電力監控組態軟體hg3000
電力行業自動化領域包括水電站,變電站,縣級排程，幫浦站及閘門監控等領域。電力監控組態的目的是提取電力系統自動化軟體共性的部分,如圖形顯示,資料處理,報警，控制等部分內容,放在乙個公共的平台內，利用這個平台二次開發人員可以方便靈活地實現各種具體的應用要求．這個平台就是組態軟體．hg3000使用跨平台qt開發工具，跨平台的資料軟體mysql及物件導向的設計方法．組態軟體系統可以執行在單一作業系統環境及混合的作業系統環境．在功能上能夠更好地滿足水電站，縣級排程，變電站，幫浦站，及閘門及多種系統的使用．
分層分布是水電站監控系統的總體設計原則．即要求電站的廠站層，現地層，功能單元層，各負其責．由下層向上層提供上層所需的功能要求．
組態系統的邏輯層次結構分為:驅動程式層，實時資料庫系統層，圖形顯示層．以及實現三層功能配套的設定及執行程式。
組態軟體驅動層的功能是採集監控系統功能單元的實時資料，並向實時資料庫中傳送，並且由本層功能將上層的命令下發到各個功能單元中去．驅動層的表現形式是驅動程式．根據驅動程式功能側重點的不同分為如下兩種型別：採集型與控制演算法型．採集型的主要完成功能是採集實時資料，例如各種板卡及ｐｌｃ的通訊程式就是採集型，排程通訊程式也屬於採集型驅動．控制演算法型的主要是完成某種控制功能如水電站監控系統中的ａｇｃ與ａｖｃ調節以及經濟執行等高階執行功能．
實時資料庫是組態軟體中的中間層．目的是綜合運算各驅動程式所採集的實時資料．**各種實時資料，進行自動報警處理，語音報警，向上位程式提供所需顯示的量，向驅動層發布上層介面傳下來的命令．實時資料層的表示形式是實時資料庫管理程式．
圖形顯示層是組態軟體的頂層．使用圖形化的介面顯示實時值與實時狀態．
圖形顯示層的表現程式是圖形繪製程式與圖形執行顯示程式．
組態軟體可以支援集中監控的監控模型及分布控制的監控模式．集中監控模型主要用於變電站監控及小型水電站機組監控．分層分布的控制模式主要用於中大型水電站的控制分布要求．下圖表示了較為複雜的分布型控制，軟體實現結構．
圖2 基於分層分布的組態執行模式
上圖顯示：
1) 組態的實時資料庫在硬體上通過以太網路相互聯絡．
2) 各個驅動程式與實時資料庫之間可以雙向互動資料與控制
3) 控制驅動演算法可以通過實時資料庫完成各種控制演算法，此方式適合agc **c調功程式及各種排程控制程式的開發．圖中示例了一根由上位機控制型驅動通過實時資料庫到下位機１中的採集驅動2的控制線條．
1）畫面繪製程式
繪製程式用來繪製電廠監控系統的主接線圖，流程圖，曲線圖，狀態圖等畫面．
２）組態執行程式
組態執行程式是系統的執行環境，使用者在執行環境內可以操作整個監控系統
３）組態引數設定程式
組態的引數設定程式用來配置整個組態的引數內容．主要設定專案包括站點，遙信，遙測與遙脈等資訊．
４）歷史資料查詢程式
歷史資料主要包括電力系統中的負荷表，操作記錄，執行記錄，及各種統計資訊．
５）agc**c
專用於水電廠監控系統的控制程式，可以實現水電站執行所需的ａｇｃ與ａｖｃ的功能內容．包括有功無功的到位停止，恆功率因數執行等內容．
６）簡訊查詢程式
使用簡訊方式查詢電廠當日執行統計資訊．
７）裝置驅動包
包括各種電力通用協議，cdt, polling ,施耐德ｐｌｃ等近百種國內外電力裝置廠商的驅動程式.
作業系統:
linux
solaris - 9 or later
windows 2000，xp
資料庫:
mysql 5.0
硬體要求：
cpu：pⅲ800以上；
記憶體：256m；
硬碟：10gb以上；
網絡卡：100m網絡卡。
系統支援如下量的處理
模擬量輸入：電氣模擬量（電壓，電流，功率）非電氣模擬量（壓力，油位，溫度等）。
開關量輸入：開關量主要指刀閘，斷路器，隔離開關的位置訊號。
脈衝量：有功與無功的電能量。
電量：電壓，電流，有功功率，無功功率，功率因數，頻率及電能。
計算量：計算量是乙個基於實際量而產生的虛擬量，如全廠的總有功與總無功量。
人工設定值：監控系統支援可以手工設定量，用於系統中一些非採集量的設定。
越複限監視：對於需要報警的模擬量，一般需要設定四個限值，上上限，上限，下限，下下限，當模擬量越限時，系統記錄越限時間與越限方式，並報警，根據需要可以列印報警記錄。
事故故障判斷與顯示：當重要開關量動作時，如斷路器異常跳閘等情況出現，系統自動推出相關畫面，記錄動作時間和名稱。
趨勢分析：對於系統中的某些特殊點如發電機定子溫度、軸承溫度等，對於其波動範圍作乙個限制，當波動越限時，系統將產生預警訊號，以便執行人員採取措施預防燒瓦等嚴重事故。
事故追憶：監控系統中可以進行事故追憶定義，在使用者定義的事故源中，如果發生事故變位，這啟動事故追憶。事故追憶系統將記錄相關的被追憶的量在事故發生前後的值，便於使用者查詢事故原因。
開停機操作：發出開停機指令，彈出開停機流程畫面
裝置倒閘操作：對裝置倒閘，系統會根據安全設定自動判斷倒閘的安全條件。
廠用電操作：廠用電操作同樣需要做安全環境的判斷
輔機裝置操作：直接操作輔機裝置完成輔機控制
防串操作：為了防止不同的人員在分布式系統中的不同位置同時操作乙個裝置引發意外故障，整個系統在同一時刻只允許乙個操作員對系統進行控制操作。
使用者許可權：系統擔任所有使用者的管理程式，可以更改使用者的密碼與權力指數，當使用者權力指數大於需要控制物件的權力指數時，該使用者登入後即可對物件進行操作。
機組調節可利用開環調節和閉環調節。開環調節由使用者指定每次調節的大小；閉環調節實現了agc功能，包括按目標值調節，恆有功調節，恆無功調節，恆功率因數調節，按日負荷曲線執行等。如電站有前池，則可按前池水位調節。
系統提供可自定義的執行日誌，同時提供如下報表和統計表，包括24小時負荷統計、24小時模擬量統計、開關量動作記錄、報警記錄、電量越限記錄、模擬量越限記錄、事故追憶、事件順序記錄soe、控制操作記錄、使用者登入記錄、裝置執行統計（分斷路器、發電機）。
電廠監控包括兩類通訊，廠內通迅與廠外通訊。廠內通訊裝置主要是指監控系統內部通訊，主要裝置有溫巡，plc，勵磁，調速，振動擺度等裝置。廠外通訊通常是指監控系統與第三方軟體的通訊，如排程，水情測報系統，廠內mis系統。
組態系統以驅動程式的方式實現與各種裝置與系統之間的通訊功能。特點是靈活方便可擴充性強。具備常用裝置的通訊程式，omron，ge， schneider等和常用的排程通訊協議cdt，polling。
系統的繪圖功能含有豐富的圖形元素和常用的電力系統圖元。適合表現電站內的各種監控場景畫面。系統的例子工程帶有常用的畫面如開停機流程圖，油氣水封圖，機組光字牌等。
對於使用者的各種顯示需求，系統都能夠滿足使用。對於特殊的顯示要求系統提供外掛程式顯示功能，可以根據需要定製相應的顯示效果。系統的可定製對話方塊製作可以現場需要進行定製使用。
多**功能在監控系統中大量使用，如語音報警功能，**查詢功能。這些功能的使用延伸了監控系統的使用範圍，並且大大降低了操作員的工作強度。
監控系統帶有相應的驅動程式支援遠端查詢與診斷操作。如**傳數功能支援使用**線將監控系統的資料傳送到遠方監視端。隨著遠端技術的豐富，如gprs,光纖等通訊媒介將逐步進入到水電廠監控領域中來。
跨平台性，系統可以在單一或混合作業系統平台上執行
適合電力系統自動化各種監控系統包括水電站，變電站，幫浦站，閘門監控，縣級排程系統．
客戶伺服器體系結構，使用層狀設計方法
網路化設計， 基於網路通訊的組態軟體設計
基於tcp/ip 通訊的可靠聯接
系統功能模組分解、組合方便，並建立資料處理的引擎實時資料庫
豐富的歷史資料功能
物件導向的圖形繪製管理系統
支援物件多型表示的超級圖元
豐富的系統驅動程式，支援國際協議opc
靈活的資料配置方式，整個系統無規模限制
低硬體配置，系統高效能執行
雙屏顯示，系統支援兩塊顯示屏進行單獨顯示與控制
雙機熱備，備用機在主用機失效時可隨時頂替主用機的功能
靈活的引數設定，類似於excel的操作完全滿足現場人員的引數配置工作
外掛程式技術，使用外掛程式技術的顯示與應用功能擴充套件，可以將監控系統的功能按使用者需要進行定製
系統設計每個機組lcu的最高採集點數包括非電氣模擬量1024點，電氣模擬量128路，狀態量2048點，保護量2048點，電度量512點，並可根據實際情況擴充。系統所支援的lcu數目可以根據實際情況任意配置。
電氣模擬量(交流取樣)：
頻率：0.01級（0.01%），數字計算的精度0.001級（0.001%）
電流、電壓：0.2級（0.2%），數字計算的精度0.05級（0.05%）
有功功率、無功功率：0.5級（0.5%），數字計算的精度0.1級（0.1%）
功率因素：1.0級（1.0%），數字計算的精度0.2級（0.2%）
非電氣模擬量(直流取樣)
溫度、壓力、流量、液位、位移/行程：0.5級（0.5%），數字計算的精度0.1級（0.1%）
脈衝量計數最高頻率為20hz，數字計算的精度0.001級（0.001%）
資料傳送的誤位元速率≦10-6。
狀態和報警點採集週期：1s。
模擬點採集週期：電量 1s；非電量 1~30s。
事件順序記錄點(soe)解析度: 1級≤15ms（行業標準為20ms）；2級≤8ms（行業標準為10ms）；3級 ≤4ms（行業標準為5ms）。
現地控制單元級裝置接受控制命令到開始執行的時間小於1s。
供事件順序記錄使用的時鐘同步精度為1ms。
呼叫新畫面的響應時間：半圖形顯示：≤2s；全圖形顯示：≤3s。