制屏都被取代，過去的繼電器保護(hù)裝置難以與外界進(jìn)行溝通，采用自動(dòng)化能夠?qū)@一問題進(jìn)行有效解決，新型的電力自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如具有一定的開放性和經(jīng)濟(jì)型，另外還具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和較短的開發(fā)周期，系統(tǒng)一般被我們分成控制層、監(jiān)控層和管理層三個(gè)在結(jié)構(gòu)上從大到小的層次，對現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測能夠在自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)揮傳達(dá)的作用。

2 多平臺(tái)電力自動(dòng)化通用組態(tài)軟件開發(fā)

■2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和分析

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的核心部分是主監(jiān)控程序、基本的功能為SCADA功能、顯示圖形、查詢歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行遠(yuǎn)程控制并打印報(bào)表。系統(tǒng)分析：顯而易見，即使是同一種軟件，即使是同一功能，因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)的不同，其實(shí)現(xiàn)的方式也有一定的差別，這是設(shè)計(jì)跨平臺(tái)軟件的難點(diǎn)，在目前的市場上，使用的大多數(shù)組態(tài)軟件類庫多為visualC++以及MFC，它們在Linux和UNIX操作平臺(tái)上難以發(fā)揮具體的作用，在WINDOWS系統(tǒng)中也難以使用UNIX平臺(tái)上開發(fā)的程序，為了將這一問題進(jìn)行徹底解決，通過分析和比較，采用挪威一家公司出廠的Qt開發(fā)工作，Qt是一個(gè)c++圖形用戶界面庫，其支持的電腦系統(tǒng)或平臺(tái)非常廣泛具有很強(qiáng)的適用性，QT的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面，第一，其有著優(yōu)良的跨平臺(tái)特點(diǎn)，對于大多數(shù)的操作系統(tǒng)它都能支持。第二，Qt的封裝性機(jī)制較好，具有很高的模塊化程度，具有很高的適用性，能為用戶提供方便。第三，Qt涵蓋的C++多達(dá)二百五十多個(gè)，還提供了基于模塊的time，directory management類，除此之外，還具有正則表達(dá)式的處理功能。第四，其能夠?qū)?D、3D的圖形渲染和OpenGL進(jìn)行支持。第五，Qt的最大好處其實(shí)是能夠?qū)崿F(xiàn)跨平臺(tái)，其實(shí)就是在一個(gè)平臺(tái)上編譯好的代碼放在另一個(gè)平臺(tái)上也能夠?qū)Τ绦蜻M(jìn)行執(zhí)行，所以電力SCADA系統(tǒng)在實(shí)時(shí)性要求很高的場合下具有非常有利的效果。

■2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

如果數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)工作沒有發(fā)揮效益，那么其他工作也就難以發(fā)揮作用，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)工作的優(yōu)劣對于組件軟件的穩(wěn)定和可擴(kuò)展具有重要的影響，我國電力自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際情況決定了我國的電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫功能要符合以下要求：能為插入式兼容奠定一定的基礎(chǔ)，其電力系統(tǒng)模型具有通用性和包容性。能夠?qū)?fù)雜的實(shí)體對象進(jìn)行處理和存儲(chǔ)，這些對象內(nèi)部結(jié)果由于其復(fù)雜性如果應(yīng)用常規(guī)的關(guān)系結(jié)構(gòu)難以對其進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)要面對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行進(jìn)行保證，必須要為其提供連續(xù)而安全的能力，針對各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型也能進(jìn)行支持。

■2.3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)完成之后，需要對系統(tǒng)的各個(gè)模塊進(jìn)行研究，將程序劃分為幾個(gè)部分，實(shí)行分工合作，而分工內(nèi)容有開發(fā)圖形界面工具、數(shù)據(jù)庫搭建、查詢工作的開發(fā)等，最后由一個(gè)人將所有的模塊進(jìn)行銜接，并編寫進(jìn)公共數(shù)據(jù)庫，采用電力自動(dòng)化系統(tǒng)裝置的常規(guī)設(shè)計(jì)方法可以通過圖模一體化的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)來規(guī)約及通信協(xié)議采用插件的形式實(shí)現(xiàn)，在多平臺(tái)的基礎(chǔ)上對平臺(tái)的兼容性進(jìn)行測試，雖然Qt在平臺(tái)特性封裝不錯(cuò)，但是在不同的平臺(tái)中做好編譯、界面顯示以及運(yùn)行上等存在有細(xì)微的差別。

參考文獻(xiàn)：

＊[1]劉洋,王藍(lán)玨.電力自動(dòng)化裝置的通用組態(tài)技術(shù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].科技展望,2014,19:91.