变电站后台监控系统详细设计说明书.pdf
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1、WQJWQJ-900T-900T变电站后台监控系统软件变电站后台监控系统软件详细设计说明书详细设计说明书文件编号保密级别0总 页 数0编制评审记录评审记录对WQJ-900T 变电站后台监控系统软件 详细设计说明书 V1.00的评审意见:无。上述问题修改验证后,由验证后,本文件即可发布。评审人员签字:问题修改验证结果:验证人签字:时间:变更日志变更日志编号版本修改内容修改人修改日期10.10创建11.00评审并发布目目 录录1引言.11.1 编写目的.11.2 背景.11.3 定义.11.4 参考资料.12系统设计总体说明.22.1 系统结构.22.2 软件运行平台.23模块详细设计.43.1
2、网络通讯.43.1.1 支持间隔层直接上网.43.1.2 通过双网实现后台和间隔层通讯.103.1.3 实时监测双网运行状态.133.2 图元&图表绘制.153.2.1 图形的绘制.153.2.2 图元的绘制.183.2.3 图形&图元的操作.193.2.4 图形&图元静态属性配置.203.2.5 图形&图元动态属性配置.213.2.6 画布属性配置.213.2.7 文件操作.223.2.8 BMP 位图导入.233.2.9 遥测/遥脉/遥信实时列表自动生成.233.3 图表管理.253.3.1 图表管理功能.253.3.2 图组管理功能.273.3.3 事故图表管理功能.283.3.4 画面
3、同步功能.293.4 数据配置定义.303.4.1 角色设置:新增角色.303.4.2 角色设置:修改角色.323.4.3 角色设置:删除角色.323.4.4 管理用户:新增用户、修改用户、禁用用户、删除用户.323.4.5 厂站信息.343.4.6 工具栏、菜单栏的应用.363.4.7 节点信息的配置.373.4.8 设备类型的增删改.373.4.9 通道类型的增删改.383.4.10 规约类型的增删改.383.4.11 电压等级的增删改.383.4.12 遥信告警信息的增删改.393.4.13 颜色定义的增删改.393.4.14 图元类型的增删改.393.4.15 告警窗设置的增删改.40
4、3.4.16 遥测模板的增删改.403.4.17 遥脉模板的增删改.403.4.18 遥信模板的增删改.413.4.19 角色设置:新增角色.413.4.20 导入类型模板.433.4.21 遥控配置的增删改.443.4.22 遥控条件配置的增删改.443.4.23 越限量配置的增删改.453.4.24 统计量配置的增删改.453.4.25 电度量配置的增删改.453.4.26 计算量配置的增删改.463.4.27 积分量配置的增删改.463.4.28 采样配置、计划量配置、事故追忆配置的增删改.463.5 实时图表显示.493.5.1 实时数据刷新.493.5.2 查询实时数据动态属性.50
5、3.5.3 实时数据控制功能.513.5.4 图表缩放功能.523.5.5 提供画面列表功能.533.6 五防操作票.543.6.1 五防设备类型维护.543.6.2 五防设备信息维护.573.6.3 五防一次操作术语维护.613.6.4 五防二次操作术语维护.633.6.5 五防操作票信息查看.653.6.6 五防操作票明细查看.653.6.7 五防操作票手工开票.663.6.8 五防操作票图形开票.723.6.9 操作票输出.773.7 历史/实时曲线.843.7.1 添加删除实时曲线.843.7.2 实时曲线属性.873.7.3 添加删除历史曲线.893.7.4 历史曲线属性.923.7
6、.5 网络功能.943.7.6 打印功能.943.7.7 曲线展示视图.953.7.8 保存链接数据.963.8 谐波分析.973.8.1 数据配置中增加线路.973.8.2 数据配置中删除线路.1013.8.3 波形图显示.1013.9 故障录波分析.1053.9.1 文件的打开与兼容性.1053.9.2 波形绘制.1093.9.3 波形处理.1133.9.4 光标位置显示数值.1133.9.5 分析参数设置.1133.9.6 数据分析.1133.10 电量计费.1143.10.1 计费线路配置.1143.10.2 当日/月/年电量费用统计.1163.10.1 历史日/月/年电量费用统计.1
7、173.10.1 电量计费文件输入/输出.1193.11 保护管理.1203.11.1 浏览装置相关信息.1203.11.2 浏览及维护装置相关配置.1233.11.3 信息召唤与维护下装(包括设定定值区).1253.11.4 设备对时.1273.11.5 信号复归.1283.12 事故追忆.1293.12.1 追忆列表.1293.12.2 工具栏.1323.12.3 图形显示区.1323.12.4 表格显示区.1343.12.5 事件输出.1343.12.6 事件列表.1353.13 事件检索.1363.13.1 遥信变位.1363.13.2 SOE.1403.13.3 保护事件.1413.
8、13.4 遥控.1413.13.5 节点信息.1423.14 外部接口实现.1423.14.1 功能描述.1423.14.2 性能要求.1433.14.3 类设计说明.1443.14.4 程序流程.1453.14.5 测试要点.1453.15 界面设计.146WQJWQJ-900T-900T 变电站后台监控系统软件变电站后台监控系统软件 详细设计说明书详细设计说明书 V1.00V1.0011引言引言1.1 编写目的编写目的本文档是根据 WQJ-900T 系统需求分析说明书、概要设计说明书进行详细分析和讨论后得出的详细设计说明书,旨在明确 WQJ-900T 系统各子功能的详细实现方式。通过本详细
9、设计说明书,可以了解到各子功能模块的功能、界面设计、类设计、流程设计、质量要求等。各个模块的开发人员阅读此文档后,以各个模块的功能为基础,兼顾与 WQJ-900T 整个系统的通讯接口,完成各自模块的功能。本文档面向的读者是:WQJ-900T 系统开发人员及测试组人员。1.2 背景背景项目名称:WQJ-900T 变电站后台监控系统软件立项单位:研发部 SCADA 平台软件组开发单位:研发部软件组1.3 定义定义词汇名称词汇名称词汇含义词汇含义备注备注SCADA 系统SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,即数据采集与监视控制系统1.4
10、参考资料参考资料编号资料名称说明1WQJ-900T 变电站后台系统软件 数据库设计说明书 V1.002WQJ-900T 变电站后台系统软件 需求规格说明书 V1.003WQJ-900T 变电站后台系统软件 概要设计说明书 V1.00WQJWQJ-900T-900T 变电站后台监控系统软件变电站后台监控系统软件 详细设计说明书详细设计说明书 V1.00V1.0022系统设计总体说明系统设计总体说明2.1 系统结构系统结构2.22.2 软件运行平台软件运行平台运行平台:CPU:1GHz 以上 CPU内存:最少 512MB主机硬盘:最少 80GB操作系统:Windows 2000Pro,Window
11、s XP数据库:Sql Server 2000WQJWQJ-900T-900T 变电站后台监控系统软件变电站后台监控系统软件 详细设计说明书详细设计说明书 V1.00V1.003软件开发平台:Visual C+6.0 MFC4.2WQJWQJ-900T-900T 变电站后台监控系统软件变电站后台监控系统软件 详细设计说明书详细设计说明书 V1.00V1.0043模块详细设计模块详细设计各功能模块实现方式如下:编号编号模块模块实现方式实现方式备注备注1网络通讯开发2图元图表绘制开发3图表管理开发4数据配置定义部分复用角色设置、越限量、统计量、电度量、计算量、积分量、采样配置子模块复用 WQJ-9
12、00D 软件的模块5实时图表显示开发6五防操作票开发7曲线浏览开发8谐波分析开发9故障录波分析开发10电量计费开发11保护管理部分复用浏览装置信息、设备对时、信号复归子模块复用WQJ-900D 软件中的模块12事故追忆开发13事件检索复用复用 WQJ-900D 软件中的模块,进行移植和修改14外部通讯接口部分复用3.1 网络通讯网络通讯3.1.13.1.1 支持间隔层直接上网支持间隔层直接上网3.1.1.13.1.1.1 功能描述功能描述双网结构支持保护单元直接上网(具备双网口),非以太网设备(无双网口设备)通过规约转换器上网,保护单元须具备双网口,A,B 网口最好不共用缓存区(当网络处于非正
13、常状态,比如 A 网网卡损坏,会产生大量的广播报文,自环数据容易产生网络风暴,这时装置 A 网发送缓存区由于找不到发送时隙容易被堆满,这时如果 A,B 网共用缓存区则 B 网发送也产生错误)。网络报文必须支持 TCP/IP、UDP 广播(UDP)WQJWQJ-900T-900T 变电站后台监控系统软件变电站后台监控系统软件 详细设计说明书详细设计说明书 V1.00V1.005和 UDP 点对点(UDP/IP)三种通信方式。网络报文采用 TCP/IP、UDP 广播(UDP)和 UDP 点对点(UDP/IP)三种通信方式。采用 TCP/IP 协议时,TCPIP 网络广播端口号为 8000。网络报文
14、最大长度为 512,报文数据区最大长度为 480。应用层报文包括后台监控系统与间隔层间 IEC60870-5-103 报文(Class=1)、后台监控系统与间隔层间非 IEC60870-5-103 报文(Class=3)和预留给后台监控系统间报文(Class=2)三种。考虑到后台监控系统与间隔层间 IEC60870-5-103 UDP 广播报文太多,网络容易发生碰撞、冲突,需将 ASDU 进行组装,方式如下:长度 1(1 个字节,指 ASDU 报文 1 的长度,不包括本身长度)ASDU 报文 1.长度 n(1 个字节,指 ASDU 报文 n 的长度,不包括本身长度)ASDU 报文 n后台监控系
15、统与间隔层间 IEC60870-5-103 报文1)遥测量(顺序排列)的 ASDU(ASDU50、UDP)2)遥测量(非顺序排列)的 ASDU(ASDU51、UDP,需要申请重发)3)档位信息的 ASDU(ASDU38、UDP)4)带时标的档位信息的 ASDU(ASDU39、UDP)5)全遥信量(单点)的 ASDU(ASDU44、UDP)6)全遥信量(双点)的 ASDU(ASDU46、UDP)7)变位遥信(单点)的 ASDU(ASDU40、UDP,需要申请重发)8)变位遥信(双点)的 ASDU(ASDU42、UDP,需要申请重发)9)SOE(单点)的 ASDU(ASDU41、UDP,需要申请重
16、发)10)SOE(双点)的 ASDU(ASDU43、UDP,需要申请重发)11)遥脉量的 ASDU(ASDU36、UDP)12)带时标的遥脉量的 ASDU(ASDU37、UDP)13)遥控和遥控返校的 ASDU(ASDU64、UDP/IP)14)升降和升降返校的 ASDU(ASDU65、UDP/IP)15)遥调和遥调返校的 ASDU(ASDU66、UDP/IP)16)同期操作和同期操作返校的 ASDU(ASDU67、UDP/IP)WQJWQJ-900T-900T 变电站后台监控系统软件变电站后台监控系统软件 详细设计说明书详细设计说明书 V1.00V1.00617)时间同步的 ASDU(ASD
17、U6、UDP)18)保护开关量输入信号和内部报警信号的 ASDU(ASDU1、UDP,需要申请重发)19)保护动作信号的 ASDU(ASDU2、UDP,需要申请重发)20)保护定值(或测量值)上送的 ASDU(ASDU10)21)保护定值(或测量值)名称上送的 ASDU(ASDU10)22)响应带确认写保护定值的 ASDU(ASDU10)23)响应带执行写保护定值的 ASDU(ASDU10)24)读保护定值(或测量值)的 ASDU(ASDU21)25)读保护定值(或测量值)名称的 ASDU(ASDU21)26)带确认写保护定值的 ASDU(ASDU10)27)带执行写保护定值的 ASDU(AS
18、DU10)后台监控系统与间隔层间的非 IEC60870-5-103 报文(Class=3)28)系统管理类报文29)保护类报文3.1.1.23.1.1.2 性能要求性能要求遥测越区传送:3 秒遥测全系统扫描:38 秒开关量变位反应时间:1 秒事故变位报警反应时间:1 秒控制命令:1 秒遥调命令:3 秒WQJWQJ-900T-900T 变电站后台监控系统软件变电站后台监控系统软件 详细设计说明书详细设计说明书 V1.00V1.0073.1.1.33.1.1.3 程序流程程序流程数据处理流程图WQJWQJ-900T-900T 变电站后台监控系统软件变电站后台监控系统软件 详细设计说明书详细设计说明
19、书 V1.00V1.008数据发送处理流程图WQJWQJ-900T-900T 变电站后台监控系统软件变电站后台监控系统软件 详细设计说明书详细设计说明书 V1.00V1.009数据接收处理流程图WQJWQJ-900T-900T 变电站后台监控系统软件变电站后台监控系统软件 详细设计说明书详细设计说明书 V1.00V1.0010通道控制通道状态3.1.1.43.1.1.4 测试要点测试要点1、双网正常工作时,后台能正确反映间隔层设备遥测信息(时间根据总查询时间确定)2、双网正常工作时,后台能正确反映间隔层设备遥信信息(时间根据总查询时间确定)3、双网正确工作时,后台能正确反映间隔层设备遥脉信息(
20、时间根据总查询时间确定)4、双网正常工作时,后台能及时反映间隔层 SOE 信息,信息不丢失并不重复显示。5、双网正常工作时,后台能及时反映间隔层遥信变位信息,信息不丢失并不重复显示。6、双网正常工作时,后台能及时反映间隔层保护事件信息,信息不丢失并不重复显示。7、双网正常工作时,后台能正确下发遥控命令,对间隔层设备进行遥控/遥调操作。8、双网正常工作时,后台能正确下发保护管理操作命令,对间隔层设备进行保护管理操作(召/切定值区,召定值,设定值,对时,复归,故障录波等)。9、双网中任一网络出现故障时,以上操作都应该能正常运行。3.1.23.1.2 通过双网实现后台和间隔层通讯通过双网实现后台和间
21、隔层通讯3.1.2.13.1.2.1 功能描述功能描述规约模块由系统主进程的规约管理模块进行统一的管理,它具有可以启动、停止单独规约模块运行的能力,为动态加载提供了基础功能。规约模块通讯介质层的交互采用通讯事件驱动的方式。规约模块发送数据可以直接调用通讯模块的接口,将数据交给通讯模块作发送处理,当通讯模块收到数据时,则主动通知规约模块,然后规约模块可以WQJWQJ-900T-900T 变电站后台监控系统软件变电站后台监控系统软件 详细设计说明书详细设计说明书 V1.00V1.0011调用通讯模块的接口,获得接收到的数据。采用通讯事件驱动的方式有效地减少了规约模块对于通讯的管理,降低规约模块的复
22、杂程度。通讯事件驱动方式是采用回调函数方式实现的,规约模块在打开通讯端口时,向通讯模块注册一个回调函数,通讯模块调用该函数将通讯事件通知规约模块,这些事件包括收到数据、在指定时间内未收到任何数据(即接收超时)等。A,B 网报文过滤,重发原则:(1)、任一节点每发送一个 UDP 广播报文或 UDP/IP 点对点报文,数据编号根据报文是否重发分别对数据编号值进行计数加一。任一节点收到一个 UDP 广播报文或 UDP/IP 点对点报文后,应分别记录所有其它节点的数据编号值,而每个节点根据报文是否重发应分别记录。任一节点收到一个新报文后按如下原则处理(假设:上一次报文数据编号为 X,当前报文数据编号为
23、 Y):a、当 Y=X、Y=(X-1+65536)%65536、(X-2+65536)%65536 (X-16+65536)%65536 时,当前报文舍弃。b、当 Y=(X+1)%65536 时,数据编号值更新,当前报文正常处理。c、当 Y=(X+2)%65536、(X+3)%65536 (X+17)%65536 时,当前报文正常处理,数据编号值重新记录;如果收到的是需要申请重发的报文,则还需申请重发丢掉的报文(目前只考虑从单网申请和单网重发),申请重发丢掉报文的数据编号范围从(X+2)%65536 到 Y。d、当收到其它报文时,数据编号值重新记录,当前报文正常处理。(2)、双网运行时,需向双
24、网同时发送报文,其中报文的数据编号值一样。(3)、变电站后台监控系统收到逻辑节点重发的报文,不进行数据编号的判断。3.1.2.23.1.2.2 性能要求性能要求遥测越区传送:3 秒遥测全系统扫描:38 秒开关量变位反应时间:1 秒事故变位报警反应时间:1 秒控制命令:1 秒遥调命令:3 秒WQJWQJ-900T-900T 变电站后台监控系统软件变电站后台监控系统软件 详细设计说明书详细设计说明书 V1.00V1.00123.1.2.33.1.2.3 程序流程程序流程数据处理流程图数据发送处理流程图WQJWQJ-900T-900T 变电站后台监控系统软件变电站后台监控系统软件 详细设计说明书详细
25、设计说明书 V1.00V1.0013数据接收处理流程图3.1.2.43.1.2.4 测试要点测试要点1、双网正常工作时,后台能正确反映间隔层设备遥测信息(时间根据总查询时间确定)2、双网正常工作时,后台能正确反映间隔层设备遥信信息(时间根据总查询时间确定)3、双网正确工作时,后台能正确反映间隔层设备遥脉信息(时间根据总查询时间确定)4、双网正常工作时,后台能及时反映间隔层 SOE 信息,信息不丢失并不重复显示。5、双网正常工作时,后台能及时反映间隔层遥信变位信息,信息不丢失并不重复显示。6、双网正常工作时,后台能及时反映间隔层保护事件信息,信息不丢失并不重复显示。7、双网正常工作时,后台能正确
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