電力自動化裝置中通用組態技術的應用分析

作者/溫玉春，海南師范大學物理與電子工程學院

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電力自動化裝置中通用組態技術的應用分析

作者/溫玉春，海南師范大學物理與電子工程學院

文章摘要：隨著我國科學技書的不斷發展，我國的電力生產已經取得了不錯的成就，在生產規模和電網規模方面都不斷加大，隨著對電力生產和監控系統的要求的增加，應用計算機來實現電力自動化已成趨勢，本文對電力自動化系統的通用組態技術在多種平臺上的設計和實現做出了介紹和分析，希望具有借鑒意義。

關鍵詞：電力自動化裝置；組態技術；設計；實現

引言

隨著人們對電力自動化的要求逐漸提高，在電力領域中，應用多種電力控制設備和遠程監控裝置來實現自動化要求的也日益廣泛。過去的電力控制軟件已經難以滿足當今用戶的各種要求，在當前的社會背景下，電力自動化的通用組態技術的確給用戶提供了方便，利用組態技術能夠實現用戶針對自身控制對象與目的的任意一組態，完成最后的電力自動化控制工程。組態其實就是將模塊化任意進行組合，而通用組態技術的特點主要有以下幾點，是可擴充性和可延續性、易學易用性、通用性，這就表明用戶可以根據實際情況，應用通用組態軟件類對電力自動化進行控制。

1.電力自動化系統

電力自動化生產和監控將會成為未來發展的主要趨勢，而自動化的監控就離不開使用計算機來進行電網檢測和故障分析、以及對運行進行控制和調度等，通過這種方式能夠提高配電調度的安全性、可靠性等，可以對電力的管理水平進行提升，電力自動化技術應用到電力系統中，主要有以下幾個環節，分別是發電、輸電、配電、變電和用電，并且可以通過自動控制、信息傳輸、處理等來對系統進行監控、協調、管理和保護等。電力自動化監控系統使用了大規模的集成電路和多臺微型計算機，傳統中使用的監視、測量儀表、中央信號處理系統和控制屏都被取代，過去的繼電器保護裝置難以與外界進行溝通，采用自動化能夠對這一問題進行有效解決，新型的電力自動化控制系統具有很多優點，例如具有一定的開放性和經濟型，另外還具有很強的適應性和較短的開發周期，系統一般被我們分成控制層、監控層和管理層三個在結構上從大到小的層次，對現場進行實時監測能夠在自動控制系統中發揮傳達的作用。

2 多平臺電力自動化通用組態軟件開發

■2.1系統結構和分析

系統結構：該系統結構的核心部分是主監控程序、基本的功能為SCADA功能、顯示圖形、查詢歷史數據和實時數據，并進行遠程控制并打印報表。系統分析：顯而易見，即使是同一種軟件，即使是同一功能，因為操作系統的不同，其實現的方式也有一定的差別，這是設計跨平臺軟件的難點，在目前的市場上，使用的大多數組態軟件類庫多為visualC++以及MFC，它們在Linux和UNIX操作平臺上難以發揮具體的作用，在WINDOWS系統中也難以使用UNIX平臺上開發的程序，為了將這一問題進行徹底解決，通過分析和比較，采用挪威一家公司出廠的Qt開發工作，Qt是一個c++圖形用戶界面庫，其支持的電腦系統或平臺非常廣泛具有很強的適用性，QT的優點主要有以下幾個方面，第一，其有著優良的跨平臺特點，對于大多數的操作系統它都能支持。第二，Qt的封裝性機制較好，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++多達二百五十多個，還提供了基于模塊的time，directory management類，除此之外，還具有正則表達式的處理功能。第四，其能夠對2D、3D的圖形渲染和OpenGL進行支持。第五，Qt的最大好處其實是能夠實現跨平臺，其實就是在一個平臺上編譯好的代碼放在另一個平臺上也能夠對程序進行執行，所以電力SCADA系統在實時性要求很高的場合下具有非常有利的效果。

■2.2系統設計

如果數據庫的設計工作沒有發揮效益，那么其他工作也就難以發揮作用，數據庫設計工作的優劣對于組件軟件的穩定和可擴展具有重要的影響，我國電力自動化系統的實際情況決定了我國的電力系統的數據庫功能要符合以下要求：能為插入式兼容奠定一定的基礎，其電力系統模型具有通用性和包容性。能夠對復雜的實體對象進行處理和存儲，這些對象內部結果由于其復雜性如果應用常規的關系結構難以對其進行處理，數據庫管理系統要面對電力系統的安全運行進行保證，必須要為其提供連續而安全的能力，針對各種復雜的數據類型也能進行支持。

■2.3系統實現

系統分析與設計完成之后，需要對系統的各個模塊進行研究，將程序劃分為幾個部分，實行分工合作，而分工內容有開發圖形界面工具、數據庫搭建、查詢工作的開發等，最后由一個人將所有的模塊進行銜接，并編寫進公共數據庫，采用電力自動化系統裝置的常規設計方法可以通過圖模一體化的設計結構來規約及通信協議采用插件的形式實現，在多平臺的基礎上對平臺的兼容性進行測試，雖然Qt在平臺特性封裝不錯，但是在不同的平臺中做好編譯、界面顯示以及運行上等存在有細微的差別。

參考文獻：

＊[1]劉洋,王藍玨.電力自動化裝置的通用組態技術設計與實現[J].科技展望,2014,19:91.