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單位】 前言：隨著國家對電力係統的進一步現代化改造，對電力係統的自動化管理程度要求也越來越高，而Intellution公司的FIX工業自動化軟件對於在這方麵的應用有著極大的優勢。
以下是使用FIX進行電力係統自動化管理程序的開發的一些分析。FIX係統――顧名思義具有很強的組態功能，在很多方麵非常適合於作這種管理程序。因為它能提供：
・ 良好的界麵設計開發工具及應用程序模塊（draw）；
・ 能對實時數據進行采集並能分析成可視化的圖表或曲線（HTD、HTC）；
・ 能進行大量的數據讀寫及存盤備份功能；支持與多種ODBC關係數據庫的連接；
・ 同時還能提供給開發人員自外掛程序模塊的接口等等。
關鍵詞：FIX；自動化軟件；可視化；關係數據庫；接口
一、下麵結合電力係統自動化管理程序的要求，從幾個方麵來介紹使用FIX開發的幾個大的功能。
（一） 使用draw應用程序開發用戶自己的圖符及元件庫
使用draw應用程序模塊能開發出自己電力係統中經常用到的圖符及元件，這對於提高程序設計的效率及標準性來說均有極大的好處。另外，程序交付用戶方後，他們自己也能在不用知道太多軟件設計知識，而隻要進行一些必要的培訓即可自己定製出自己所要求的管理畫麵。這樣既可節約我們自己的維護成本，同時也給了用戶極大的使用靈活性。
使用draw開發元件庫，隻要事先按照自己的需要完成圖形的編輯及一些相應的代碼編寫，然後使用圖符生成命令，就可以將它生成圖符，將來對於同樣的類型的功能符號，就可直接從元件庫中選擇粘貼即可。
以下是在開發過程中，開發出的一些主要的元件庫：
1． 母線及各種電線元件
圖1 二維及三維形式的母線
2． 保護單元開關元件
3． 上下隔離刀閘元件
圖2 主控保護開關單元及上下隔離刀閘
4． 電流表及電壓表元件
這裏的電流表及電壓表主要是用於顯示變送參數及保護參數的電流及電壓表，既有帶量程的也有不帶量程的。在往變送、保護參數窗口中添加電表元件時，要注意的是由於現場要求，表盤指針要按照一次數據進行擺動，而數字顯示則需要根據二次計算數據顯示。因此，
圖3 兩種形式的電表
在設計改電表元件時，也相應的將這兩部分分開加以考慮。因此，在添加點表時必須輸入兩種不同的點名，即一個是一次數據，另一個是二次數據，還有表的名稱即是：電流表還是電壓表。
5． 變壓器及所用變開關元件
圖4 變壓器及PT櫃
6． 常用的PT櫃
7． 其它各種常用的輔助元件如控製櫃等
圖5 電力係統中常用的電控櫃
通過這些圖符及元件，FIX就可以為用戶提供一個可視化的窗口進行過程信息處理。FIX
在用戶屏幕上提供的圖形化過程信息，包括原始數據、計算數據、報警、變量字符串、點信息、趨勢報警或變量狀態。
圖形應用程序的核心是從數據庫訪問信息。為了直接顯示數據，圖形應用程序提供了多樣性的鏈接方式，鏈接可以有多種格式及配置的靈活選擇，對係統參數或過程數據進行顯示。操作人員使用鏈接也能向數據庫寫數據。並且，數據源不僅可來自FIX數據庫，而且可來自其他可支持DDE格式的應用程序數據（如EXCEL等數據庫數據）。並且這些數據傳輸可以是雙向傳輸的。
（二） 有關過程數據庫的編寫
由於，電力係統中所需要的數據通訊量比較大，所以過程數據中的點名也很多。為了使得所生成的點名通俗易懂，避免點名過於繁雜冗長，在開發過程中，最好是經過協商規定一些點名的命名規則。比如為：代表性的功能單詞+設備號+功能單元中的項目號。另外，在生成數據庫時，為了進行批量生成，要充分使用數據庫的編輯功能，這樣不僅高效，而且生成的數據庫也比較標準。但在使用批量生成時，必須要注意有些塊的生成順序；另外，一定要仔細檢查個點名對應的保護單元的設備號及內存地址，不能錯，否則將來查錯或是進行修改時非常麻煩。從現在的經驗來看，最好是將每個功能所用到的點名單獨用輸出命令進行輸出，以備數據庫的移植及備份。在我們的數據庫中，主要有以下幾個功能點名部分組成：
1． 變送參數部分點名
2． 保護參數部分點名
3． 保護定值參數查詢部分點名
4． 保護定值參數修改部分點名
5． 整點數參數查詢部分點名
6． 事故錄波參數部分點名
7． 保護單元主開關及各種隔離刀閘點名部分
8． 其它一些輔助性的點名部分
需要補充的是以上所列出的主要是一些一級塊，最這些一級塊必須合理
的配置其掃描時間或是進行變位掃描，以對SAC進行優化，提高係統運行的效率及可靠性。
（三） 事故紀錄部分
本處我采用的事故紀錄查詢功能，用的是FIX係統本身提供的HTD曆史顯示應用程序模塊，可以實現對故障錄波數據進行采樣並給出錄波曲線。但由於HTD對顯示連續曆史數據較容易，對於電力係統中的高速錄波實現起來比較困難（一般是通過下麵的保護單元進行故障數據錄波保存），要顯示錄波這種靜態的數據，隻能用到它的實驗數據顯示功能，因此，在顯示時不能象它用來顯示曆史數據那樣完全自動化，在第一次查詢時必須在打開HTD應用程序後，在文件裏輸入相應的事故記錄文件即可，但在以後的查詢過程中則不需要輸入，隻需在查詢麵板選擇日期錄波路號等等查詢條件即可。
（四） 整點數查詢功能部分
要實現查詢，就必須先將整點數存到數據庫中，然後在進行查詢。實現過程從原理上說也比較簡單，隻需在過程數據庫裏將整點數對應的點名的數據，用SQT塊存到關係數據庫裏即可，整點數查詢過程可實現按年份、月份日期等進行查詢。隻不過在日期的選擇上，加了一個日曆控件進行控製，以便界麵美觀。
（五） 保護定值修改部分
保護定值的修改隻需要采用模擬輸出塊即可實現。
（六）調度自動化部分
在調度端的FIX，可通過調製解調器撥號與廠、站端的RTU通信，取得遠方數據，並可遙控遠方開關。一般為提高可靠性，在調度端采用FIX雙機熱備，即兩台裝有FIX的計算機（SCADA）同時從遠方RTU取得數據，用FIX的安全係統確保隻有一台計算機可以進行遙控操作。如果當地已建設好電力數據交換網，也可在調度端直接使用支持TCP/IP的協議驅動程序，通過電力數據交換網與廠、站端的RTU通信，在這種方式下，通信的速度得到了較大的提高。在通信可靠性得到保證後，便可以應用FIX的圖形、報表、報警、安全等功能實現調度的各項操作要求。
二、FIX在電力係統中的使用結論
1． I/O驅動：傳感器或控製器將數據送入PLC或其他過程硬件的寄存器中。FIX軟件能提
供與多種PLC等硬件設備的接口兼容的高性能I/O驅動程序，可將數據從寄存器中讀出。還有諸如自動通信錯誤檢測、信號調節、報告、恢複、支持冗餘通信等功能。開發人員甚至可以自己定製與特定設備單元通信的I/O驅動程序。如我們開發出適用於特定保護單元的Modbus I/O驅動程序。FIX可以同時支持8個不同類型設備的I/O驅動程序在一個SCADA節點上運行。
2． FIX的電力係統調度網通信：FIX軟件在可靠性、實時性、靈活性上都可滿足電力係統
的要求。但由於電力係統所用的通信協議與普通工業自動控製中所用的協議不同，所以要想在電力係統中應用FIX軟件，首先要開發電力係統所用通信協議的驅動程序。目前，在電力係統變電站與調度端之間，常用的協議有僅適用於點對點通信的CDT91(循環式)協議，以及既可用於點對點通信又可進行總線式通信的Poll-ing(論詢)協議。常見的Polling協議有1801協議、Series V協議、*4F協議、IEC870-5-101協議和DNP協議等。幸運的是FIX軟件的結構是開放式的，它所用到的協議驅動程序可由用戶自己開發。開發驅動程序的工具有I/O Driver Development Toolkit，若要開發Windows環境下32位的應用程序，可用OPC Server Toolkit等。
3． FIX還提供了報警和安全係統：除了以上幾個關鍵環節外，FIX還提供了報警和安全係
統。報警係統可用於生成、顯示、存儲報警和信息，並將報警和信息發送到網絡上的任意節點、與FIX相連的打印機、磁盤文件、報警概要顯示、報警曆史窗口以及多媒體報警係統。安全係統包括基於用戶的安全係統和係統安全性應用程序。基於用戶的安全係統可保護FIX文件、重要的程序、操作顯示畫麵和配方、數據庫模塊。係統安全性應用程序包括安全配置和登錄兩種程序。 在安全配置程序中可以設置節點的安全性為允許/不允許、創建用戶和組的賬號、分配用戶使用程序和程序功能的權限、分配用戶名和密碼、分配安全區名等。為了保護數據庫不受非法修改，FIX使用安全區的概念，可以把安全區看作是有著相同安全級別的一組數據庫的模塊，最多可定義254個不同的安全區。 一旦節點有安全保護，操作人員必須訪問登錄程序，輸入姓名和密碼。在登錄後，操作人員才能訪問權限允許範圍內的內容。這恰好滿足電力係統中的安全操作程序需要。
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