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摘 要：文章提供了一种指示电力网络中的线路是否有电压的设计方案。此方案在南京国电南自轨道交通工程有限公司SCADA监控系统中实现了电力网络的动态拓扑功能，能够准确、实时地更新电流在画面中的显示。拥有任意数目进线及出线的电力网络均可实现动态拓扑。本方案应用于SCADA分布式平台，能够应用在SCADA分布式平台的各个专业技术领域，涵盖轨道交通、电力监控、水利监控、油气化工等自动化工业控制行业。
关键词：SCADA系统;动态拓扑;电力网络
1 拓扑机制
监控与数据采集（Supervisory Control And Data Acquisitionl，SCADA）系统是集计算机、网络、通信、传感等技术于一体的工业自动控制系统[1]。SCADA系统在人机界面设计方面，有研究者提出需要采取以人为本的人机界面设计思想[2]。SCADA系统中的电力动态拓扑着色功能即是人机界面以人为本的很好体现。
网络拓扑分析主要以开关及进线为研究对象，開关和进线状态为分变合和合变分，不带电到带电和带电到不带电，因此要关注带电设备的连接点的状态，对其进行拓扑分析[3]。动态拓扑着色计算模块对断路器或开关的变位做出反应，当网络中的某个设备变位时，此模块将更新在数据库中所对应的对象状态，并更新画面中的线路带电状态。动态拓扑计算主要是通过FlowControl对象与FlowTransport对象来实现的，依赖于南京国电南自轨道交通工程有限公司SCADA系统的wg_flow_application 进程。
假设：某电力网络由断路器、隔离开关、母线等组成，在该司监控系统中简易示意如图1所示。图1中断路器及隔离开关为浅灰色时表示现场设备处于断开状态，为黑色时表示现场设备处于闭合状态;当进线、出线、母线为虚线时表示该线路无电压，当进线、出线、母线为实线时表示该线路有电压。
2 实现过程
在该司SCADA系统中设计线路对象为FlowTransport，设计断路器及隔离开关对象FlowControl。在FlowControl对象中定义了Upstream Link（上游链接）属性与DownstreamLink（下游链接）属性，用于在实际工程中配置该对象的上游链接对象与下游链接对象（由工程人员根据实际工程进行配置）;Configuration Status 属性用于指示该对象的配置状态（由SCADA系统判断并自动写入）。FlowTransport对象中定义了Configuration Status属性与Status属性，分别用来指示该对象的配置状态与线路带电情况（由SCADA系统判断并自动写入）。
（1）根据实际工程情况，在该司SCADA系统的配置库中为图1中每段线路定义一个FlowTransport对象，为每个断路器及隔离开关定义一个FlowControl对象。（2）在SCADA系统中，根据主接线图的实际连接逻辑，将对应断路器及隔离开关的FlowControl对象的Upstream Link（上游链接）属性与DownstreamLink（下游链接）属性分别填入与该断路器或隔离开关相连的两端线路的FlowTransport对象。（3）SCADA系统运行过程中，FlowControl对象将自动监视其对应断路器或隔离开关的物理状态，若断路器或隔离开关为断开状态时，其不允许电流通过，即置其上游或下游链接的FlowTransport对象的Status属性为0∶No Flow;若断路器或隔离开关为闭合状态时，将允许电流，即置其上游或下游链接的FlowTransport对象的Status属性为1∶Flow。（4）在该司SCADA系统的人机界面基于ExtJS技术设计，图元模型基于javascript开发，可在模型内部定义其前端显示动态逻辑。在编写模型逻辑时，定义FlowTransport对象的Status属性为1时，触发模型显示为黑色;定义FlowTransport对象的Status属性为0时，触发模型显示为灰色。（5）在人机界面根据实际工程主接线设计图进行组态，图元模型分别绑定定义好的FlowTransport对象与FlowTransport对象。在SCADA系统运行过程中，主接线图画面中的母线模型跟踪对应FlowTransport对象的Status属性，若Staus属性为1∶Flow时，母线模型显示为实线;若Status属性为0∶No Flow时，母线模型显示为虚线。（6）由此，SCADA系统的主接线图能够自动指示线路中的带电情况。
3 实例演示
（1）根据以上设计内容，在该司SCADA监控系统人机界面中设计某简易接线图如图1所示，并配置好相应FlowTransport对象与FlowControl对象。
（2）闭合101断路器，则101断路器允许电流通过，101-OUT线路带电，SCADA系统中该图自动显示101-OUT线路为实线，如图2所示。
（3）闭合隔离开关1011，该隔离开关允许电流通过，则1011，1021，103段的母线带电，SCADA系统中该图自动显示该段母线为实线。
（4）闭合隔离开关1021，该隔离开关允许电流通过，则102-OUT线路带电，SCADA系统中该图自动显示102-OUT线路为实线。
（5）闭合103断路器，该断路器允许电流通过，则103-馈线线路带电，SCADA系统中该图自动显示103-馈线线路为实线，如图3所示。
4 总结
本电力系统拓扑方案设计运用于该公司SCADA监控系统软件平台中，能够准确指示线路带电情况，延时短、界面友好。目前，该系统已成功应用于南京地铁、沈阳地铁、武汉地铁、淮安有轨电车等多条城市轨道交通综合监控系统中，并深受用户好评。
[参考文献]
[1]王达宗，马增良. SCADA系统冗余模式下数据同步的实现模型[J].计算机应用，2005（5）：87-92.
[2]李天科.以人为本的人机界面设计思想[J].计算机工程与设计，2005（5）：1228-1229.
[3]杨丰萍，傅华.基于Batik及SVG的监控画面的图模库一体化平台设计[J].华东交通大学学报，2010（5）：39.
（编辑 姚 鑫）
关键词：SCADA系统;动态拓扑;电力网络
1 拓扑机制
监控与数据采集（Supervisory Control And Data Acquisitionl，SCADA）系统是集计算机、网络、通信、传感等技术于一体的工业自动控制系统[1]。SCADA系统在人机界面设计方面，有研究者提出需要采取以人为本的人机界面设计思想[2]。SCADA系统中的电力动态拓扑着色功能即是人机界面以人为本的很好体现。
网络拓扑分析主要以开关及进线为研究对象，開关和进线状态为分变合和合变分，不带电到带电和带电到不带电，因此要关注带电设备的连接点的状态，对其进行拓扑分析[3]。动态拓扑着色计算模块对断路器或开关的变位做出反应，当网络中的某个设备变位时，此模块将更新在数据库中所对应的对象状态，并更新画面中的线路带电状态。动态拓扑计算主要是通过FlowControl对象与FlowTransport对象来实现的，依赖于南京国电南自轨道交通工程有限公司SCADA系统的wg_flow_application 进程。
假设：某电力网络由断路器、隔离开关、母线等组成，在该司监控系统中简易示意如图1所示。图1中断路器及隔离开关为浅灰色时表示现场设备处于断开状态，为黑色时表示现场设备处于闭合状态;当进线、出线、母线为虚线时表示该线路无电压，当进线、出线、母线为实线时表示该线路有电压。
2 实现过程
在该司SCADA系统中设计线路对象为FlowTransport，设计断路器及隔离开关对象FlowControl。在FlowControl对象中定义了Upstream Link（上游链接）属性与DownstreamLink（下游链接）属性，用于在实际工程中配置该对象的上游链接对象与下游链接对象（由工程人员根据实际工程进行配置）;Configuration Status 属性用于指示该对象的配置状态（由SCADA系统判断并自动写入）。FlowTransport对象中定义了Configuration Status属性与Status属性，分别用来指示该对象的配置状态与线路带电情况（由SCADA系统判断并自动写入）。
（1）根据实际工程情况，在该司SCADA系统的配置库中为图1中每段线路定义一个FlowTransport对象，为每个断路器及隔离开关定义一个FlowControl对象。（2）在SCADA系统中，根据主接线图的实际连接逻辑，将对应断路器及隔离开关的FlowControl对象的Upstream Link（上游链接）属性与DownstreamLink（下游链接）属性分别填入与该断路器或隔离开关相连的两端线路的FlowTransport对象。（3）SCADA系统运行过程中，FlowControl对象将自动监视其对应断路器或隔离开关的物理状态，若断路器或隔离开关为断开状态时，其不允许电流通过，即置其上游或下游链接的FlowTransport对象的Status属性为0∶No Flow;若断路器或隔离开关为闭合状态时，将允许电流，即置其上游或下游链接的FlowTransport对象的Status属性为1∶Flow。（4）在该司SCADA系统的人机界面基于ExtJS技术设计，图元模型基于javascript开发，可在模型内部定义其前端显示动态逻辑。在编写模型逻辑时，定义FlowTransport对象的Status属性为1时，触发模型显示为黑色;定义FlowTransport对象的Status属性为0时，触发模型显示为灰色。（5）在人机界面根据实际工程主接线设计图进行组态，图元模型分别绑定定义好的FlowTransport对象与FlowTransport对象。在SCADA系统运行过程中，主接线图画面中的母线模型跟踪对应FlowTransport对象的Status属性，若Staus属性为1∶Flow时，母线模型显示为实线;若Status属性为0∶No Flow时，母线模型显示为虚线。（6）由此，SCADA系统的主接线图能够自动指示线路中的带电情况。
3 实例演示
（1）根据以上设计内容，在该司SCADA监控系统人机界面中设计某简易接线图如图1所示，并配置好相应FlowTransport对象与FlowControl对象。
（2）闭合101断路器，则101断路器允许电流通过，101-OUT线路带电，SCADA系统中该图自动显示101-OUT线路为实线，如图2所示。
（3）闭合隔离开关1011，该隔离开关允许电流通过，则1011，1021，103段的母线带电，SCADA系统中该图自动显示该段母线为实线。
（4）闭合隔离开关1021，该隔离开关允许电流通过，则102-OUT线路带电，SCADA系统中该图自动显示102-OUT线路为实线。
（5）闭合103断路器，该断路器允许电流通过，则103-馈线线路带电，SCADA系统中该图自动显示103-馈线线路为实线，如图3所示。
4 总结
本电力系统拓扑方案设计运用于该公司SCADA监控系统软件平台中，能够准确指示线路带电情况，延时短、界面友好。目前，该系统已成功应用于南京地铁、沈阳地铁、武汉地铁、淮安有轨电车等多条城市轨道交通综合监控系统中，并深受用户好评。
[参考文献]
[1]王达宗，马增良. SCADA系统冗余模式下数据同步的实现模型[J].计算机应用，2005（5）：87-92.
[2]李天科.以人为本的人机界面设计思想[J].计算机工程与设计，2005（5）：1228-1229.
[3]杨丰萍，傅华.基于Batik及SVG的监控画面的图模库一体化平台设计[J].华东交通大学学报，2010（5）：39.
（编辑 姚 鑫）