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ISA300·000·SYISA300变电站监控后台系统使用说明书V2.00国家电力公司电力自动化研究院深圳南瑞科技有限公司深圳南京自动化研究所二ΟΟ二年三月ISA300·000·SYISA300变电站监控后台系统使用说明书V2.00国家电力公司电力自动化研究院深圳南瑞科技有限公司深圳南京自动化研究所二ΟΟ二年三月ISA300变电站监控后台系统使用说明书第一篇系统技术说明1.概述ISA300变电站监控后台系统是以WINDOWS2000为操作系统基于个人计算机的变电站综合自动化监控后台系统，它是变电站综合自动化系统的系统集成和最终实现工具，所有变电站信息的最终处理、显示和监测，以及对变电站一次、二次侧设备的控制都由监控后台系统来完成，人机联系的好坏直接依赖于监控后台系统。该系统适用于各种电压等级下的变电站、终端站和农网系统的监控后台系统。ISA300变电站监控后台系统采用开放式的软件工作平台，为多窗口多任务系统。其界面风格采用流行的WINDOWSNT/9X画面输出和操作方式，结构设计模块化，通用数据库访问方式，多进程、多线程模式，使系统具有高可靠性、方便的人机交互操作、高质量的画面显示和良好的可扩展性。2.技术特色＊32位系统编程，多进程、多线程方式，合理利用32位系统资源和调度模式，保证监控系统可靠性高、实时性好；＊通讯介质驱动、报文解析和实时监控模块分开，便于不同的通讯方式接入；＊组态图元按一定接口规范，定制成接口统一的控件，便于图元扩充；＊报表表头制作灵活、表尾内容丰富，对于数据的定时记录和统计限制少，可制作出式样丰富、信息量组合灵活的报表；＊采用专门的软件实现工程参数配置，使工程参数和具体程序分离。配置画面精美、界面流行，操作方便，允许剪切、拷贝等多种编辑功能，支持配置信息分类打印，提供式样繁多的模板配置库，大量减少配置时间；＊配置工具具有多重正确性检查，保证工程参数正确和完整；＊可配置虚拟信号量，即输入一定的可含有信号量的表达式，进行解析和计算；＊遥控操作可配置相应规则，进行模拟操作票执行；＊图形的信号关联采用图形鼠标拖动，操作极其直观、形象，同时配有数据完整性和正确性检查，减少人为错误；＊该软件包附有故障录波功能软件，可记录、显示和管理站内各种保护故障事件；＊附有事故追忆功能模块，可将事故发生时刻前后某时间段的监控信号值和设备状态手动逐点显示，将时间段内的事件信息从追忆起点按点累加列出，便于事故后的辅助分析处理；＊方便灵活的声音告警或语音告警功能，告警可区分男女声，次数可设定，更好的帮助运行值班人员维护系统的安全稳定运行；＊软件通过控制规则的设置可实现内含的软件模拟操作闭锁功能，也可方便的接入防误闭锁设备系统，实现硬件控制操作闭锁的嵌入；＊监控画面可自由拖拽，可灵活地进行分级矢量缩放；1ISA300变电站监控后台系统使用说明书3.技术指标3.1.硬件平台选择中高档的工业控制计算机，具体指标如下：CPU：≥IntelCeleron400；内存：≥128M；ExternalCache：≥256K；显卡：≥（256色，1024×768分辨率）；显示内存：≥4M；硬盘容量：＝10G；显示器：≥17inch；串行口：≥1；并行口：≥1。3.2.软件平台操作系统：WINDOWSNT/9X；数据库：MSACCESS；开发工具：MSVC6.0、MSVB6.03.3.系统性能技术指标◇平均无故障时间MTBF≥20000；◇系统年可用率≥99.9%；◇调用实时数据画面响应时间≤2秒；◇调用历史数据库画面生成响应时间≤10秒；◇遥测越死区传送≤3秒；◇遥信变位传送≤1秒；◇SOE记录分辨率≤2毫秒；◇事故推画面时间≤2秒；◇遥控遥调命令传送时间≤2秒；◇系统告警准确率：100%；◇现场设备的控制准确率：100%；◇指标分析计算准确率95%。●传送遥信变位时间≤1s●传送重要遥测时间≤3s●传送次要遥测时间≤6s●传送一般遥测时间≤20s●传送全部电度时间≤180s●传送全部遥信时间≤180s4.设计原理ISA300监控后台系统采用多进程多线程技术，将软件包设计成模块化结构。2ISA300变电站监控后台系统使用说明书其原则为：★在线运行部分与离线运行部分设计分离；★工程配置库与历史数据库分离；★报文通信和报文解析分离；★图象处理与采集监控处理分离；★控制规则与控制处理分离；其设计原理图如图1.4.1所示：工程配置模块报表生成器图形编辑器配置库历史数据库实时监控历史数据生成、处理主控报表定时打印故障录波报表、曲线、棒图离线在线离线图1.4.1系统设计原理图5.系统说明5.1.系统功能ISA300监控后台系统所含系统功能丰富，操作方便灵活，开放式运行平台，可扩展性和兼容性强大。系统功能包括：工程配置模块，组态图形编辑器，实时数据采集、监控模块，历史数据库的生成和管理，报表的表头编辑，报表、棒图和曲线图的生成，故障录波，事故追忆，语音告警，模拟操作票、远程系统维护等。具体各功能模块说明如下：（1）工程配置配置模块属于监控系统的辅助模块，该模块的主要作用是供工程人员快速，方便地生成供监控系统使用的工程数据库。该配置程序完成一次设备、二次自动化设备的参数和信号量填写，各数据的相互关联，计算表达式以及对通讯管理机部分参数设置，另外该模块还配有模板库。3ISA300变电站监控后台系统使用说明书该软件有几个特点：1．配置工具界面友好、操作简单、配置参数类型齐全，监控数据的复杂性完全隐藏；2．充分考虑配置数据的复杂性和操作人员操作的随意性，保证维护数据的完整性；3．通过制定配置校验规则，计算机在配置完成后进行工程数据编译，充分保证工程数据的有效性和数据之间的正确关联；4．配置程序和组态工具合作完成整个监控系统工程配置中数据与图形控件关联，所以充分考虑各方程序的相互影响。系统配置软件的主要功能是：★设备编辑：1.设备的添加、删除、修改、拷贝、粘贴；2.设备抽取；3.设备插入；★信号编辑1.信号的添加、删除、修改、拷贝、粘贴；2.信号拷贝和粘贴；3.信号告警处理编辑；4.存盘与控制编辑；★单元格编辑1.单元格的拷贝；2.单元格的分散粘贴,单元格的选择粘贴;★配置数据库标准设备模板的建立和实现。配置模板库的设计主要是将变电站的通用以及常用设备的采集信号及其他相关配置保存在一个或多个模板库中。★计算表达式的配置；★控制操作规则配置；★配置正确性完备性检查功能；★系统配置信息浏览和打印；（2）组态图形编辑本软件的目的在于为监控系统提供一个应用构造平台，通过该平台使用户能够以“所见即所得”方式快速灵活地构造一个具有良好界面的可视化应用系统。同时，通过对功能单位—图元控件的扩充可不断增强应用系统的功能和界面表现，通过对界面单位--画面的灵活组态实现丰富友好的各类界面，以满足不同用户的需求。对于监控系统还通过提供较丰富的规范性界面模板以辅助工程人员较好地完成系统组态工作。图形组态软件的主要功能如下：1．主接线图和保护配置图的绘制、拷贝、剪切；2．信号量和图元之间的关联；该软件对以下变电站所需的图形编辑和显示：◇主接线图4ISA300变电站监控后台系统使用说明书母线、高压进线、变压器、断路器、刀闸、电容器、电抗器、CT、PT、避雷器、馈线、网门、动态数据、热点控制等；◇保护配置图保护装置图、通讯连线、热点控制；◇系统示意图系统各层构成示意；◇模拟操作接线图母线、高压进线、变压器、断路器、刀闸、电容器、电抗器、CT、PT、避雷器、馈线、网门、动态数据、热点控制等；该模块特性：1〕软件界面为MDI风格，可同时打开多个画面进行设计；2〕可在画面内增加和删除控件；3〕可在画面内编辑控件：包括对控件位置（移位）、大小（缩放）、方位（旋转）、颜色、样式、字体的编辑以及控件的复制和粘贴；4〕可在画面内排版控件，包括控件的对齐、置位（前后）；5〕可对各控件内部的属性通过控件本身提供的属性对话框进行设置；6〕具有控件与监控数据关联功能,控件可关联监控数据量；7〕对控件的编辑同时支持鼠标和键盘操作；8〕可设置画面尺寸，超过主窗口时可滚动操作；9〕画面可进行放大缩小显示和操作；10〕可设置画面背景色；11〕画面组态结果以二进制数据文件存储；12〕能对画面进行索引，并将索引信息存入文件供监控系统运行时画面检索用；13〕具有画面打印功能；14〕能对画面组态数据进行编译以检查其正确性，并报告组态数据的统计信息；15〕信号设备和控件的关联通过鼠标拖拽地方式进行，操作灵活直观；（3）实时数据采集为变电站监控运行所需的各种实时数据有以下内容：◇母线电压、系统周波；◇馈线电流、有功功率、无功功率、功率因素、电度量；◇主变电流、有功功率、无功功率、功率因素、电度量、温度；◇直流电源电压；◇变电站设备的运行状态（包括断路器、刀闸位置、瓦斯、气压信号、各种一次设备状态）；◇保护定值、保护测量值、保护事件、保护自诊断信息；◇控制操作信息、越限告警信息和SOE事件信息。以上这些量可分成四种类型，本系统都可以根据现场情况，进行实时采集：◆遥测量：电压、电流、有功功率、无功功率、功率因素、主变温度、周5ISA300变电站监控后台系统使用说明书波；◆遥信量：断路器、刀闸位置、瓦斯、气压信号、各种一次设备状态、事故总信号；◆电度量：脉冲电度量、数字电度量、计算电度量；◆保护数据：保护定值、保护测量值、保护事件、保护自诊断信息。（4）实时数据处理◇越限监视和报警处理：可分上、下限值；多级告警方式：显示信息、声音、语音；告警抑制；告警闭锁和解除；定制越限值死区，保证不会在越限值附近频繁报警；◇遥信监视和处理：遥信信息实时监视；遥信变位告警：画面闪动；根据事故总信号是否产生，来区别开关事故跳或是人工拉闸；◇自动化系统设备状态监视：二次自动化系统设备自诊断信息；◇运行数据计算和统计：①电压合格率：根据用户规定母线电压上、下限值，每4秒（规程为2秒）采样一次，统计出越上限时间、越下限时间，合格时间，这些量以表格给出；电压合格率=合格时间*100%/（越上限时间+越下限时间+合格时间）；②开关次数：开关跳闸次数：包括正常情况下的拉合闸；开关合闸次数：包括正常情况下的拉合闸；开关事故跳闸次数：在保护动作的情况下的跳闸次数；③电能不平衡率：④有历史记录模拟量的最大值、最小值和平均值：⑤线路负荷率；⑥有功、无功、功率因数由下位机生成；⑦主变分接头调整次数、时间；⑧电容器组投入时间、投切次数；（5）操作控制◇断路器及刀闸的分合控制；◇调相机启动或停止操作；◇投入或切除并联电容器操作；◇变压器分接头调节；◇保护定值远方调取；◇保护定值远方修改；6ISA300变电站监控后台系统使用说明书（6）运行记录◇遥测越限记录：越限启止时间、越限装置和信号描述、越限状态（开始或结束）、越限值；◇遥信变位记录；变位开关开关号、变位状态、变位时间；◇SOE事件记录；顺序时间、SOE内容；◇保护事件记录；事件时间、保护名称、事件描述、故障类型、故障数值；◇保护装置自诊断记录；◇自动化设备投停记录；设备名称、设备状态、启停时间；◇操作日志：遥控记录：断路器、刀闸控制：操作时间、操作性质、操作人、监护人；调相机启动或停止操作；投入或切除并联电容器操作；遥调记录；变压器名称、操作时间、操作性质、操作人、监护人；保护定值修改记录；保护名称、修改时间、操作人、监护人；值班记录：值班开始时间、值班结束时间、值班人员；软件系统启动和结束记录；时间、系统状态（启动或结束）；（7）报表和历史数据按用户需求，建立历史数据库，其中包括：◇各种量的历史录入时间和该时间地信号量值；◇从实时库中统计出每日的遥测量的最大值、最小值和平均值；报表模块从功能上可划分为报表生成器和报表管理器。报表种类可分为：◇日报表；各遥测量的整点数值记录；峰谷值、平均值；◇月报表；◇班报表；一个班次运行状况总结表◇特殊报表；SOE记录表；开关动作次数统计表；操作控制记录表；7ISA300变电站监控后台系统使用说明书告警记录表；保护事件记录表装置自诊断记录表一张报表可拆分为表题、表头、表体和表尾四个